Kennen Sie diese Begriffe: Drallwinkel, Spitzenwinkel, Hauptschneide, Nutenprofil? Wenn nicht, sollten Sie weiterlesen. Wir beantworten Fragen wie: Was ist eine Nebenschneide? Was ist ein Helixwinkel? Wie wirken sie sich auf die Verwendung in einer Anwendung aus?
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 passenden Struktur äußerst wichtig für das Bohrergebnis.
Werfen wir einen Blick auf die acht Grundmerkmale eines Spiralbohrers: Spitzenwinkel, Hauptschneide, Schnittmeißelschneide, Spitzenschnitt und Spitzenverjüngung, Nutprofil, Kern, Nebenschneide und Spiralwinkel.
Um die beste Schnittleistung in unterschiedlichen Materialien zu erzielen, müssen alle acht Merkmale aufeinander abgestimmt sein.
Um diese zu veranschaulichen, vergleichen wir die folgenden drei Spiralbohrer miteinander:
Spitzenwinkel
Der Spitzenwinkel befindet sich am Kopf des Spiralbohrers. Der Winkel wird zwischen den beiden Hauptschneiden oben gemessen. Um den Spiralbohrer im Material zu zentrieren, ist ein Spitzenwinkel erforderlich.
Je kleiner der Spitzenwinkel ist, desto einfacher ist die Zentrierung im Material. Dadurch verringert sich auch die Rutschgefahr auf gekrümmten Flächen.
Je größer der Spitzenwinkel, desto kürzer ist die Klopfzeit. Allerdings ist ein höherer Anpressdruck erforderlich und die Zentrierung im Material ist schwieriger.
Geometrisch bedingt bedeutet ein kleiner Spitzenwinkel lange Hauptschneiden, wohingegen ein großer Spitzenwinkel kurze Hauptschneiden bedeutet.
Hauptschneiden
Die Hauptschneiden übernehmen den eigentlichen Bohrvorgang. Lange Schneiden haben im Vergleich zu kurzen Schneiden eine höhere Schnittleistung, auch wenn die Unterschiede sehr gering sind.
Der Spiralbohrer hat immer zwei Hauptschneiden, die durch eine Schnittmeißelkante verbunden sind.
Meißelkante schneiden
Die geschnittene Meißelkante liegt in der Mitte der Bohrerspitze und hat keine Schneidwirkung. Sie ist jedoch für den Aufbau des Spiralbohrers unerlässlich, da sie die beiden Hauptschneiden verbindet.
Die geschnittene Meißelkante ist für das Eindringen in das Material verantwortlich und übt Druck und Reibung auf das Material aus. Diese für den Bohrprozess ungünstigen Eigenschaften führen zu einer erhöhten Wärmeentwicklung und einem erhöhten Stromverbrauch.
Allerdings können diese Eigenschaften durch sogenanntes „Ausdünnen“ reduziert werden.
Spitzenschnitte und Spitzenverdünnungen
Durch die Spitzenverjüngung wird die geschnittene Meißelkante an der Spitze des Spiralbohrers reduziert. Durch die Ausdünnung kommt es zu einer erheblichen Reduzierung der Reibungskräfte im Material und damit zu einer Reduzierung der notwendigen Vorschubkraft.
Das bedeutet, dass die Ausdünnung der entscheidende Faktor für die Zentrierung im Material ist. Es verbessert das Klopfen.
Die verschiedenen Spitzenausspitzungen sind in DIN 1412-Formen genormt. Die gebräuchlichsten Formen sind der Spiralpunkt (Form N) und der Spaltpunkt (Form C).
Profil der Nut (Rillenprofil)
Aufgrund seiner Funktion als Kanalsystem fördert das Nutprofil die Spanaufnahme und -abfuhr.
Je breiter das Nutprofil, desto besser ist die Spanaufnahme und -abfuhr.
Eine schlechte Spanabfuhr führt zu einer höheren Wärmeentwicklung, die wiederum zum Ausglühen und letztlich zum Bruch des Spiralbohrers führen kann.
