Kennen Sie diese Begriffe: Spiralwinkel, Spitzenwinkel, Hauptschneide, Nutenprofil? Falls nicht, lesen Sie weiter. Wir beantworten Fragen wie: Was ist eine Nebenschneide? Was ist ein Spiralwinkel? Wie beeinflussen diese Begriffe die Anwendung?
Warum das wichtig ist: Unterschiedliche Materialien stellen unterschiedliche Anforderungen an das Werkzeug. Daher ist die Wahl des Spiralbohrers mit der passenden Struktur für das Bohrergebnis von entscheidender Bedeutung.
Werfen wir einen Blick auf die acht grundlegenden Merkmale eines Spiralbohrers: Spitzenwinkel, Hauptschneide, Meißelschneide, Spitzenschnitt und Spitzenausdünnung, Profil der Spannut, Kern, Nebenschneide und Spiralwinkel.
Um die beste Schneidleistung bei verschiedenen Materialien zu erzielen, müssen alle acht Eigenschaften aufeinander abgestimmt sein.
Um dies zu veranschaulichen, vergleichen wir die folgenden drei Spiralbohrer miteinander:
Punktwinkel
Der Spitzenwinkel befindet sich am Kopf des Spiralbohrers. Er wird zwischen den beiden Hauptschneidekanten an der Oberseite gemessen. Ein Spitzenwinkel ist erforderlich, um den Spiralbohrer im Material zu zentrieren.
Je kleiner der Spitzenwinkel, desto einfacher die Zentrierung im Material. Dadurch wird auch die Rutschgefahr auf gekrümmten Oberflächen verringert.
Je größer der Spitzenwinkel, desto kürzer die Gewindeschneidzeit. Allerdings ist ein höherer Anpressdruck erforderlich und das Zentrieren im Material schwieriger.
Geometrisch bedingt bedeutet ein kleiner Spitzenwinkel lange Hauptschneidekanten, während ein großer Spitzenwinkel kurze Hauptschneidekanten bedeutet.
Hauptschneidekanten
Die Hauptschneide übernimmt den eigentlichen Bohrvorgang. Lange Schneidkanten weisen eine höhere Schneidleistung auf als kurze, selbst wenn die Unterschiede gering sind.
Der Spiralbohrer besitzt stets zwei Hauptschneidekanten, die durch eine geschnittene Meißelkante miteinander verbunden sind.
Meißelkante
Die geschnittene Meißelkante befindet sich in der Mitte der Bohrerspitze und hat keine Schneidwirkung. Sie ist jedoch für die Konstruktion des Spiralbohrers unerlässlich, da sie die beiden Hauptschneidekanten verbindet.
Die Schneide des Meißels dringt in das Material ein und übt Druck und Reibung aus. Diese für den Bohrprozess ungünstigen Eigenschaften führen zu erhöhter Wärmeentwicklung und höherem Energieverbrauch.
Diese Eigenschaften können jedoch durch sogenanntes „Ausdünnen“ reduziert werden.
Spitzenschnitte und Spitzenausdünnungen
Durch die Ausdünnung der Spitze wird die Schneidkante des Spiralbohrers reduziert. Dies führt zu einer deutlichen Verringerung der Reibungskräfte im Material und somit zu einer Reduzierung der erforderlichen Vorschubkraft.
Das bedeutet, dass die Materialausdünnung der entscheidende Faktor für die Zentrierung im Material ist. Sie verbessert das Gewindeschneiden.
Die verschiedenen Spitzenausdünnungen sind in DIN 1412-Formen genormt. Die gebräuchlichsten Formen sind die spiralförmige Spitze (Form N) und die geteilte Spitze (Form C).
Profil der Flöte (Nutprofil)
Aufgrund ihrer Funktion als Kanalsystem fördert das Profil der Nut die Spanabfuhr und -aufnahme.
Je breiter das Nutprofil, desto besser die Spanabfuhr und -aufnahme.
Eine mangelhafte Spanabfuhr führt zu einer höheren Wärmeentwicklung, was wiederum zum Glühen und letztendlich zum Bruch des Spiralbohrers führen kann.
Breite Nutprofile sind flach, schmale Nutprofile tief. Die Nuttiefe bestimmt die Dicke des Bohrkerns. Flache Nutprofile ermöglichen große (dicke) Kerndurchmesser. Tiefe Nutprofile ermöglichen kleine (dünne) Kerndurchmesser.
Kern
Die Kerndicke ist das entscheidende Maß für die Stabilität des Spiralbohrers.
