Wenn Kanten unruhig sind

Gegenwärtig ist bei Spanplatten ein Trend zur Verwendung von Spänen aus unbehandeltem Altholz festzustellen. Merkmale dieser Spanplatten sind die langen, dünnen Späne in der Mittellage sowie die dünnen und ungleichmäßig dicken Deckschichten. Was bedeutet das nun für die Bearbeitung?

Eines der insbesondere im handwerklichen Bereich üblichen Verfahren der Formatbearbeitung ist das Fügefräsen zum Beispiel auf Kantenanleimmaschinen. Dabei handelt es sich um reines Umfangsfräsen (Bild unten links). Die Schnittnormalkraft Fn ist dabei gegen die künftige Oberfläche gerichtet und verursacht – insbesondere mit zunehmender Schneidenabstumpfung – in erheblichem Umfang eine elastische Verformung der Spanplatte und Reibung zwischen der zurückfedernden Platte und der Rückenfreifläche der Schneide.

Bei Untersuchungen an der Universität Stuttgart wurde 2002 nachgewiesen, dass diese Reibung nochmals »Späne erzeugt«, indem sie diese aus der Spanplatte rupft. Damals waren die Späne der Mittellage fast kubisch, sodass sie »nur« Löcher hinterließen. Heute werden die langen dünnen Späne nur angerupft und stehen nach dem Fräsen deutlich über die Bearbeitungsoberfläche der Schmalfläche hinaus. Beim Anleimen von Dünnkanten ergibt sich daraus ein meist als Kantenunruhe bezeichnetes Relief. Damit ist das Verfahren »Fügen« für den heutigen Aufbau von Spanplatten nur noch bedingt geeignet.

Auf Doppelendprofilern ist das üblichste Formatbearbeitungsverfahren das Doppelzerspanen. Die Eingriffsverhältnisse eines Zerspaners unterscheiden sich grundsätzlich von denen eines Fügefräsers (Bild unten Mitte). Die Schnittkraft Fc und die Schnittnormalkraft Fn sind in die Materialbereiche gerichtet, die noch zerspant werden. Nur die Passivkraft Fp ist gegen die künftige Schmalfläche gerichtet. In den letzten Jahren haben sich beim Doppelzerspanen Werkzeuge mit balligen oder facettierten Nebenschneiden bewährt. Sie erzeugen einen gewissen Druck auf die Schmalfläche und bewirken damit eine leichte Verdichtung der Oberfläche. Die Schmalflächenbearbeitung heutiger Spanplatten ist mit diesen Werkzeugen inzwischen qualitativ nicht mehr befriedigend, da sich auch hier angerupfte Späne deutlich durch die Dünnkante abzeichnen.

Eine Lösung des Problems stellen Werkzeuge wie z. B. der Leitz-Kompaktzerspaner »Diamaster DT« dar (Bild unten rechts). Seine qualitätsbildenden Schneidecken haben im Prinzip Sägezahnform und verursachen damit geringstmögliche Passivkräfte. Durch die »Stufe« in jedem zweiten Zahn wird die Spanbildung zwischen der Vorzerspanung mit dem radial außen liegenden Zahnteil und der Feinzerspanung unterbrochen. So wird vermieden, dass sich Beschädigungen der Vorzerspanschneide durch grobe Verunreinigungen bis zur qualitätsbildenden Schneidecke ausbreiten. Die Vorzerspanung erfolgt nur mit der Hälfte der Zähne, das vermindert das Beschädigungsrisiko und die Leistungsaufnahme. Die Qualitätsbildung erfolgt mit jedem Zahn. Auf diese Weise können moderne Spanplatten wirtschaftlich so bearbeitet werden, dass es auch bei Melamin- und dünnen thermoplastischen Kanten nicht zu Qualitätseinschränkungen kommt.

Dr. Hans-Jürgen Gittel