Lexikon

Definition

Hartholz bezeichnet aus werkstofftechnischer Sicht das Holz von Laubbäumen (Angiospermen). Die Bezeichnung ist botanisch definiert und nicht ausschließlich über die physikalische Härte bestimmt. Charakteristisch ist der anatomische Aufbau mit Gefäßen (Poren), Fasern und Holzstrahlen. Im Gegensatz zu Nadelholz (Gymnospermen) weist Hartholz eine komplexere Zellstruktur auf, die maßgeblich für mechanische Kennwerte, Schwindverhalten und Bearbeitbarkeit verantwortlich ist.

Die technische Einordnung erfolgt primär über Rohdichte (ρ), Brinellhärte, Elastizitätsmodul (E-Modul), Druck-, Zug- und Biegefestigkeit. Harthölzer besitzen typischerweise eine Rohdichte von ca. 550 kg/m³ bis über 1.200 kg/m³ (atro). Die hohe Dichte führt zu erhöhter mechanischer Festigkeit, höherem Werkzeugverschleiß sowie verändertem Bohr- und Fräsverhalten.

Einteilung

Die Einteilung von Hartholz erfolgt nach mehreren Kriterien:

1. Botanische Einteilung
- Ringporige Hölzer (z.B. Eiche, Esche)
- Zerstreutporige Hölzer (z.B. Buche, Ahorn)
- Halbringporige Hölzer (Übergangsformen)

2. Rohdichteklassen
- Mittelschwere Harthölzer (550–750 kg/m³)
- Schwere Harthölzer (750–1.000 kg/m³)
- Sehr schwere Harthölzer (>1.000 kg/m³)

3. Dauerhaftigkeit nach DIN EN 350
- Klasse 1 (sehr dauerhaft)
- Klasse 2 (dauerhaft)
- Klasse 3–5 (mäßig dauerhaft bis nicht dauerhaft)

4. Herkunft
- Europäische Harthölzer
- Tropische Harthölzer

Hartholzarten (technisch relevante Auswahl)

Ahorn (Acer spp.)
Birke (Betula spp.)
Buche (Fagus sylvatica)
Eiche (Quercus spp.)
Esche (Fraxinus excelsior)
Erle (Alnus spp.)
Kirsche (Prunus avium)
Nussbaum (Juglans regia)
Ulme (Ulmus spp.)
Robinie (Robinia pseudoacacia)
Pappel (Populus spp.)
Teak (Tectona grandis)
Mahagoni (Swietenia spp.)
Bangkirai (Shorea spp.)
Merbau (Intsia spp.)
Ipe (Handroanthus spp.)
Jatoba (Hymenaea courbaril)
Wenge (Millettia laurentii)
Ebenholz (Diospyros spp.)
Roteiche (Quercus rubra)

Bearbeitungshinweise – Bohren

Aufgrund hoher Dichte und teilweise abrasiver Inhaltsstoffe (z.B. Silikate bei Tropenhölzern) sind folgende Punkte zu beachten:

• Verwendung von Hartmetall- oder PKD-bestückten Spiralbohrern
• Reduzierte Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zu Nadelholz
• Hoher Vorschubdruck vermeiden, um Brandspuren zu verhindern
• Vorbohren bei großen Durchmessern (>8 mm)
• Ausrissminimierung durch Unterlage oder Opferholz
• Kühlpausen bei tiefen Sacklochbohrungen

Typische Schnittgeschwindigkeiten liegen je nach Holzart und Werkzeug zwischen 40–80 m/min. Die Spanabfuhr ist aufgrund dichter Struktur erschwert; regelmäßiges Ausräumen der Späne ist erforderlich.

Bearbeitungshinweise – Fräsen

Beim Fräsen von Hartholz sind hohe Schnittkräfte und erhöhte Werkzeugbelastung zu berücksichtigen:

• Hartmetall- oder Diamantwerkzeuge einsetzen
• Mehrschneidige Fräser für sauberen Schnitt verwenden
• Geringere Zustellung pro Pass
• Hohe Drehzahl bei moderatem Vorschub
• Faserrichtung beachten, um Ausrisse zu minimieren
• Staubabsaugung aufgrund feiner Partikel zwingend

Bei CNC-Bearbeitung sind konservative Parameter zu wählen, da Hartholz inhomogene Dichteverteilungen aufweisen kann. Tropische Harthölzer mit hohem Öl- oder Harzanteil erfordern reduzierte Vorschübe zur Vermeidung thermischer Schädigung.

Zusammenfassung

Hartholz ist ein hochbelastbarer, strukturell komplexer Werkstoff mit überdurchschnittlichen mechanischen Kennwerten. Die werkstoffgerechte Auswahl von Werkzeugen und Schnittparametern ist entscheidend für Oberflächenqualität, Maßhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit im Fertigungsprozess.