Spiralbohrer mit großem Kerndurchmesser weisen eine höhere Stabilität auf und eignen sich daher für höhere Drehmomente und härtere Werkstoffe. Sie sind auch sehr gut für den Einsatz in Handbohrmaschinen geeignet, da sie vibrations- und querkraftbeständiger sind.
Um das Abtransportieren der Späne aus der Nut zu erleichtern, nimmt die Kerndicke von der Bohrspitze zum Schaft hin zu.
Führungsfasen und sekundäre Schneidkanten
Die beiden Führungsfasen befinden sich an den Spannuten. Die scharf geschliffenen Fasen wirken zusätzlich an den Seitenflächen des Bohrlochs und unterstützen die Führung des Spiralbohrers im Bohrloch. Die Qualität der Bohrlochwände hängt auch von den Eigenschaften der Führungsfasen ab.
Die sekundäre Schneidkante bildet den Übergang von den Führungsfasen zum Nutprofil. Sie löst und schneidet Späne ab, die am Material haften geblieben sind.
Die Länge der Führungsfasen und der sekundären Schneidkanten hängt maßgeblich vom Spiralwinkel ab.
Helixwinkel (Spiralwinkel)
Ein wesentliches Merkmal eines Spiralbohrers ist der Helixwinkel (Spiralwinkel). Er bestimmt den Prozess der Spanbildung.
Größere Spiralwinkel ermöglichen das effektive Abtragen weicher, langspanender Materialien. Kleinere Spiralwinkel hingegen werden für harte, kurzspanende Materialien verwendet.
Spiralbohrer mit einem sehr kleinen Spiralwinkel (10° – 19°) weisen eine lange Spirale auf. Spiralbohrer mit einem großen Spiralwinkel (27° – 45°) hingegen haben eine kurze Spirale. Spiralbohrer mit normaler Spirale haben einen Spiralwinkel von 19° – 40°.
Funktionen von Merkmalen in der Anwendung
Auf den ersten Blick erscheint das Thema Spiralbohrer recht komplex. Ja, es gibt viele Komponenten und Merkmale, die einen Spiralbohrer auszeichnen. Viele dieser Eigenschaften hängen jedoch voneinander ab.
Um den passenden Spiralbohrer zu finden, können Sie sich im ersten Schritt an Ihrem Anwendungsfall orientieren. Das DIN-Handbuch für Bohrer und Senker definiert gemäß DIN 1836 die Einteilung der Anwendungsgruppen in drei Typen N, H und W:
Heutzutage sind auf dem Markt nicht mehr nur die drei Typen N, H und W erhältlich, da die Typen im Laufe der Zeit unterschiedlich angeordnet wurden, um die Spiralbohrer für spezielle Anwendungen zu optimieren. So entstanden Hybridformen, deren Bezeichnungen nicht im DIN-Handbuch standardisiert sind. Bei MSK finden Sie neben dem Typ N auch die Typen UNI, UTL und VA.
Schlussfolgerung und Zusammenfassung
Sie wissen nun, welche Eigenschaften des Spiralbohrers den Bohrvorgang beeinflussen. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Merkmale der einzelnen Funktionen.
| Funktion | Merkmale |
|---|---|
| Schneidleistung | Hauptschneidekanten Die Hauptschneidkanten übernehmen den eigentlichen Bohrvorgang. |
| Nutzungsdauer | Profil der Flöte (Nutprofil) Das Profil der als Kanalsystem verwendeten Spiralnuten ist für die Spanabfuhr und -aufnahme verantwortlich und somit ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer des Spiralbohrers. |
| Anwendung | Punktwinkel & Helixwinkel (Spiralwinkel) Der Spitzenwinkel und der Helixwinkel sind die entscheidenden Faktoren für die Anwendung in harten oder weichen Materialien. |
| Zentrierung | Spitzenschnitte und Spitzenausdünnungen Punktförmige Einschnitte und punktförmige Ausdünnungen sind entscheidende Faktoren für die Zentrierung im Material. Durch Ausdünnen wird die Schnittkante des Meißels so weit wie möglich reduziert. |
| Konzentrizitätsgenauigkeit | Führungsfasen und sekundäre Schneidkanten Die Führungsfasen und sekundären Schneidkanten 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 Ihre Anwendung und das Material, in das Sie bohren möchten, festlegen.
Werfen Sie einen Blick auf die angebotenen Spiralbohrer und vergleichen Sie die jeweiligen Merkmale und Funktionen, die Sie für Ihr zu bohrendes Material benötigen.
Veröffentlichungsdatum: 12. August 2022
