Kennen Sie die Begriffe: Spiralwinkel, Spitzenwinkel, Hauptschneide, Nutenprofil? Falls nicht, lesen Sie weiter. Wir beantworten Fragen wie: Was ist eine Nebenschneide? Was ist ein Spiralwinkel? Welchen Einfluss haben sie auf den Einsatz in einer Anwendung?
Warum es wichtig ist, diese Dinge zu wissen: Unterschiedliche Materialien stellen unterschiedliche Anforderungen an das Werkzeug. Aus diesem Grund ist die Auswahl des Spiralbohrers mit der entsprechenden Struktur äußerst wichtig für das Bohrergebnis.
Werfen wir einen Blick auf die acht grundlegenden Merkmale eines Spiralbohrers: Spitzenwinkel, Hauptschneide, Querschneide, Spitzenschnitt und Spitzenverjüngung, Nutprofil, Kern, Nebenschneide und Spiralwinkel.
Um die beste Schneidleistung in unterschiedlichen Materialien zu erzielen, müssen alle acht Eigenschaften aufeinander abgestimmt sein.
Um dies zu verdeutlichen, vergleichen wir die folgenden drei Spiralbohrer miteinander:
Spitzenwinkel
Der Spitzenwinkel befindet sich am Kopf des Spiralbohrers. Gemessen wird der Winkel zwischen den beiden Hauptschneiden an der Spitze. Ein Spitzenwinkel ist notwendig, um den Spiralbohrer im Material zu zentrieren.
Je kleiner der Spitzenwinkel, desto leichter lässt sich das Werkstück im Material zentrieren. Zudem verringert sich die Rutschgefahr auf gewölbten Flächen.
Je größer der Spitzenwinkel, desto kürzer die Gewindebohrzeit. Allerdings ist ein höherer Anpressdruck erforderlich und das Zentrieren im Material ist schwieriger.
Geometrisch bedingt bedeutet ein kleiner Spitzenwinkel lange Hauptschneiden, während ein großer Spitzenwinkel kurze Hauptschneiden bedeutet.
Hauptschneiden
Den eigentlichen Bohrvorgang übernehmen die Hauptschneiden. Lange Schneiden weisen im Vergleich zu kurzen Schneiden eine höhere Schneidleistung auf, auch wenn die Unterschiede sehr gering sind.
Der Spiralbohrer verfügt immer über zwei Hauptschneiden, die durch eine geschnittene Querschneide verbunden sind.
Meißelkante schneiden
Die geschnittene Querschneide befindet sich in der Mitte der Bohrerspitze und hat keine Schneidwirkung. Für die Konstruktion des Spiralbohrers ist sie jedoch essentiell, da sie die beiden Hauptschneiden verbindet.
Die angeschliffene Querschneide ist für das Eindringen in das Material zuständig und übt Druck und Reibung auf das Material aus. Diese für den Bohrvorgang ungünstigen Eigenschaften führen zu erhöhter Wärmeentwicklung und erhöhtem Stromverbrauch.
Durch das sogenannte „Ausdünnen“ können diese Eigenschaften jedoch reduziert werden.
Spitzenschnitte und Spitzenverjüngungen
Durch die Ausspitzung wird die Querschneide an der Spitze des Spiralbohrers reduziert. Die Ausspitzung führt zu einer deutlichen Reduzierung der Reibungskräfte im Werkstoff und somit zu einer Reduzierung der notwendigen Vorschubkraft.
Das bedeutet, dass die Ausspitzung der entscheidende Faktor für die Zentrierung im Werkstoff ist und das Gewindeschneiden verbessert.
Die verschiedenen Ausspitzungen sind in den Formen der DIN 1412 genormt. Die gebräuchlichsten Formen sind der Drallanschliff (Form N) und der Kreuzanschliff (Form C).
Profil der Nut (Nutprofil)
Das Profil der Spannut fördert durch seine Funktion als Kanalsystem die Spanaufnahme und -abfuhr.
Je breiter das Nutprofil, desto besser die Spanaufnahme und -abfuhr.
Eine schlechte Spanabfuhr bedeutet eine höhere Wärmeentwicklung, die wiederum zum Ausglühen und letztendlich zum Bruch des Spiralbohrers führen kann.
Breite Rillenprofile sind flach, dünne Rillenprofile tief. Die Tiefe des Rillenprofils bestimmt die Dicke des Bohrkerns. Flache Rillenprofile ermöglichen große (dicke) Kerndurchmesser. Tiefe Rillenprofile ermöglichen kleine (dünne) Kerndurchmesser.
Kern
Die Kerndicke ist das entscheidende Maß für die Stabilität des Spiralbohrers.
