Wann eine Gelenk-Bandsäge und wann eine Zweisäulen-Bandsäge wählen

Bandsägen gehören seit langem zu den meistverkauften Maschinen zum Trennen von Metallwerkstoffen, vor allem wegen der Möglichkeit großer Schnitthöhen, der guten Preisverfügbarkeit der Maschine, der geringen Werkzeugkosten und des niedrigen Energieverbrauchs. Im Gegensatz dazu liefern Kreissägen oft einen saubereren und schnelleren Schnitt.

Trotz des scheinbar einfachen Prinzips des kontinuierlichen Bands ist der Aufbau moderner Bandsägen das Ergebnis eines komplexen technischen Entwurfs, der insbesondere die physikalischen Grenzen des Sägebands berücksichtigen muss. Das Sägeband ist nämlich ein Werkzeug mit sehr scharfen, zugleich aber auch spröden Zähnen. Insbesondere übermäßige Vibrationen können zum Ausbrechen einzelner Zähne oder zur Zerstörung des gesamten Bandes führen. Die Sägekonstruktion ist daher stets in erheblichem Maße dem Erfordernis untergeordnet, Vibrationen während des Schneidprozesses möglichst zu minimieren.

In diesem Kontext unterscheiden sich zwei Hauptbauarten grundlegend: Gelenk-Bandsägen, bei denen sich der Sägebügel auf einer kreisförmigen Bahn um einen einzigen Bolzen bewegt., und Zweisäulen-Bandsägen, deren Arm linear an einem Paar paralleler Säulen geführt wird. Diese konstruktiven Unterschiede beeinflussen maßgeblich Stabilität, Genauigkeit und Schnittgeschwindigkeit. Der folgende Text analysiert detailliert die mechanischen Prinzipien beider Systeme, die Gründe für Unterschiede in der Schnittgeschwindigkeit bei Voll- und Profilmaterialien, die Auswirkungen von Vibrationen auf die Lebensdauer der Werkzeuge und die Gesamtoptimierung des Schneidprozesses.

Gelenk-Bandsägen und ihre konstruktiven Merkmale

Gelenk-Bandsägen verwenden einen Arm, der an einem einzigen drehbaren Gelenk befestigt ist. Beim Schneiden bewegt sich der Arm auf einer kreisförmigen Bahn, was das System konstruktiv vereinfacht und kostengünstiger macht. Der Arm lässt sich in der Regel in einem weiten Bereich schwenken, was in der Auftragsfertigung vorteilhaft ist, wo Schnittwinkel und Materialtyp häufig gewechselt werden müssen.

Diese konstruktive Einfachheit führt jedoch zu gewissen Einschränkungen in Bezug auf die mechanische Stabilität. Da sich der Arm während des Schnitts nicht linear, sondern auf einer Kreisbahn bewegt, lässt sich nicht überall dieselbe Absenkgeschwindigkeit des Sägebands über die gesamte Breite des Schnittkanals erreichen. Das Ergebnis ist eine variable Schnittkraft in verschiedenen Bereichen des Schnitts und eine erhöhte Neigung zu Mikrovibrationen. Diese Vibrationen, auch wenn sie auf den ersten Blick gering erscheinen, können für das Sägeband eine bedeutende Quelle destruktiven Belastungen darstellen, insbesondere bei härteren Materialien oder beim Streben nach höherer Produktivität. Beim Trennen dünnwandiger Profile muss diese Eigenschaft nicht zwingend ins Gewicht fallen. Beim Schneiden von Vollmaterialien führt sie jedoch zu einer Verlangsamung des Schneidprozesses und zu höheren Anforderungen an Bedienung und Maschineneinstellung. Das ist auch einer der Gründe, warum Gelenk-Bandsägen in der Praxis beim Schneiden von Vollmaterialien langsamer sind.

Obwohl auf Gelenk-Bandsägen verschiedene Typen von Bimetall-Sägebändern verwendet werden können, ist deren konstruktive Steifigkeit oft unzureichend für den wirtschaftlichen Einsatz von Hartmetall-Sägebändern. Diese bieten zwar deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten, sind aber wesentlich empfindlicher gegenüber Vibrationen und Unregelmäßigkeiten in der Schnittbelastung. Aus diesem Grund ist der Einsatz von Hartmetallbändern auf Gelenk-Bandsägen technisch möglich, in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle jedoch unwirtschaftlich.

Zweisäulen-Bandsägen: Stabilität, lineare Führung und hohe Produktivität

Zweisäulen-Bandsägen stellen eine konstruktive Lösung dar, die primär auf die Eliminierung von Vibrationen und die Maximierung der Genauigkeit ausgerichtet ist. Der an zwei parallelen Säulen geführte Arm bewegt sich auf einer präzisen linearen Bahn, idealerweise auf einer spielfreien Linearführung. Die beidseitige Lagerung des Arms minimiert mechanische Schwingungen und ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Belastung auf das Sägeband über die gesamte Schnittbreite während des gesamten Schnitts.

