Lärm- und Schwingungsreduktion eines Kreissägeblattes mit flächigen Piezokeramiken und hybriden elektrischen Netzwerken

Abstract

Kreissägen sind seit langem genutzte Werkzeugmaschinen zur spanenden Bearbeitung von Holz, Metall, Kunststoff sowie keramischen Werkstoffen. Aufgrund der geringen Dicke des Blattes ist dieses jedoch schwingungsanfällig, woraus einerseits eine Reduktion der Schnittqualität und andererseits eine hohe Schallabstrahlung resultieren. Aus Gründen der Verringerung von der Schwingungsamplitude und damit auch der Störschallabstrahlung wird ein Dämpfungsverfahren vorgestellt, das auf piezoelektrischen Elementen beruht, die auf die Blattstruktur aufgebracht werden. Diese piezoelektrischen Elemente werden mit elektrischen Netzwerken verbunden, die zur Impedanzanpassung und zur Erhöhung der Dämpfung notwendig sind. Insbesondere wird dabei auf verschiedene Netzwerke, wie induktive, schaltende oder negative Kapazitätsnetzwerke und deren Vor- und Nachteile eingegangen. Abschließend wird ein Konzept zur Realisierung dieses Verfahrens mit einem Sägeaggregat vorgestellt und experimentell erprobt.