Bohrer» Herstellung

Dieser Artikel befasst sich mit dem Thema: Bohrer» Herstellung. Sie erfahren alles, was Sie über den gesamten Prozess der Herstellung eines Bohrers wissen müssen, beginnend mit der Auswahl der Metalle für die Hauptbestandteile des Bohrers, über eine Wärmebehandlung zur Erhöhung der Härte, falls erforderlich, bis hin zur Endbearbeitung des Bohrers.

Bohrer» Herstellung

Hauptelemente einer Bohrkrone

Um den Produktionsprozess kennenzulernen, ist es wichtig, die Hauptelemente zu kennen, aus denen ein Bohrer besteht, damit wir verstehen, wie jedes einzelne Element in jedem Schritt des Prozesses hergestellt wird.

• Gesamtlänge des Bohrers: Es gibt extra-kurz, kurz, normal, lang und extra-lang. Die letzte Art wird hauptsächlich bei Tischbohrmaschinen verwendet, um dicke Materialien zu durchdringen, damit der Bohrer nicht ruiniert oder stumpf wird.
• Schnittlänge: Maximale Tiefe, die ein Bohrer erreichen kann, und wird durch die Nutzlänge definiert, die durch die Verlängerung der Wendel bestimmt wird. 
• Schneiddurchmesser: Durchmesser der mit dem Bohrer erzeugten Perforation.
• Schneidewinkel: Ein normaler Schneidenwinkel bei einem Bohrer ist 118° an der Spitze, aber es gibt auch andere Bohrer mit einem Schneidenwinkel von 135° (meist HSS-Co), die eine automatische Zentrierung des Bohrers, mehr Kontakt mit dem Material und ein Abrutschen des Bohrers verhindern.
• Durchmesser und Form des Schaftes: Die Form des Schaftes kann zylindrisch, dreieckig oder konisch sein. Die zylindrische Form ist die gebräuchlichste, obwohl es auch eine Variante gibt, die als reduzierter Schaft bezeichnet wird und in einer Verkleinerung des Schaftes für Bohrer mit einem Durchmesser von mehr als 10 bis 13 mm besteht, so dass der Bohrer in Futtern mit diesen Durchmessern verwendet werden kann. Bei den dreieckigen Bohrern ist die Oberfläche mit Schlitzen versehen, die in Kontakt mit dem Bohrfutter stehen und ein Abrutschen des Bohrers verhindern; eine übliche Modifikation zum Bohren von sehr widerstandsfähigen Metallen. Und schließlich die Kegelschäfte, die eine Besonderheit bieten, sie werden auf speziellen Spannfuttern positioniert, haben große Durchmesser und werden normalerweise zum Bohren tiefer Löcher verwendet.
• Spiralwinkel: Je nach dem zu bohrenden Material kann der Bohrer einen bestimmten Winkel haben, um den Span zu schneiden und abzutransportieren. Es gibt eine Nomenklatur zur Kennzeichnung der Anwendung und des Bohrerwinkels: N ist für allgemeine Bohrungen mit einem Winkel von 30°; W für Winkel zwischen 40 und 45°, die für Aluminium und langspanige Materialien bestimmt sind. Der Typ H, auch langsame Spirale genannt, ist für seine lange schraubenförmige Steigung mit einem Winkel von 15 bis 20° bekannt und eignet sich ideal für Bronze und Materialien mit hohem Späneaufkommen. Und schließlich gibt es den Typ S mit einem Winkel von 35° und großen Spannuten für eine schnelle Spanabfuhr, der für rostfreie Stähle empfohlen wird.

Materialien, aus denen Bohrer bestehen

Bohrer können aus den folgenden Materialien hergestellt werden:

• Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS): Wird zum Bohren von niedrig- bis mittelgehärtetem Stahl verwendet. Am häufigsten verwendet.
• Hochgeschwindigkeitsstahl mit Wolfram (HSS-M2): Sie sind widerstandsfähiger als die erste Variante und eignen sich zum Bohren von hochfesten legierten Stählen.
• Schnellarbeitsstahl mit 5% Kobalt (HSS-Co 5%): Der Stahl ist mit 5% Kobalt legiert, um eine bessere Leistung im Vergleich zu gehärteten Stählen zu erzielen.
• Schnellarbeitsstahl mit 8% Kobalt (HSS-Co 8%): In diesem Fall übersteigt der Kobaltanteil 8%, um die ultimative thermische Beständigkeit gemäß der amerikanischen Norm ASTM A600 Typ M42 zu erreichen.
• Wolframkarbid: Wird häufiger als Schneidstoff für Drehmeißel verwendet und weist daher bessere Eigenschaften als HSS auf, wie z. B. Härte, Verschleiß- und Hitzebeständigkeit, Steifigkeit und bessere Schneidkante. Es gibt zwei Arten von Bohrern aus diesem Material: Auf der einen Seite gibt es Bohrer, die vollständig aus Wolframkarbid bestehen, die aufgrund ihrer geringen Flexibilität und des hohen Bruchrisikos, da sie zu spröde sind, hauptsächlich für Tischbohrer verwendet werden. Diese sind dementsprechend teurer, werden aber hauptsächlich für extrem harte Materialien verwendet. Auf der anderen Seite gibt es HSS-Bohrer mit Hartmetall-Wolfram-Spitzen, die die gleiche Aufgabe wie die erste Art erfüllen können, aber mit einer viel kürzeren Lebensdauer, die durch die Kante und die Dauerhaftigkeit der Hartmetallspitze auf dem Bohrer gekennzeichnet ist.