Gerade diese Stabilität ist der entscheidende Faktor dafür, dass Zweisäulen-Bandsägen beim Schneiden von Vollmaterialien bis zu vielfach höhere Schnittgeschwindigkeiten erreichen können als Gelenk-Bandsägen, selbst bei Verwendung standardmäßiger Bimetall-Sägebänder. Neben der höheren Steifigkeit der Konstruktion ist auch die Fähigkeit, eine konstante lineare Absenkgeschwindigkeit des Bands in den Schnitt aufrechtzuerhalten, wichtig. Dadurch bleibt die Schnittkraft stabil und der Schnitt verläuft theoretisch ohne Mikrovibrationen, die sonst die Bandzähne beschädigen oder deren Lebensdauer verringern würden.

Der Unterschied in der Schnittgeschwindigkeit variiert jedoch je nach Materialtyp. Während bei Vollquerschnitten der Geschwindigkeitszuwachs sehr deutlich ist (auch bei Verwendung standardmäßiger Sägebänder), sind die Unterschiede bei Profilmaterialien (insbesondere dünnwandigen Profilen) geringer und liegen häufig im einstelligen bis niedrigen zweistelligen Prozentbereich.

Dank ihrer Steifigkeit ermöglichen Zweisäulen-Bandsägen den standardmäßigen Einsatz von Hartmetall-Sägebändern. Hartmetallbänder erfordern maximale Stabilität des Schneidprozesses; auf Maschinen mit geringer Steifigkeit wären ihre Zähne einem übermäßigen Beschädigungsrisiko ausgesetzt. Auf Zweisäulen-Maschinen hingegen erlauben Hartmetallbänder eine dramatische Steigerung der Produktivität, insbesondere bei hochlegierten Stählen, Edelstahl und anderen hochfesten Werkstoffen.

Dynamik des Schneidprozesses und Einfluss von Vibrationen

Vibrationen sind einer der Hauptfeinde des Sägebands. Neben der negativen Auswirkung auf die Schnittqualität führen sie vor allem zu lokalen Überlastungen einzelner Zähne. Die scharfen, aber spröden Zähne von Sägebändern (sowohl Bimetall- als auch Hartmetallbänder) haben eine geringe Toleranz gegenüber Stößen und Mikroschwingungen, die bei ungleichmäßiger Schnittkraft entstehen. Aus konstruktiver Sicht ist die gesamte Säge daher so ausgelegt, dass die Entstehung von Vibrationen auf ein Minimum reduziert wird: vom massiven Maschinenrahmen über die Sägebandführung, präzise Lagerungen, die geometrische Rahmenstabilität bis hin zur Dämpfung von Vibrationen im Schraubstockbereich.

Die Gelenkkonstruktion mit einem Drehpunkt ist prinzipiell anfälliger für Vibrationen, da sie mehr Grad der Bewegungsfreiheit zulässt. Demgegenüber bietet die Zweisäulen-Konstruktion mit linearer Führung ein deutlich höheres Maß an passiver Dämpfung. Dieser Unterschied ist so erheblich, dass er in der Praxis die Wirtschaftlichkeit des Betriebs maßgeblich beeinflusst – insbesondere beim Einsatz von Hartmetall-Sägebändern, die zwar schneller sind als Bimetallbänder, aber gleichzeitig empfindlicher gegenüber Beschädigungen sind.

Fazit

Jede der konstruktiven Bandsägenkonzepte hat klar definierte technische Stärken. Gelenk-Bandsägen bieten hohe Flexibilität, einfache Möglichkeit für Gehrungsschnitte und konstruktive Einfachheit, die sich für universelle Werkstattanwendungen eignet. Zweisäulen-Bandsägen liefern außergewöhnliche Stabilität, Präzision und hohe Produktivität, insbesondere beim Schneiden von Voll- und hochfesten Materialien, nicht zuletzt dank des effektiven Einsatzes von Hartmetall-Sägebändern. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass Zweisäulen-Maschinen konstruktiv deutlich komplexer sind und teurere technische Lösungen verwenden, was sich in ihrem Preis niederschlägt – dieser liegt üblicherweise 50–100 % und in manchen Fällen sogar noch höher über dem vergleichbarer Gelenkmodelle.

Die Firma Pilous bietet ein breites Spektrum sowohl an Gelenk- als auch an Zweisäulen-Bandsägen, und die Fachleute der Vertriebsabteilung sind bereit, die optimale Lösung unter Berücksichtigung des gewünschten Automatisierungsgrades und der finanziellen Möglichkeiten des Kunden zu empfehlen. Selbstverständlich gehört auch die Auslegung passender Zubehörteile, beispielsweise präzise konzipierter Rollenbahnen, zum Angebot. Anfragen und Anforderungen senden Sie bitte an metal@pilous.cz.