Die Erfindung betrifft eine Trennscheibe, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Derartige Trennscheiben sind aus der Praxis bekannt und werden insbesondere zum Trennen von Baustoffen in Form von Diamantsägen eingesetzt. Konstruktiv umfassen die Trennscheiben jeweils eine im Wesentlichen kreisförmige Kernscheibe aus Metall, insbesondere aus Stahl, an deren Umfang Schneidsegmente angeordnet sind, die einen dem Umfang folgenden bogenförmigen Verlauf haben und jeweils eine Metallsintermatrix aufweisen, die beispielsweise auf Basis von Kobalt, Eisen und Nickel hergestellt ist. In der Metallsintermatrix sind Diamanten eingebettet, welche der Trennscheibe die Eigenschaften verleihen, die das Schneiden bzw. Trennen von Werkstoffen wie Beton, Naturstein und dergleichen ermöglichen. Zum Trennen von hochabrasiven Werkstoffen wie Asphalt, Beton, Sandstein und dergleichen werden erhöhte Anforderungen an die Schneidsegmente gestellt, da beim Trennvorgang ein hoher Bindungsverschleiß gegeben ist, aufgrund dessen die Diamanten frühzeitig und damit zum Teil ungenutzt aus der Metallsintermatrix fallen können, so dass die Trennscheibe nicht mehr die gestellten Anforderungen erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trennscheibe der einleitend genannten Art mit verbessertem Verschleißwiderstand zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfmdungsgemäß durch die Trennscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird also eine Trennscheibe vorgeschlagen, die eine Kernscheibe, die aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist, und Schneidsegmente umfasst, die am Umfang der insbesondere im Wesentlichen kreisförmigen Kernscheibe angeordnet sind und die jeweils eine Metallsintermatrix aufweisen, in die Aluminiumoxidpartikel eingebettet sind. Die verschleißhemmende Wirkung der Aluminiumoxidpartikel kann insbesondere durch deren Geometrie beeinflusst werden. So ist es besonders vorteilhaft, dass die Aluminiumoxidpartikel jeweils so geformt sind, dass sie ein Oberflächen/Volumen-(A/V)-Ver- hältnis pro Volumeneinheit aufweisen, das größer als 5, insbesondere größer als 5,14 ist. Ein solches A/V- Verhältnis ist bei länglichen Partikeln gegeben, wohingegen das A/V-Verhältnis bei gestauchten bzw. blockartigen Körpern oder Quadern kleiner als dieser Wert ist. Beispielsweise hat ein länglicher Quader mit Kantenlängen von 6 mm, 0,9 mm und 0,7 mm eine Oberfläche A von 20,46 mm ² und ein Volumen von 3,78 mm ³ , woraus ein A/V-Verhältnis von 5,41 mm' ¹ folgt. Hingegen hat ein blockartiger Quader mit Kantenlängen von 4 mm, 1 mm und 1,2 mm ein A/V-Verhältnis von 4,6 mm' ¹ .

Der Zusatz der Aluminiumoxidpartikel in die das Bindungssystem bildende Metallsintermatrix erhöht den Verschleißwiderstand der Schleifsegmente beträchtlich. Aluminiumoxid ist preisgünstig erhältlich, weshalb sich die erfindungsgemäß ausgebildete Trennscheibe auch kostengünstig herstellen lässt. Zudem können die Aluminiumoxidpartikel feinkörnig ausgebildet sein, so dass im Schneideinsatz Schneidkanten ausgebildet sind, die bei Baustoffen wie Asphalt zur Schneidwirkung beitragen.

Die Aluminiumoxidpartikel sind hell und heben sich daher farblich deutlich von der Metallsintermatrix ab, so dass ein Kunde bzw. Nutzer die Eigenschaften der erfindungsgemäß ausgebildeten Trennscheibe auch optisch wahrnehmen kann.

Die Trennscheibe nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Schneiden von hochabrasiven Werkstoffen wie Asphalt, Beton oder dergleichen.

Des Weiteren hat sich gezeigt, dass der Verschleiß widerstand der Schneidsegmente verbessert werden kann, wenn die Aluminiumoxidpartikel jeweils stäbchenförmig ausgebildet sind.

Bei einer weiteren speziellen Ausführungsform der Trennscheibe nach der Erfindung sind die Aluminiumpartikel an ihren Oberflächen mit Mulden versehen, was zu einer weiteren Vergrößerung des Oberflächen/ Volumen (A/V)-Verhältnisses führt. Je nach Anwendungsfall kann der Anteil der Aluminiumoxidpartikel in der Metallsintermatrix variieren. Insbesondere haben die Aluminiumoxidpartikel in der Metallsintermatrix aber jeweils einen Anteil von vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, insbesondere von 2 bis 20 Gew.-%.

Denkbar ist es, dass die Aluminiumoxidpartikel kristallin ausgebildet sind. In der Regel sind die Aluminiumoxidpartikel jeweils aus Sinterkorund, das heißt aus einem keramischen Werkstoff gebildet.

Die Aluminiumoxidpartikel können in der Metallsintermatrix statisch verteilt sein. Bei einer speziellen Ausführungsform der Trennscheibe nach der Erfindung sind die Aluminiumoxidpartikel aber gesetzt in der Metallsintermatrix angeordnet, was sich positiv auf den Verschleißwiderstand auswirken kann.

Die Herstellung der Schneidsegmente erfolgt insbesondere durch Sintern eines Pulvers oder Granulats.