Breite Rillenprofile sind flach, dünne Rillenprofile sind 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 Materialien. Auch für den Einsatz in Handbohrmaschinen sind sie sehr gut geeignet, da sie resistenter gegen Vibrationen und Querkräfte sind.
Um die Spanabfuhr 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 des Bohrlochs und unterstützen die Führung des Spiralbohrers im Bohrloch. Die Qualität der Bohrlochwände hängt auch von den Eigenschaften der Führungsfasen ab.
Die Nebenschneide bildet den Übergang von Führungsfasen zum Nutprofil. Es löst und schneidet am Material festsitzende Späne.
Die Länge der Führungsfasen und Nebenschneiden hängt maßgeblich vom Spiralwinkel ab.
Helixwinkel (Spiralwinkel)
Ein wesentliches Merkmal eines Spiralbohrers ist der Spiralwinkel (Spiralwinkel). Es bestimmt den Prozess der Spanbildung.
Größere Spiralwinkel sorgen für eine effektive Entfernung weicher, langspanender Materialien. Kleinere Drallwinkel werden hingegen bei harten, kurzspanenden Werkstoffen eingesetzt.
Spiralbohrer mit einem sehr kleinen Spiralwinkel (10° – 19°) haben eine lange Spirale. Spiralbohrer mit großem Spiralwinkel (27° – 45°) haben dagegen eine gestampfte (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. Ja, es gibt viele Komponenten und Merkmale, die einen Spiralbohrer auszeichnen. Allerdings sind viele Merkmale voneinander abhängig.
Um den richtigen Spiralbohrer zu finden, können Sie sich im ersten Schritt an Ihrem Anwendungsfall orientieren. Das DIN-Handbuch für Bohrer und Senker definiert nach DIN 1836 die Einteilung der Anwendungsgruppen in die drei Typen N, H und W:
Heutzutage findet man nicht nur diese drei Typen N, H und W auf dem Markt, denn im Laufe der Zeit wurden die Typen unterschiedlich zusammengestellt, um die Spiralbohrer für spezielle Anwendungen zu optimieren. Dadurch sind Mischformen entstanden, deren Benennungssysteme im DIN-Handbuch nicht normiert sind. Bei MSK finden Sie neben dem Typ N auch die Typen UNI, UTL oder VA.
Fazit und Zusammenfassung
Jetzt 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 |
|---|---|
| Schneidleistung | Hauptschneiden Die Hauptschneiden übernehmen den eigentlichen Bohrvorgang. |
| Lebensdauer | Profil der Nut (Rillenprofil) Das als Kanalsystem eingesetzte Nutprofil ist für die Spanaufnahme und -abfuhr verantwortlich und somit ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer des Spiralbohrers. |
| Anwendung | Spitzenwinkel und Spiralwinkel (Spiralwinkel) Der Spitzenwinkel und der Spiralwinkel sind die entscheidenden Faktoren für den Einsatz in hartem oder weichem Material. |
| Zentrierung | Spitzenschnitte und Spitzenverdünnungen Punktschnitte und Spitzenausspitzungen sind entscheidende Faktoren für die Zentrierung im Material. Durch das Ausdünnen wird die Schnittkante so weit wie möglich reduziert. |
| Konzentrizitätsgenauigkeit | Führungsfasen und Nebenschneiden Führungsfasen und Nebenschneiden beeinflussen die Rundlaufgenauigkeit des Spiralbohrers und die Qualität des Bohrlochs. |
| Stabilität | Kern Die Kerndicke ist das entscheidende Maß für die Stabilität des Spiralbohrers. |
Grundsätzlich können Sie Ihren Anwendungsfall und das Material bestimmen, in das Sie bohren möchten.
Werfen Sie einen Blick auf die angebotenen Spiralbohrer und vergleichen Sie die jeweiligen Eigenschaften und Funktionen, die Sie für Ihr zu bohrendes Material benötigen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. August 2022
