Entwicklung von Fräswerkzeugen mit innenliegender Spanabführung

Zusammenfassung

Das Forschungsvorhaben mit dem Thema „Entwicklung von Fräswerkzeugen mit innenliegender Spanabführung“ wurde im Institut für Holz- und Papiertechnik an der Technischen Universität Dresden im Zeitraum vom 01.01.1997 bis 30.06.1998 durchgeführt und bis zum 30.10.1998 verlängert.
Das Ziel des Projektes bestand in der Entwicklung eines Fräswerkzeuges mit geringer Span-  bzw. Staubemission, niedriger Lärmabstrahlung und Verringerung der Unfallgefahr für den Bediener. Die Bearbeitungsqualität sollte gegenüber den herkömmlichen Fräswerkzeugen verbessert und die industrielle Anwendbarkeit nachgewiesen werden.
Mit der neuartigen Spanführung gelangen bei Massivholz mehr als 98 % und bei Holzwerkstoffen über 95 % der abgefrästen Späne in das Werkzeug. Dafür ist nur eine sehr geringe Luftgeschwindigkeit in der Absaugung notwendig, denn die freifliegenden Späne müssen nicht mehr aufgefangen, sondern nur noch abtransportiert werden.
Die Bearbeitungsqualität wird durch den Wegfall von Doppelzerspanung und Eindruckstellen liegengebliebener Späne (bei Massivholz) verbessert. Damit wird außerdem der Aufwand zur Werkstück- und Maschinenreinigung drastisch vermindert. Der Einsatz von Andruckblechen zur Verminderung der Vorspaltbildung erwies sich als problematisch in Bezug auf die Dauerfestigkeit sowie die Reibung der Bauteile und wurde zugunsten der Luftdüsen, welche an deren Platz eingebaut wurden, aufgegeben.
Bei der Massivholzbearbeitung stieg jedoch der Lärmpegel durch den Einsatz von Luftdüsen deutlich über den derzeit üblichen und festgelegten Werten an. Es zeigte sich aber auch, daß hier unter bestimmten Voraussetzungen auf den Einsatz der Luftdüsen verzichtet werden kann. Bei der Bearbeitung von Holzwerkstoffen brachten Luftdüsen keine Vorteile, deshalb bewegt sich hier der Lärmpegel im Bereich der herkömmlichen Fräswerkzeuge.
Die geschlossene, glatte Werkzeugform mit den schmalen Spanöffnungen ermöglicht eine optimale Spandickenbegrenzung, welche das Verletzungspotential für den Bediener bedeutend senkt.
Das neue Spanführungsprinzip funktioniert zur Zeit bei Schnittgeschwindigkeiten bis 30 m/s, bei Vorschubgeschwindigkeiten bis 25 m/s und bei Bearbeitungsbreiten bis 50 mm.
Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.

Das Forschungsprojekt (Nr. 11056 B) wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e. V. (AiF) finanziell gefördert.