Spiralbohrer mit großem (dickem) Kerndurchmesser weisen eine höhere Stabilität auf und eignen sich daher für höhere Drehmomente und härtere Werkstoffe. Sie eignen sich zudem sehr gut für den Einsatz in Handbohrmaschinen, da sie resistenter gegenüber Vibrationen und seitlichen Kräften sind.
Um den Abtransport der Späne aus der Nut zu erleichtern, nimmt die Kerndicke von der Bohrerspitze zum Schaft hin zu.
Führungsfasen und Nebenschneiden
Die beiden Führungsfasen befinden sich an den Spannuten. Die scharf geschliffenen Fasen wirken zusätzlich auf die Seitenflächen der Bohrung und unterstützen die Führung des Spiralbohrers in der Bohrung. Die Qualität der Bohrlochwände hängt auch von den Eigenschaften der Führungsfasen ab.
Die Nebenschneide bildet den Übergang von Führungsfasen zum Nutprofil. Sie löst und zerschneidet festsitzende Späne.
Die Länge der Führungsfasen und Nebenschneiden hängt maßgeblich vom Drallwinkel ab.
Helixwinkel (Spiralwinkel)
Ein wesentliches Merkmal eines Spiralbohrers ist der Drallwinkel (Spiralwinkel). Er bestimmt den Verlauf der Spanbildung.
Größere Drallwinkel ermöglichen eine effektive Abtragung weicher, langspanender Werkstoffe. Kleinere Drallwinkel hingegen werden bei harten, kurzspanenden Werkstoffen eingesetzt.
Spiralbohrer mit einem sehr kleinen Spiralwinkel (10° – 19°) haben eine lange Spirale. Spiralbohrer mit einem großen Spiralwinkel (27° – 45°) haben dagegen eine gestauchte (kurze) Spirale. Spiralbohrer mit normaler Spirale haben einen Spiralwinkel von 19° – 40°.
Funktionen von Merkmalen in der Anwendung
Auf den ersten Blick scheint das Thema Spiralbohrer recht komplex zu sein. Zwar gibt es viele Komponenten und Merkmale, die einen Spiralbohrer auszeichnen. Viele Eigenschaften hängen jedoch voneinander ab.
Um den passenden Spiralbohrer zu finden, kannst du dich im ersten Schritt an deiner Anwendung orientieren. Das DIN-Handbuch für Bohrer und Senker definiert unter DIN 1836 die Einteilung der Anwendungsgruppen in die drei Typen N, H und W:
Heutzutage finden Sie auf dem Markt nicht nur die drei Typen N, H und W. Im Laufe der Zeit wurden die Typen unterschiedlich geordnet, um die Spiralbohrer für spezielle Anwendungen zu optimieren. So entstanden Mischformen, deren Bezeichnungssysteme nicht im DIN-Handbuch genormt sind. Bei MSK finden Sie neben dem Typ N auch die Typen UNI, UTL oder VA.
Fazit und Zusammenfassung
Nun wissen Sie, welche Eigenschaften des Spiralbohrers den Bohrvorgang beeinflussen. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Merkmale der einzelnen Funktionen.
| Funktion | Merkmale |
|---|---|
| Schnittleistung | Hauptschneiden Den eigentlichen Bohrvorgang übernehmen die Hauptschneiden. |
| Lebensdauer | Profil der Nut (Nutprofil) Das als Kanalsystem genutzte Nutenprofil ist für die Spanaufnahme und -abfuhr verantwortlich und somit ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer des Spiralbohrers. |
| Anwendung | Spitzenwinkel & Helixwinkel (Spiralwinkel) Der Spitzenwinkel und der Spiralwinkel sind die entscheidenden Faktoren für den Einsatz in harten oder weichen Werkstoffen. |
| Zentrierung | Spitzenschnitte und Spitzenverjüngungen Spitzenanschliffe und Spitzenausspitzungen sind entscheidende Faktoren für die Zentrierung im Werkstoff. Durch das Ausdünnen wird die Schnittkante so weit wie möglich reduziert. |
| Rundlaufgenauigkeit | Führungsfasen und Nebenschneiden Führungsfasen und Nebenschneiden beeinflussen die Rundlaufgenauigkeit des Spiralbohrers und die Qualität der Bohrung. |
| Stabilität | Kern Die Kerndicke ist das entscheidende Maß für die Stabilität des Spiralbohrers. |
Grundsätzlich können Sie Ihren Anwendungszweck und das Material, in das Sie bohren möchten, bestimmen.
Schauen Sie sich an, welche Spiralbohrer angeboten werden und vergleichen Sie die jeweiligen Eigenschaften und Funktionen, die Sie für Ihr zu bohrendes Material benötigen.
Veröffentlichungszeit: 12. August 2022