Die Metallsintermatrix der Schneidsegmente der Trennscheibe nach der Erfindung kann verschiedene Metalle wie Kobalt, Eisen, Zinn und Nickel umfassen. Bevorzugt hat die Metallsintermatrix einen Anteil an Eisen, Zinn, Nickel und/oder Kobalt in dem Bereich von 8 bis 75 Gew.-%, der bei der Herstellung der Schneidsegmente in Form von Pulver oder Granulat zugegeben wird.

Des Weiteren kann die Metallsintermatrix Kupfer und/oder eine kupferbasierte Legierung (Bronze) aufweisen, und zwar vorzugsweise mit einem Anteil von 5 bis 40 Gew.-%. Auch diese Bestandteile können bei der Herstellung der Schneidsegmente, das heißt vor der Sinterung, in Pulverform oder Granulatform zugegeben werden. Das so zugegebene Kupfer kann mit den Aluminiumoxidpartikeln reagieren und insbesondere über eine Spinellbildung zu einer guten Einbindung der Aluminiumoxidpartikel führen.

Zudem kann die Metallsintermatrix Hartstoffe und/oder eine Hartstofflegierung umfassen, und zwar mit einem Anteil von 0,1 bis 40 Gew.-%. Die Hartstofflegierungen umfassen beispielsweise unter dem Markennamen Colmonoy oder Deloro vertriebene Hartstoffe, welche metallische oder intermetallische (selbstfließende) Hartstofflegierungen sind, die Nickel, Silizium und Bor als Basis haben.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Metallsintermatrix Eisenphosphid umfasst. Dieses hat vorzugsweise einen Anteil von 0,5 bis 50 Gew.-%. Durch den Phosphor des Eisenphosphids wird das Aluminiumoxid an der Oberfläche der Aluminiumoxidpartikel zu metallischem Aluminium reduziert. Dieses lässt sich bei der Herstellung der Schneidsegmente in einfacher Weise mit den Metallpulvern oder Metallgranulaten vers- intern und steigert die Härte der Metallsintermatrix.

Die resultierende Phosphor-Eisen-Bindung sorgt insbesondere mit dem Zusatz von Kupfer und/oder Zinn und/oder Bronze während des Sinterns für eine gute Benetzung aller Partikel, insbesondere auch der Aluminiumoxidpartikel. Unter dem Einfluss einer hohen Sintertemperatur und eines hohen Sinterdrucks könnte das Phosphor mit Aluminiumoxid reagieren, so dass dieses desoxidiert. Es resultiert ein dünner Aluminiumbelag auf den Aluminiumoxidpartikeln. Dieser gewährleistet eine gute Bindung der Aluminiumpartikel in der Metallsintermatrix.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel einer Trennscheibe nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Teilansicht einer als Diamantsäge ausgebildeten Trennscheibe nach der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine Trennscheibe 10 dargestellt, welche insbesondere zum Schneiden bzw. Trennen von Werkstoffen wie Asphalt geeignet ist. Die Trennscheibe 10 umfasst eine im Wesentlichen kreisförmige Kernscheibe 12, die aus Stahl gefertigt ist und eine zentrale Aufnahme 13 für eine Antriebswelle einer geeigneten Werkzeugmaschine hat. An ihrem Umfang trägt die Kernscheibe 12 umlaufend hintereinander angeordnet eine Vielzahl von Schneidsegmenten 14, die jeweils durch einen Schlitz bzw. einen Einschnitt 16 voneinander getrennt sind, der sich auch in die Kemscheibe 12 erstreckt. Die Schneidsegmente 14, die das trennwirksame Mittel der Trennscheibe 10 darstellen und insbesondere nach einem Laserschweißverfahren, bei dem ein CO2-Laser oder Faserlaser eingesetzt wird, oder alternativ nach einem Hartlötverfahren oder einem Klebeverfahren mit der Kemscheibe verbunden sind, haben vorliegend jeweils einen bogenförmigen Verlauf, der dem Umfang der Kernscheibe 12 folgt.

Die Schneidsegmente 14 weisen jeweils eine Metallsintermatrix 18 auf, die aus 10 bis 75 Gew.-% Eisenpulver, 5 bis 40 Gew.-% Kupfer oder kupferbasiertem Legierungspulver, 0 bis 40 Gew.-% Hartstoffen und 0,5 bis 15 Gew.-% Eisenphosphidpulver gefertigt ist. Des Weiteren umfassen die Schneidsegmente 14 jeweils stäbchenförmige Alumini- umoxidpartikel 22 mit einem Anteil von 1 bis 30 Gew.-% sowie als schneidaktive Stoffe Diamanten 20. Die Aluminiumoxidpartikel 22 und die Diamanten 20 sind in die Metallsintermatrix 18 eingebettet.

Die Aluminiumoxidpartikel 22, die aus Sinterkorund gefertigt sind, haben jeweils eine stäbchenförmige Geometrie und ein Oberflächen/Volumen-Verhältnis von mindestens 5,14 pro Längeneinheit.

In einem Fußbereich, der an die Kernscheibe 12 grenzt, haben die Schneidsegmente 14 insbesondere eine Zusammensetzung, die von deijenigen der eigentlichen Schneidmatrix abweicht und aufgrund des zur Anbindung eingesetzten Schweißverfahrens mehr Kobalt und/oder Eisen und/oder Nickel und weniger Kupfer und/oder Bronzebestandteile enthält. Bezugszeichenliste

10 Trennscheibe

12 Kernscheibe

13 Aufnahme 14 Schneidsegment

16 Einschnitt

18 Metallsintermatrix 0 Diamanten 2 Aluminiumoxidpartikel