Produktionsprozess

Wir können 3 Arten der Herstellung von Bohrern finden, wie es folgt:

• Laminierte Bohrer: Der Herstellungsprozess erfolgt ausgehend von einer Metallstange mit einer zylindrischen Seite (der Seite mit dem Bohrerdurchmesser) und einer flachen Seite, deren Dicke geringer ist als die der anderen Seite. Dann wird die flache Seite durch eine Laminiermaschine gegriffen und verdreht, wodurch sie ihre schraubenförmige Form erhält. Es handelt sich um preisgünstige Bohrer, die daher eine geringe Leistung haben und nicht selbstzentrierend sind (Split Point).
• Geschliffene Bohrer: Sie werden ausgehend von einer zylindrischen Stange hergestellt, deren Wendeln durch Schleifen des Materials mit einem elektrischen Schmirgel gewonnen werden. Das Schleifverfahren ist genauer als das erste und verleiht dem Bohrer eine bessere Qualität und Leistung, obwohl sie keine selbstzentrierende Schneidspitze haben.
• Gefräste und geschliffene Bohrer: Diese Bohrer entsprechen dem gleichen Verfahren wie die vorhergehenden, mit dem Unterschied, dass ein Fräser verwendet wird, um die Spiralen zu reduzieren, wodurch die Späne leichter abtransportiert werden können und gleichzeitig eine Hilfe bei der Bohrentwicklung sind. Die Leistung der mit diesem Verfahren hergestellten Bohrer übertrifft die der anderen beiden Arten deutlich, da sie eine höhere Qualität und Endbearbeitung bieten. Die Schneidenspitze ist selbstzentrierend mit einem Winkel von 135°. Alle Bohrer für den professionellen Einsatz werden nach diesem Verfahren hergestellt.

Veredelungen und Beschichtungen

Je nach Einsatz des Bohrers kann er von der Schneidenspitze bis zum Schaft mit einer schwarzen Oxid- oder Nickelbeschichtung versehen werden. Diese Arten von Beschichtungen verhindern Korrosion und Reibung und erhalten die Schärfe des Bohrers. Es gibt beide Möglichkeiten, und beide sind eine gute Wahl, wenn man sie auf das Material anwendet, für das sie gemacht wurden.

Es gibt auch Teilbeschichtungen, deren Funktionen darin bestehen, einem Bohrer mehr Festigkeit zu verleihen, die Leistung zu verbessern, vorzeitigen Verschleiß zu verhindern, die Trennung des zu bohrenden Materials vom Schneidwerkzeug zu ermöglichen und schließlich thermisch zu isolieren. Dazu gehören Titaniumnitrid (TiN) beschichtete Bohrer mit ihrer charakteristischen hellen goldenen Farbe und Titanium Aluminium Nitride (TiAlN) beschichtete Bohrer für CNC-Bearbeitungszentren. Ein Nachteil dieser Beschichtungen ist, dass der Bohrer nicht mehr geschärft werden kann, wenn die Schneide stumpf ist, denn wenn man versucht, ihn zu schärfen, entfernt man die Beschichtung, so dass er seine Eigenschaften verliert und seine Leistung sinkt.

Es ist wichtig, sich bei der Auswahl eines Bohrers für ein bestimmtes Material im Klaren zu sein, denn wie bei Stahllegierungen und Schutzbeschichtungen für Bohrer müssen wir sie entsprechend dem Material auswählen, das wir bearbeiten wollen. Sie müssen nicht unbedingt einen HSS-Bohrer mit Titannitrid-Beschichtung für ein Stück Holz kaufen, aber wenn Sie einen normalen HSS-Bohrer für ein Blech aus rostfreiem Stahl wählen, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie am Ende einen kaputten Bohrer haben. Wählen Sie die richtige Wahl, damit Sie Ihren Bohrer nicht unnötig unterbeanspruchen, abstumpfen oder brechen.

Schlussfolgerung

Wir haben in diesem Artikel die grundlegenden Konzepte und Teile gesehen, aus denen ein Bohrer besteht, sowie die wichtigsten Materialien, aus denen Bohrer hergestellt werden, und die 3 Produktionsverfahren, um als Endprodukt den benötigten Bohrer zu erhalten. Und denken Sie daran: Treffen Sie die richtige Wahl, wenn Sie einen Bohrer auswählen.

Quellen:

Abb.1 http://www.wkv.at/service/lehr/fragenkataloge/MM/Leitfaden-MM%202-1.pdf