Lärmarme Kreissägeblätter für die Holz- und Holzwerkstoffbearbeitung

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Stehle
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik ; Akustik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269161372

Laut der HVBG (Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften) gehört Lärm immer noch zu den größten Gesundheitsgefährdungen in der Industrie. Der Geräuschpegel von Kreissägen liegt nahezu immer an oder über dem zulässigen Lärmgrenzwert von 85 Dezibel dB(A). Durch das drehende Kreissägeblatt werden hauptsächlich in den Spanräumen Luftturbulenzen erzeugt, die Luftdruckschwankungen verursachen und vom Menschen in Form von Lärm wahrgenommen werden. Das Ziel des beantragten Vorhabens ist das Erreichen einer signifikanten Reduzierung des Schalldruckpegels beim Kreissägen. Eine Reduzierung des emittierten Lärms beim Kreissägen kann maßgeblich durch eine Reduzierung der Spanraumgröße erreicht werden. Zur effizienten Reduzierung der Spanraumgröße müssen aber der Auflockerungsfaktor und die Spangrößenverteilung betrachten werden. Diese Faktoren sind abhängig von dem zu zerspanenden Material, dem Verschleißzustand des Werkzeugs und den gewählten Schnittparametern (Schnittgeschwindigkeit, Überstand, Zahnvorschub, Drehzahl usw.). Im Gegensatz zur Metallbearbeitung sind in der Holzbearbeitung jedoch keine wissenschaftlich fundierten Erkenntnisse hinsichtlich des Auflockerungsfaktors und der Spangrößenverteilung beim Kreissägen bekannt. Um den Geräuschpegel zu minimieren, sind deshalb systematische und grundlegende Untersuchungen zum notwendigen Volumen der Spanraumgröße notwendig. Nachdem das notwendige Mindestvolumen zum Spanabtransport ermittelt wurde, muss die ideale Geometrie des Stammblattes hinsichtlich minimaler Luftturbulenzen und hinreichendem Späneabtransport entwickelt werden. Dazu werden verschiedene Variationen bezüglich der Schneiden-, Spanraum- und Kreissägestammblattgeometrie zur lärmarmen Gestaltung generiert. Diese Lösungsansätze werden untereinander variiert und kombiniert, um ein möglichst lärmarmes Kreissägeblatt konstruieren zu können.Mit Hilfe von aeroakustischen Simulationen werden die Problemstellen an den neu entwickelten Kreissägeblätter identifiziert und anschließend optimiert. Nachdem mindestens drei Lösungen erarbeitet und hergestellt wurden, werden diese hinsichtlich ihrer Eignung für die Zerspanung und ihre Lärmabstrahlung überprüft und validiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel