Bohrer
• A – Metall-Spiralbohrer,
• B – Holz-Spiralbohrer,
• C – Betonbohrer mit Hartmetall-Schneide,
• D – Flachfräsbohrer (Spatenbohrer) für Holz,
• E – Universalbohrer für Metall und Beton mit Hartmetall-Schneide,
• F – Bohrer für Bleche,
• G – Universalbohrer für Metall, Holz und Kunststoff
Arten von Bohrerschäften:
• 1, 2 – Zylinderschaft,
• 3 – SDS-plus-Schaft,
• 4, 5 – Außenkantschaft (6-Kant und 4-Kant),
• 6 – Zylinderschaft mit drei Fasen,
• 7 – ¼-Zoll-Sechskantschaft ⓘ
Ein Bohrer oder Bohrwerkzeug, bei Verwendung in einer Bohrmaschine auch Bohreinsatz, ist ein Werkzeug, mit dem durch drehende Bewegung Löcher in festem Material hergestellt werden können. Es handelt sich um ein Zerspanungswerkzeug zum Fertigen von Bohrungen durch das Verfahren Bohren. Bohrer haben nur an ihrer Spitze Schneiden. Während der Bearbeitung rotieren sie um ihre eigene Achse und dringen entlang dieser in den Werkstoff ein. Bohrer gibt es für die Bearbeitung von Holz, Metall, Kunststoff und Gestein. ⓘ
Das häufigste Bohrwerkzeug, das etwa ein Viertel aller Zerspanungswerkzeuge ausmacht, ist der Spiralbohrer. Die meisten bestehen aus Schnellarbeitsstahl (HSS); für besondere Anwendungen gibt es auch welche, die vollständig oder nur teilweise an den Schneiden aus Hartmetall, Bornitrid oder Diamant bestehen. Neben den gewöhnlichen Wendelbohrern gibt es noch Bohrer mit Wendeschneidplatten für größere Bohrungen in Stahl, Kernbohrer zum Kernbohren, Zentrierbohrer für Zentrierbohrungen und Tieflochbohrer für das Tiefbohren. Beim Tieflochbohren ist der Abtransport der Späne problematisch, deshalb pumpen Tieflochbohrer Kühlschmiermittel unter hohem Druck in die Bohrung. Es wird zwischen drei Arten unterschieden: Ejektorbohrer, BTA-Bohrer und Einlippenbohrer. Senkbohrer sind eigentlich für das Senken gedacht, ein dem Bohren ähnliches Verfahren zur Nachbearbeitung von Bohrlöchern, sie können jedoch auch zum Aufbohren genutzt werden. ⓘ
Außerdem gibt es spezielle Bohrer für die Holzbearbeitung wie den Forstnerbohrer oder den Schlangenbohrer. ⓘ
In Abgrenzung zum Bohrer rotiert ein Fräswerkzeug ebenfalls um seine eigene Achse, wird aber üblicherweise senkrecht oder schräg zur Rotationsachse bewegt. Fräswerkzeuge weisen an ihrem Umfang Schneiden auf. Manche Fräser eignen sich bedingt auch zum Bohren, können jedoch die Späne nicht oder nur in unzureichender Weise aus dem entstehenden Loch herausfördern. ⓘ
Bohrer gibt es in standardisierten Bohrergrößen. Eine umfassende Tabelle mit Bohrer- und Gewindebohrergrößen listet metrische und zöllige Bohrer sowie die erforderlichen Gewindebohrergrößen auf. Es gibt auch bestimmte Spezialbohrer, die Löcher mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt herstellen können. ⓘ
Merkmale
Die Bohrergeometrie hat mehrere Merkmale:
- Die Spirale (oder der Drall) im Bohrer steuert die Geschwindigkeit der Spanabfuhr. Ein Bohrer mit schneller Spirale (hoher Drall oder "kompakte Spannut") wird bei Anwendungen mit hohem Vorschub und niedrigen Spindeldrehzahlen verwendet, bei denen eine große Menge an Spänen abgeführt werden muss. Bohrer mit niedriger Spirale (niedrige Drallrate oder "längliche Spannut") werden bei Schneidanwendungen eingesetzt, bei denen traditionell hohe Schnittgeschwindigkeiten verwendet werden und bei denen das Material dazu neigt, sich am Bohrer festzusetzen oder das Loch anderweitig zu verstopfen, wie z. B. bei Aluminium oder Kupfer.
- Der Spitzenwinkel, d. h. der Winkel, der an der Spitze des Bohrers gebildet wird, wird durch das Material bestimmt, in dem der Bohrer eingesetzt wird. Für härtere Materialien ist ein größerer Spitzenwinkel erforderlich, für weichere Materialien ein schärferer Winkel. Der richtige Spitzenwinkel für die Härte des Materials beeinflusst das Wandern, Rütteln, die Lochform und die Verschleißrate.
- Der Lippenwinkel bestimmt, wie stark die Schneidkante unterstützt wird. Ein größerer Lippenwinkel führt dazu, dass der Meißel bei gleichem Spitzendruck aggressiver schneidet als ein Meißel mit einem kleineren Lippenwinkel. Beide Bedingungen können zu Bindung, Verschleiß und schließlich zu einem katastrophalen Ausfall des Werkzeugs führen. Die richtige Größe des Lippenspiels wird durch den Spitzenwinkel bestimmt. Ein sehr spitzer Spitzenwinkel hat eine größere Stegfläche, die dem Werkstück jederzeit zur Verfügung steht, was einen aggressiven Lippenwinkel erfordert, während ein flacher Meißel aufgrund der kleinen Fläche, die die Schneidkanten trägt, extrem empfindlich auf kleine Änderungen des Lippenwinkels reagiert.
- Die Funktionslänge eines Meißels bestimmt, wie tief ein Loch gebohrt werden kann, und sie bestimmt auch die Steifigkeit des Meißels und die Genauigkeit des entstandenen Lochs. Längere Bohrer können zwar tiefere Löcher bohren, sind aber flexibler, was bedeutet, dass die Löcher, die sie bohren, eine ungenaue Lage haben oder von der vorgesehenen Achse abweichen können. Spiralbohrer sind in Standardlängen erhältlich, die als Stub-Länge oder Screw-Machine-Länge (kurz), die sehr verbreitete Jobber-Länge (mittel) und Taper-Länge oder Long-Series (lang) bezeichnet werden. ⓘ
Die meisten Bohrer für den Privatgebrauch haben gerade Schäfte. Für schwere Bohrarbeiten in der Industrie werden manchmal Bits mit kegelförmigem Schaft verwendet. Andere Arten von Schäften sind Sechskantschäfte und verschiedene proprietäre Schnellspannsysteme. ⓘ
Das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Bohrers liegt normalerweise zwischen 1:1 und 1:10. Es sind auch weitaus größere Verhältnisse möglich (z. B. Spiralbohrer mit "Flugzeuglänge", Druckölpistolenbohrer usw.), aber je größer das Verhältnis ist, desto größer ist die technische Herausforderung, gute Arbeit zu leisten. ⓘ
Welche Geometrie am besten geeignet ist, hängt von den Eigenschaften des zu bohrenden Materials ab. In der folgenden Tabelle sind Geometrien aufgeführt, die für einige häufig gebohrte Materialien empfohlen werden. ⓘ
| Werkstoff des Werkstücks | Spitzenwinkel | Schrägungswinkel | Freiflächenwinkel |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 90 bis 135 | 32 bis 48 | 12 bis 26 |
| Messing | 90 bis 118 | 0 bis 20 | 12 bis 26 |
| Gusseisen | 90 bis 118 | 24 bis 32 | 7 bis 20 |
| Baustahl | 118 bis 135 | 24 bis 32 | 7 bis 24 |
| Rostfreier Stahl | 118 bis 135 | 24 bis 32 | 7 bis 24 |
| Kunststoffe | 60 bis 90 | 0 bis 20 | 12 bis 26 |
Werkstoffe
Je nach Anwendungsbereich werden viele verschiedene Materialien für oder auf Bohrern verwendet. Viele harte Werkstoffe, wie z. B. Hartmetalle, sind sehr viel spröder als Stahl und brechen sehr viel leichter, insbesondere wenn der Bohrer nicht in einem sehr konstanten Winkel zum Werkstück gehalten wird, z. B. wenn er in der Hand gehalten wird. ⓘ
Stähle
- Weiche Stahlbohrer mit niedrigem Kohlenstoffgehalt sind preiswert, halten aber die Schneide nicht gut und müssen häufig geschärft werden. Sie werden nur zum Bohren in Holz verwendet; selbst die Bearbeitung von Hartholz anstelle von Weichholz kann ihre Lebensdauer merklich verkürzen.
- Bohrer aus kohlenstoffreichem Stahl sind aufgrund der Eigenschaften, die sie durch Härten und Anlassen des Materials erhalten, haltbarer als Bohrer aus kohlenstoffarmem Stahl. Wenn sie überhitzt werden (z. B. durch Reibungserwärmung beim Bohren), verlieren sie ihre Härte, was zu einer weichen Schneide führt. Diese Bohrer können für Holz oder Metall verwendet werden.
- Schnellarbeitsstahl (HSS) ist eine Form von Werkzeugstahl; HSS-Bohrer sind hart und wesentlich hitzebeständiger als Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt. Sie können zum Bohren von Metall, Hartholz und den meisten anderen Materialien mit höheren Schnittgeschwindigkeiten als Kohlenstoffstahl-Bits verwendet werden und haben Kohlenstoffstähle weitgehend ersetzt.
- Kobaltstahllegierungen sind Varianten von Schnellarbeitsstahl, die mehr Kobalt enthalten. Sie behalten ihre Härte bei viel höheren Temperaturen und werden zum Bohren von rostfreiem Stahl und anderen harten Materialien verwendet. Der Hauptnachteil von Kobaltstählen ist, dass sie spröder sind als Standard-HSS. ⓘ
Andere
- Wolframkarbid und andere Hartmetalle sind extrem hart und können praktisch alle Materialien bohren, wobei sie die Schneide länger halten als andere Bohrer. Das Material ist teuer und viel spröder als Stahl; daher werden sie hauptsächlich für Bohrerspitzen verwendet, kleine Stücke aus hartem Material, die auf die Spitze eines Bohrers aus weniger hartem Metall befestigt oder gelötet werden. In Handwerksbetrieben werden jedoch immer häufiger Vollhartmetallbohrer verwendet. In sehr kleinen Größen ist es schwierig, Hartmetallspitzen einzusetzen; in einigen Branchen, vor allem bei der Herstellung von Leiterplatten, wo viele Löcher mit Durchmessern unter 1 mm benötigt werden, werden Vollhartmetallbohrer verwendet.
- Polykristalliner Diamant (PKD) gehört zu den härtesten aller Werkzeugmaterialien und ist daher extrem verschleißfest. Er besteht aus einer Schicht von Diamantpartikeln, die in der Regel etwa 0,5 mm dick sind und als gesinterte Masse mit einem Träger aus Wolframkarbid verbunden sind. Bits werden aus diesem Material hergestellt, indem entweder kleine Segmente an die Spitze des Werkzeugs gelötet werden, um die Schneidkanten zu bilden, oder indem PKD in eine Ader in der Wolframkarbid-Spitze" gesintert wird. Die Spitze kann später auf einen Hartmetallschaft gelötet werden; sie kann dann auf komplexe Geometrien geschliffen werden, die andernfalls zum Versagen der Lötung in den kleineren "Segmenten" führen würden. PKD-Bohrer werden in der Regel in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in anderen Branchen zum Bohren von abrasiven Aluminiumlegierungen, kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen und anderen abrasiven Werkstoffen eingesetzt, und zwar in Anwendungen, bei denen Maschinenstillstandszeiten zum Auswechseln oder Schärfen verschlissener Bohrer besonders kostspielig sind. PKD wird nicht für eisenhaltige Metalle verwendet, da es aufgrund einer Reaktion zwischen dem Kohlenstoff im PKD und dem Eisen im Metall zu übermäßigem Verschleiß kommt. ⓘ
Beschichtungen
- Schwarzes Oxid ist eine kostengünstige schwarze Beschichtung. Eine schwarze Oxidschicht sorgt für Hitzebeständigkeit und Schmierfähigkeit sowie für Korrosionsbeständigkeit. Die Beschichtung erhöht die Lebensdauer von Hochgeschwindigkeitsstahlbohrern.
- Titannitrid (TiN) ist ein sehr hartes metallisches Material, das zur Beschichtung von Schnellstahlbohrern (in der Regel Spiralbohrer) verwendet werden kann, wodurch sich die Lebensdauer um das Drei- oder Mehrfache erhöht. Selbst nach dem Schärfen sorgt die Beschichtung an der Vorderkante noch für eine verbesserte Schneidleistung und Lebensdauer.
- Titan-Aluminium-Nitrid (TiAlN) ist eine ähnliche Beschichtung, die die Lebensdauer des Werkzeugs um das Fünffache oder mehr verlängern kann.
- Titankohlenstoffnitrid (TiCN) ist eine weitere Beschichtung, die ebenfalls besser ist als TiN.
- Diamantpulver wird als Schleifmittel verwendet, meist zum Schneiden von Fliesen, Stein und anderen sehr harten Materialien. Durch die Reibung entstehen große Wärmemengen, und diamantbeschichtete Bohrer müssen oft wassergekühlt werden, um Schäden am Bohrer oder am Werkstück zu vermeiden.
- Zirkoniumnitrid wurde als Bohrerbeschichtung für einige Werkzeuge der Marke Craftsman verwendet.
- Al-Chrom-Siliziumnitrid (AlCrSi/Ti)N ist eine mehrschichtige Beschichtung aus abwechselnden Nanoschichten, die mit der Technik der chemischen Gasphasenabscheidung entwickelt wurde und beim Bohren von kohlenstofffaserverstärktem Polymer (CFK) und CFK-Ti-Stapel verwendet wird. (AlCrSi/Ti)N ist eine superharte Keramikbeschichtung, die bessere Leistungen als andere beschichtete und unbeschichtete Bohrer erbringt.
- Die BAM-Beschichtung (Bor-Aluminium-Magnesium BAlMgB14) ist eine superharte Keramikbeschichtung, die auch beim Bohren von Verbundwerkstoffen verwendet wird. ⓘ
Universal-Bohrer
Universalbohrer können in Holz, Metall, Kunststoff und den meisten anderen Materialien verwendet werden. ⓘ
Spiralbohrer
Der Spiralbohrer ist der Typ, der heute in großen Mengen hergestellt wird. Er besteht aus einer Schneidspitze an der Spitze eines zylindrischen Schafts mit spiralförmigen Spannuten; die Spannuten wirken wie eine archimedische Schraube und heben Späne aus dem Loch. ⓘ
Der moderne Spiralbohrer wurde von Sir Joseph Whitworth im Jahr 1860 erfunden. Später wurden sie von Steven A. Morse aus East Bridgewater, Massachusetts, verbessert, der mit der Steigung des Spiralbohrers experimentierte. Die ursprüngliche Herstellungsmethode bestand darin, zwei Nuten in gegenüberliegende Seiten einer runden Stange zu schneiden und die Stange dann zu verdrehen (daher der Name des Werkzeugs), um die spiralförmigen Nuten zu erzeugen. Heutzutage wird der Bohrer in der Regel durch Drehen der Stange hergestellt, während diese an einer Schleifscheibe vorbeigeführt wird, um die Nuten auf dieselbe Weise zu schneiden wie beim Schneiden von Schrägzahnrädern. ⓘ
Spiralbohrer haben einen Durchmesser von 0,002 bis 3,5 Zoll (0,051 bis 88,900 mm) und können bis zu 650 mm (25,5 Zoll) lang sein. ⓘ
Die Geometrie und der Schliff der Schneidkanten sind entscheidend für die Leistung des Bohrers. Kleine Meißel, die stumpf werden, werden oft weggeworfen, da es schwierig ist, sie richtig zu schärfen, und sie billig zu ersetzen sind. Für größere Meißel sind spezielle Schleifvorrichtungen erhältlich. Zum Schärfen oder Umformen der Schneidflächen von Spiralbohrern ist eine spezielle Werkzeugschleifmaschine erhältlich, um den Bohrer für ein bestimmtes Material zu optimieren. ⓘ
Die Hersteller können Sonderausführungen von Spiralbohrern mit unterschiedlichen Geometrien und Werkstoffen herstellen, um sie an die jeweiligen Maschinen und die zu schneidenden Materialien anzupassen. Spiralbohrer sind in den verschiedensten Werkstoffen erhältlich. Die meisten Löcher werden jedoch auch bei industriellen Anwendern mit Standard-Schnellstahlbohrern gebohrt. ⓘ
Der gebräuchlichste Spiralbohrer (der in Baumärkten verkauft wird) hat einen Spitzenwinkel von 118 Grad, der für die Verwendung in Holz, Metall, Kunststoff und den meisten anderen Materialien akzeptabel ist, obwohl er nicht so gut funktioniert wie der optimale Winkel für jedes Material. In den meisten Materialien neigt er nicht dazu, zu wandern oder sich einzugraben. ⓘ
Ein aggressiverer Winkel, z. B. 90 Grad, ist für sehr weiche Kunststoffe und andere Materialien geeignet; in harten Materialien würde er sich schnell abnutzen. Ein solcher Bohrer ist im Allgemeinen selbstanlaufend und kann sehr schnell schneiden. Ein flacherer Winkel, z. B. 150 Grad, ist für das Bohren von Stahl und anderen härteren Materialien geeignet. Diese Art von Bohrer erfordert ein Startloch, bindet aber nicht und verschleißt nicht vorzeitig, solange eine geeignete Vorschubgeschwindigkeit verwendet wird. ⓘ
Bohrer ohne Spitzenwinkel werden dort eingesetzt, wo ein Sackloch mit flachem Boden erforderlich ist. Diese Bohrer reagieren sehr empfindlich auf Änderungen des Lippenwinkels, und schon eine geringe Änderung kann zu einem unangemessen schnell schneidenden Bohrer führen, der vorzeitig verschleißt. ⓘ
Bohrer der langen Reihe sind ungewöhnlich lange Spiralbohrer. Sie sind jedoch nicht das beste Werkzeug für das routinemäßige Bohren tiefer Löcher, da sie häufig zurückgezogen werden müssen, um die Spannuten von Spänen zu befreien und einen Bruch des Bohrers zu verhindern. Stattdessen werden für das Bohren tiefer Löcher Bohrer mit Kühlmittelzufuhr bevorzugt. ⓘ
Schneiden von Spiralbohrern
Spiralbohrer mit Morsekegel-Schaft
Bohrer - Langserien-Morse, Normal-Morse, Jobber ⓘ
Stufenbohrer
Ein Stufenbohrer ist ein Bohrer, bei dem die Spitze auf einen anderen Durchmesser abgeschliffen ist. Der Übergang zwischen diesem geschliffenen Durchmesser und dem ursprünglichen Durchmesser ist entweder gerade, um eine Senkung zu bilden, oder gewinkelt, um einen Senker zu bilden. Der Vorteil dieser Bauart besteht darin, dass beide Durchmesser die gleichen Nuteigenschaften aufweisen, was ein Verstopfen des Bohrers beim Bohren in weichere Materialien wie Aluminium verhindert; im Gegensatz dazu bietet ein Bohrer mit Aufsteckkragen nicht den gleichen Vorteil. Die meisten dieser Bohrer werden für jede Anwendung individuell angefertigt, was sie teurer macht. ⓘ
Unibit
Ein Unibit (oft auch Stufenbohrer genannt) ist ein grob konischer Bohrer mit einem Stufenprofil. Aufgrund seiner Konstruktion kann ein einziger Bohrer zum Bohren eines breiten Spektrums von Lochgrößen verwendet werden. Einige Bohrer sind spitz zulaufend und somit selbststartend. Die größeren Bits haben stumpfe Spitzen und werden zum Vergrößern von Löchern verwendet. ⓘ
Unibits werden häufig für die Bearbeitung von Blechen und im allgemeinen Bauwesen verwendet. Ein einziger Bohrer kann die gesamte Bandbreite an Löchern bohren, die für eine Arbeitsplatte erforderlich sind, was die Montage von Einrichtungsgegenständen beschleunigt. Sie werden häufig für weichere Materialien wie Sperrholz, Spanplatten, Trockenbauwände, Acryl und Laminat verwendet. Sie können auch für sehr dünne Bleche verwendet werden, aber Metalle neigen zu vorzeitigem Verschleiß und Abstumpfung der Bits. ⓘ
Unibits sind ideal für den Einsatz bei Elektroarbeiten, bei denen dünne Stahl-, Aluminium- oder Kunststoffkästen und -gehäuse vorkommen. Die kurze Länge des Unibits und die Möglichkeit, den Durchmesser des fertigen Lochs zu variieren, ist ein Vorteil bei Arbeiten am Gehäuse oder an der Frontplatte. Das fertige Loch kann oft recht glatt und gratfrei ausgeführt werden, insbesondere in Kunststoff. ⓘ
Ein weiterer Einsatzbereich von Unibits ist das Entgraten von Löchern, die von anderen Bohrern hinterlassen wurden, da die Schneidkante durch den starken Anstieg auf die nächste Schrittgröße Grate von der Eintrittsfläche des Werkstücks abkratzen kann. Die gerade Spannut ist jedoch schlecht für den Spanauswurf geeignet und kann an der Austrittsseite des Lochs einen Grat verursachen, und zwar mehr als ein Spiralbohrer, der sich mit hoher Drehzahl dreht. ⓘ
Der Unibit wurde von Harry C. Oakes erfunden und 1973 patentiert. Er wurde in den 1980er Jahren bis zum Auslaufen des Patents ausschließlich von der Unibit Corporation verkauft und später von anderen Unternehmen vertrieben. Unibit ist eine Marke von Irwin Industrial Tools. ⓘ
Obwohl behauptet wird, dass der Stufenbohrer von Harry C. Oakes erfunden wurde, wurde er in Wirklichkeit zuerst von Bradley Engineering, Wandsworth, London in den 1960er Jahren hergestellt und Bradrad genannt. Er wurde unter diesem Namen vermarktet, bis das Patent an Halls Ltd. verkauft wurde, die ihn immer noch herstellen. ⓘ
Lochsäge
Lochsägen haben die Form eines kurzen, offenen Zylinders mit Sägezähnen an der offenen Kante und werden zur Herstellung relativ großer Löcher in dünnem Material verwendet. Im Gegensatz zu vielen Bohrern, die das gesamte Material im Inneren des Lochs abtragen, entfernen sie das Material nur am Rand des Lochs und schneiden eine intakte Materialscheibe heraus. Mit ihnen lassen sich große Löcher in Holz, Blech und andere Materialien bohren. ⓘ
Metall-Bohrer
Zentrier- und Tuschierbohrer
Ein Zentrierbohrer ist ein speziell für die Herstellung von Zentrierbohrungen ausgeführter Bohrer. Er ist aus HSS hergestellt, besonders kurz und hat ein abgestuftes Profil. Dieses weist ganz vorne eine zusätzliche Zentrierspitze auf. Der Durchmesser dieser Spitze ist zugleich Nenndurchmesser des Zentrierbohrers. Er beträgt 0,5–12,5 mm und ist auf einer Länge, die etwas größer als der jeweilige Durchmesserwert ist, konstant. Anschließend gehen die Schneiden in einem Bereich mit 60° Spitzenwinkel in den größeren Schaftdurchmesser über. Zentrierbohrer sind in der Norm DIN 333 definiert; mit solchen Werkzeugen erzeugte Zentrierbohrungen in DIN 332. ⓘ
Bedingt durch die klein dimensionierte Zentrierspitze treten beim Anbohren des Werkstoffs deutlich geringere Radialkräfte und Reaktionskräfte durch den Span auf. Diese Faktoren vermindern ein Verlaufen des Bohrers, wodurch die Positionsgenauigkeit der hergestellten Bohrung deutlich verbessert wird. Die eigentliche Bohrung kann anschließend mit einem Spiralbohrer gebohrt werden, welcher durch die Zentrierbohrung von Anfang an seitlich geführt ist; dies geschieht durch die unterschiedliche Ausführung der Spitzenwinkel, die den Spiralbohrer nur an einem Punkt der Auflagefläche führen. Es lassen sich jedoch mit einem Zentrierbohrer keine tiefen Bohrungen herstellen (max. bis zum Erreichen des vollen Durchmessers, da im oberen Bereich eine Spannut zur Spanabfuhr fehlt); er ist nur zum Zentrieren geeignet. ⓘ
Der Übergang vom Durchmesser der Zentrierspitze zum Schaftdurchmesser ist je nach gewählter Form, nach DIN 332 Form R, A, B oder C, im Detail unterschiedlich ausgeführt. ⓘ
Eine Anwendung ist die Herstellung eines Zentrierpunktes an Drehteilen oder anderen Bohrwerkstücken, für die Reitstockspitze auf einer Drehmaschine. ⓘ
Die Verwendung von NC-Anbohrern empfiehlt sich bei Werkzeugmaschinen mit hoher geometrischer Steifigkeit; darunter fallen insbesondere Bearbeitungszentren vielfach aber auch andere numerisch gesteuerte Maschinen, da sie oft sehr stabil gebaut sind. Bei NC-Anbohrern entfällt die Zentrierspitze, wodurch sich kürzere Anbohrwege ergeben. Ihr Spitzenwinkel beträgt 60, 90 oder 120°. Tiefe Bohrungen können damit nicht gebohrt werden, da sie keine Führungsfasen besitzen. ⓘ
Zentrierbohrer, die gelegentlich auch als Slocombe-Bohrer bezeichnet werden, werden in der Metallbearbeitung verwendet, um ein Startloch für einen größeren Bohrer zu schaffen oder um eine konische Vertiefung in das Ende eines Werkstücks einzubringen, in der ein Drehmeißel befestigt werden kann. In beiden Fällen scheint der Name angemessen, da der Bohrer entweder die Mitte einer Bohrung herstellt oder eine konische Bohrung für einen Drehmeißel anfertigt. Der eigentliche Zweck eines Zentrierbohrers ist jedoch die letztgenannte Aufgabe, während die erstgenannte Aufgabe am besten mit einem Zentrierbohrer erledigt wird (wie weiter unten im Detail erläutert). Da jedoch sowohl die Terminologie als auch die Verwendung des Werkzeugs häufig in einen Topf geworfen werden, bezeichnen die Anbieter Zentrierbohrer als kombinierte Bohrer und Senker, um eindeutig klarzustellen, um welches Produkt es sich handelt. Sie sind von 00 bis 10 nummeriert (vom kleinsten zum größten). ⓘ
Verwendung bei der Herstellung von Löchern für Drehmaschinen-Spitzen
Zentrierbohrer dienen zur Herstellung eines konischen Lochs für Fertigungsprozesse "zwischen den Zentren" (typischerweise Dreh- oder Rundschleifarbeiten). Das heißt, sie bieten einen Platz für eine (aktive, tote oder angetriebene) Zentrierspitze, um das Teil um eine Achse zu positionieren. Ein zwischen Zentrierspitzen bearbeitetes Werkstück kann sicher aus einem Prozess (z. B. Drehen in einer Drehmaschine) entnommen und in einem späteren Prozess (z. B. einem Schleifvorgang) mit einem vernachlässigbaren Verlust an Koaxialität der Merkmale eingerichtet werden (in der Regel liegt der Gesamtanzeigerstand (TIR) unter 0,05 mm (0,002 Zoll); und TIR < 0,003 mm (0,0001 Zoll) wird bei Rundschleifvorgängen eingehalten, solange die Bedingungen korrekt sind). ⓘ
Verwendung bei der Zentrierung von Bohrungen
Herkömmliche Spiralbohrer neigen dazu, zu wandern, wenn sie auf einer unvorbereiteten Oberfläche eingesetzt werden. Wenn ein Bohrer einmal vom Kurs abgewichen ist, ist es schwierig, ihn wieder in die Mitte zu bringen. Ein Zentrierbohrer bietet häufig einen vernünftigen Ausgangspunkt, da er kurz ist und daher weniger zum Wandern neigt, wenn mit dem Bohren begonnen wird. ⓘ
Die oben beschriebene Verwendung von Zentrierbohrern ist zwar üblich, aber technisch nicht korrekt und sollte für den Produktionseinsatz nicht in Betracht gezogen werden. Das richtige Werkzeug, um ein traditionell gebohrtes Loch zu beginnen (ein Loch, das mit einem Spiralbohrer aus Schnellarbeitsstahl (HSS) gebohrt wurde), ist ein Spotting Drill Bit (oder ein Spot Drill Bit, wie sie in den USA genannt werden). Der eingeschlossene Winkel des Spiralbohrers sollte gleich oder größer als der des herkömmlichen Bohrers sein, damit der Bohrer ohne übermäßige Belastung der Ecken des Bohrers anläuft, was zu einem vorzeitigen Versagen des Bohrers und einem Verlust der Lochqualität führen würde. ⓘ
Die meisten modernen Vollhartmetallbohrer sollten nicht in Verbindung mit einem Anbohrer oder Zentrierbohrer verwendet werden, da Vollhartmetallbohrer speziell dafür ausgelegt sind, ihr eigenes Loch zu bohren. Normalerweise führt das Anbohren zu einem vorzeitigen Versagen des Vollhartmetallbohrers und zu einem gewissen Verlust an Lochqualität. Wenn es als notwendig erachtet wird, ein Loch mit einem Anbohrer oder Zentrierbohrer anzufasen, wenn ein Vollhartmetallbohrer verwendet wird, ist es am besten, dies nach dem Bohren des Lochs zu tun. ⓘ
Beim Bohren mit einem handgeführten Bohrer ist nicht die Flexibilität des Bohrers die Hauptursache für Ungenauigkeiten, sondern die Hände des Benutzers. Daher wird bei solchen Arbeiten häufig ein Körner verwendet, um die Mitte des Lochs vor dem Bohren eines Vorbohrlochs zu bestimmen. ⓘ
Kernbohrer
Der Begriff Kernbohrer wird für zwei ganz unterschiedliche Werkzeuge verwendet. ⓘ
Vergrößerung von Löchern
Eine Bohrkrone, die zum Vergrößern eines vorhandenen Lochs verwendet wird, wird als Kernbohrkrone bezeichnet. Das vorhandene Loch kann das Ergebnis eines Kerns aus einem Gussstück oder eines gestanzten Lochs sein. Der Name stammt von seiner ersten Verwendung, dem Ausbohren des Lochs, das ein Gießereikern hinterlässt, ein Zylinder, der in eine Gussform eingesetzt wird und ein unregelmäßiges Loch im Produkt hinterlässt. Dieser Kernbohrer ist massiv. ⓘ
Diese Kernbohrer ähneln in ihrem Aussehen Reibahlen, da sie keine Schneidenspitze oder ein Mittel zum Starten eines Lochs haben. Sie haben 3 oder 4 Nuten, die die Oberfläche des Lochs verbessern und sicherstellen, dass der Bohrer gleichmäßig schneidet. Kernbohrer unterscheiden sich von Reibahlen durch die Menge des Materials, das sie entfernen sollen. Eine Reibahle ist nur dazu gedacht, ein Loch ein wenig zu vergrößern, was je nach Größe der Reibahle zwischen 0,1 Millimeter und vielleicht einem Millimeter liegen kann. Ein Kernbohrer kann verwendet werden, um die Größe eines Lochs zu verdoppeln. ⓘ
Die Verwendung eines gewöhnlichen zweischneidigen Spiralbohrers zur Vergrößerung des aus einem Gusskern resultierenden Lochs führt nicht zu einem sauberen Ergebnis, das Ergebnis ist möglicherweise unrund, nicht zentriert und im Allgemeinen von schlechter Qualität. Der zweischneidige Bohrer neigt außerdem dazu, sich an Vorsprüngen (z. B. Grat) zu verfangen, die im Produkt auftreten können. ⓘ
Herausziehen des Kerns
Ein hohlzylindrischer Bohrer, der ein Loch mit einem ringförmigen Querschnitt schneidet und den inneren Zylinder des Materials (den "Kern") intakt lässt, wird auch als Kernbohrer oder Ringschneider bezeichnet. Im Gegensatz zu anderen Bohrern besteht der Zweck oft darin, den Kern zu bergen und nicht nur ein Loch zu bohren. Eine Diamant-Kernbohrkrone ist dazu bestimmt, ein ringförmiges Loch in das Werkstück zu schneiden. Große Bohrkronen ähnlicher Form werden für geologische Arbeiten verwendet, bei denen ein tiefes Loch in Sediment oder Eis gebohrt wird und die Bohrkrone, die nun einen intakten Kern aus dem gebohrten Material mit einem Durchmesser von mehreren Zentimetern enthält, zur Untersuchung der Schichten geborgen wird. ⓘ
Senkbohrer
Ein Senker ist ein konisches Loch, das in ein hergestelltes Objekt geschnitten wird; ein Senkbohrer (manchmal auch einfach Senker genannt) ist das Werkzeug, mit dem ein solches Loch geschnitten wird. Eine übliche Anwendung ist es, den Kopf eines Bolzens oder einer Schraube, dessen Form genau dem Senkungsloch entspricht, bündig mit oder unterhalb der Oberfläche des umgebenden Materials sitzen zu lassen. (Im Vergleich dazu entsteht bei einer Senkung ein Loch mit flachem Boden, das für eine Sechskantschraube verwendet werden kann). Ein Senker kann auch verwendet werden, um den Grat zu entfernen, der bei einem Bohr- oder Gewindeschneidvorgang entstanden ist. ⓘ
Auswerferbohrer
Wird fast ausschließlich zum Tieflochbohren von Löchern mit mittlerem bis großem Durchmesser (etwa 3⁄4-4 Zoll oder 19-102 mm Durchmesser) verwendet. Ein Auswerferbohrer verwendet an der Spitze einen speziell entwickelten Hartmetallschneider. Der Bohrerkörper ist im Wesentlichen ein Rohr in einem Rohr. Das Spülwasser fließt zwischen den beiden Rohren hindurch. Die Spanabfuhr erfolgt durch die Mitte des Bohrers. ⓘ
Kanonenbohrer
Kanonenbohrer sind gerade genutete Bohrer, bei denen Schneidflüssigkeit (entweder Druckluft oder eine geeignete Flüssigkeit) durch den Hohlkörper des Bohrers auf die Schneidfläche gespritzt werden kann. ⓘ
Wendeplattenbohrer
Wendeplattenbohrer ähneln in ihrem Aufbau den Spiralbohrern. Sie haben ebenfalls Nuten zum Abtransport der Späne. Die Zuführung des Kühlschmiermittels erfolgt durch den Werkzeugschaft. Wendeplattenbohrer besitzen an der Spitze mindestens zwei oder mehrere austauschbare Wendeschneidplatten die asymmetrisch angeordnet sind. Diese bestehen aus einem Grundkörper aus Werkzeugstahl mit Spanfläche und Spannuten als Aufnahme für eine oder mehrere Wendeschneidplatten. Meist werden zwei verwendet, die mit Schrauben im Plattensitz befestigt sind. Eine Besonderheit stellen sogenannte „Eco-Cut-Bohrer“ dar: Sie besitzen eine Wendeschneidplatte, mit der eine zentrische Bohrung angefertigt und danach ausgedreht werden kann. Wendeplattenbohrer werden im Durchmesserbereich von 16 mm bis etwa 60 mm eingesetzt, in Ausnahmefällen auch bis 120 mm. ⓘ
Wenn die Wendeschneidplatten in verschiedenen Radien angebracht sind, handelt es sich streng genommen um einzeln fräsende Schneiden. Die innere Platte zerspant im Zentrum, während die Äußere die Bohrungswand bearbeitet (beim Spiralbohrer bearbeiten beide Schneiden denselben Bereich). Dadurch werden die Platten ungleich belastet (Schnittgeschwindigkeit, Schnittweg), weswegen eine sorgfältige Anpassung von Werkstoff, Schneidstoff und Schneidengeometrie empfehlenswert ist. Die innere Platte kann wegen der niedrigeren Schnittgeschwindigkeit aus einem weicheren Schneidstoff bestehen als die äußere. ⓘ
Durch die bei Wendeschneidplatten recht hohen Vorschubwerte pro Schneide sind trotz des Fehlens der zweiten Schneide die Vorschübe vergleichbar mit den Vorschüben, welche mit Spiralbohrern erreichbar sind. ⓘ
Wendeschneidplatten werden hauptsächlich in CNC- und anderen Hochpräzisions- oder Produktionsmaschinen verwendet und sind die teuerste Art von Bohrern, da sie pro Durchmesser und Länge am meisten kosten. Wie bei Dreh- und Fräswerkzeugen werden austauschbare Hartmetall- oder Keramikplatten als Schneidfläche verwendet, um die Notwendigkeit eines Werkzeugschleifers zu verringern. Eine Wendeschneidplatte ist für den Außenradius des Schnitts zuständig, eine andere für den Innenradius. Das Werkzeug selbst ist für die Spitzenverformung zuständig, da es sich dabei um eine verschleißarme Aufgabe handelt. Der Bohrer ist gehärtet und gegen Verschleiß beschichtet, weit mehr als der durchschnittliche Bohrer, da der Schaft nicht verbraucht wird. Fast alle Wendeschneidplatten haben mehrere Kühlmittelkanäle, um die Lebensdauer des Werkzeugs bei starker Beanspruchung zu verlängern. Sie sind auch in ungewöhnlichen Konfigurationen erhältlich, z. B. mit gerader Spannut, schneller Spirale, mehreren Spannuten und einer Vielzahl von Schneidflächengeometrien. ⓘ
In der Regel werden Wendeschneidplatten in Löchern verwendet, die nicht tiefer als das 5-fache des Bohrerdurchmessers sind. Sie sind für recht hohe Axiallasten geeignet und schneiden sehr schnell. ⓘ
Linkshänder-Bohrer
Linksbohrer sind fast immer Spiralbohrer und werden vor allem in der Wiederholungstechnik auf Schraubmaschinen oder Bohrköpfen eingesetzt. Linksdrehende Bohrer ermöglichen es, eine Bearbeitung fortzusetzen, bei der entweder die Spindel nicht umgedreht werden kann oder die Konstruktion der Maschine es effizienter macht, linksdrehend zu arbeiten. Mit dem zunehmenden Einsatz der vielseitigeren CNC-Maschinen werden sie seltener verwendet als früher, als für Bearbeitungsaufgaben noch Spezialmaschinen erforderlich waren. ⓘ
Schraubenausdreher sind im Wesentlichen linksseitige Bits mit spezieller Form, die zum Entfernen gewöhnlicher rechtsseitiger Schrauben verwendet werden, deren Köpfe gebrochen oder zu beschädigt sind, um mit der Spitze eines Schraubendrehers eingreifen zu können, was die Verwendung eines Schraubendrehers unmöglich macht. Der Auszieher wird gegen den beschädigten Kopf gepresst und gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so dass er sich in dem beschädigten Kopf verklemmt und die Schraube gegen den Uhrzeigersinn dreht, wodurch sie herausgedreht wird. Für Schrauben, die tiefer im Loch abbrechen, enthält ein Extraktorenset oft Linksbohrer mit den entsprechenden Durchmessern, so dass Greiflöcher linksherum in die Schrauben gebohrt werden können, um ein weiteres Festziehen des abgebrochenen Teils zu verhindern. ⓘ
Spatenbohrer für Metall
Ein Spatenbohrer für Metall ist ein zweiteiliger Bohrer mit einem Werkzeughalter und einer einsteckbaren Spitze, dem sogenannten Einsatz. Die Einsätze sind in verschiedenen Größen erhältlich, die von 7⁄16 bis 2,5 Zoll (11 bis 64 mm) reichen. Der Werkzeughalter ist in der Regel mit einer Kühlmitteldurchführung versehen. Sie sind in der Lage, bis zu einer Tiefe zu schneiden, die etwa dem 10-fachen des Bohrerdurchmessers entspricht. Dieser Bohrertyp kann auch zur Herstellung von Stufenbohrungen verwendet werden. ⓘ
Gerade genutete Bohrer
Gerade genutete Bohrer haben keinen spiralförmigen Drall wie Spiralbohrer. Sie werden zum Bohren von Kupfer oder Messing verwendet, da sie weniger dazu neigen, sich in das Material einzugraben oder zu verfangen. ⓘ
Trepan
Ein Trepan, manchmal auch BTA-Bohrer genannt (nach der Boring and Trepanning Association), ist ein Bohrer, der einen Ringraum schneidet und einen Mittelkern hinterlässt. Trepanbohrer haben in der Regel mehrere Hartmetalleinsätze und sind auf Wasser angewiesen, um die Schneidspitzen zu kühlen und die Späne aus dem Loch zu spülen. Trepanbohrer werden häufig zum Schneiden großer Durchmesser und tiefer Löcher verwendet. Typische Bohrer haben einen Durchmesser von 6-14 Zoll (150-360 mm) und eine Bohrtiefe von 12 Zoll (300 mm) bis zu 22 m (71 Fuß). ⓘ
Holzbohrer
Das Bohren ist eine sehr alte Technik. Bohrer aus Stein treten bereits im älteren Jungpaläolithikum, dem Aurignacien auf. Sie dienten damals zur Durchbohrung weicherer Materialien wie Holz, Geweih oder Knochen sowie von Häuten. Die Unterscheidung jungpaläolithischer Bohrer von den sog. Zinken ist allerdings schwierig. Je nach Verwendungszweck gab es bereits damals einfache Bohrer, schwere Grobbohrer, Feinbohrer und Langbohrer. Noch relativ selten waren Steinbohrtechniken mit Hilfe von Quarzsand, etwa bei der Perlenherstellung. ⓘ
Im Mesolithikum und Neolithikum wurden dann effektivere Steinbohrtechniken entwickelt, und die Bohrtechnik gilt denn auch als eine der wichtigen technischen Charakteristiken jener vor ca. 10.000 Jahren beginnenden Epoche. Man benutzte dabei geschäftete Bohreinsätze und ebenfalls Quarzsand, der auch für den Steinschliff eingesetzt wurde, der anderen wichtigen, technischen Neuerung der Jungsteinzeit außerhalb der reinen Agrartechnik und der Keramikherstellung. Der auch zur Feuererzeugung eingesetzte Bogenbohrer war üblich. Dabei wurden sowohl Volllochbohrer wie Hohlbohrer aus organischem Material eingesetzt (etwa Schilfrohr), bei denen der Bohrsand in der Hülse enthalten war und während des Bohrens nach außen trat. ⓘ
Typischer paläolithischer Bohrer aus dem Gravettien vor ca. 28.000 bis 22.000 Jahren.
Löffelbohrer
Kanonenbohrwerk aus der Enzyklopädie von Diderot. Die Kanone hängt in der Mitte mit der Mündung nach unten, damit die Späne herausfallen können. Unten ist ein Göpel zum Antrieb. ⓘ
.jpg)
Technik der prähistorischen Bohrung: Es gab hier zwei grundlegende Methoden:
- die unechte Bohrung, bei der durch beidseitiges Picken sanduhrförmige Vertiefungen erzeugt wurden, die ein doppeltes Bohrloch hinterließen,
- die echte Bohrung als Voll- oder Hohlbohrung (Zapfenbohrung) sowie Linsenbohrung.
Die Vollbohrung erfolgte mit einem schnell rotierenden Bohrkopf aus hartem Material, eventuell mit Hilfe von Sand als Schmirgel. Kennzeichen ist das V-förmige Bohrloch.
Bei der Hohlbohrung werden hohles Holz, Hohlknochen oder Schilf als schnell rotierende Bohrhilfe verwendet, wobei die eigentliche Schleifarbeit durch Quarzsand erfolgt, der um den Bohrer angehäuft wird. Meist wird von zwei Seiten gebohrt. Bei einseitigem Bohren entsteht ein konischer Zapfen, der herausfällt. Die Technik ist weniger zeitaufwendig als die Vollbohrung.
Die Linsenbohrung des Natufien ist ein Sonderfall, denn sie wurde nur zur Aushöhlung von Steingefäßen mit Hilfe eines Bogenbohrers eingesetzt. ⓘ
Zum Bohren nutzte man in der Antike zunächst den Schneckenbohrer, der aus einem verdrehten vierkantigen Stab bestand und nur Sägemehl, aber keine Späne lieferte. Abgelöst wurde er durch den Löffelbohrer, der bis ins 19. Jahrhundert gebräuchlich war. Für die Bearbeitung von Glas und Edelsteinen nutzte man auch schon Bohrer, deren Spitzen mit Diamantsplittern besetzt waren. ⓘ
Im Mittelalter nutzte man Drillbohrer mit Rennspindel oder Bohrleiern. ⓘ
Kanonen wurden in der frühen Neuzeit zunächst aus Bronze über einem Kern gegossen und anschließend ausgebohrt. Dazu wurden senkrechte oder waagrechte Bohrwerke entwickelt. Später konnte man auch eiserne Kanonenrohre aus dem Vollen bohren. ⓘ
In der Mitte des 19. Jahrhunderts entstand der heute noch gebräuchliche Spiralbohrer, der auch Wendelbohrer genannt wird. Da er aufwändig herzustellen ist, setzte er sich erst gegen Ende des Jahrhunderts durch. ⓘ
Im 20. Jahrhundert entstanden Bohrer mit Wendeschneidplatten und spezielle Bohrer für das Tiefbohren wie die Einlippenbohrer, der BTA-Bohrer und Ejektorbohrer. ⓘ
Brad-Point-Bohrer
Der Spiralbohrer (auch bekannt als Lippen- und Spornbohrer und Dübelbohrer) ist eine Variante des Spiralbohrers, die für das Bohren in Holz optimiert ist. ⓘ
Herkömmliche Spiralbohrer neigen zum Wandern, wenn sie auf ein flaches Werkstück treffen. Bei Metallarbeiten wird dem entgegengewirkt, indem ein Vorbohrloch mit einem Anbohrer gebohrt wird. In Holz ist der Spiralbohrer eine andere Lösung: In der Mitte des Bohrers befindet sich nicht der gerade Meißel des Spiralbohrers, sondern ein Sporn mit einer scharfen Spitze und vier scharfen Ecken zum Schneiden des Holzes. Beim Bohren stößt die scharfe Spitze des Sporns in das weiche Holz, um den Bohrer in der Spur zu halten. ⓘ
Metalle sind in der Regel isotrop, so dass auch ein gewöhnlicher Spiralbohrer die Kanten des Lochs sauber abschneidet. Bei Holz, das quer zur Maserung gebohrt wird, entstehen jedoch lange Stränge von Holzfasern. Diese langen Stränge neigen dazu, aus dem Loch herauszuziehen, anstatt am Lochrand sauber abgeschnitten zu werden. Der Spiralbohrer hat die äußere Ecke der Schneidkanten voraus, so dass er den Umfang des Lochs schneidet, bevor die inneren Teile der Schneidkanten den Boden des Lochs abhobeln. Dadurch, dass der Rand zuerst geschnitten wird, maximiert die Lippe die Chance, dass die Fasern sauber durchtrennt werden können, anstatt dass sie unordentlich aus dem Holz gezogen werden müssen. ⓘ
Brad-Point-Bohrer sind auch in weichem Kunststoff wirksam. Bei der Verwendung herkömmlicher Spiralbohrer in einer Handbohrmaschine, bei der die Bohrrichtung nicht während des gesamten Vorgangs perfekt beibehalten wird, besteht die Tendenz, dass die Lochränder aufgrund von seitlicher Reibung und Hitze "verschmiert" werden. ⓘ
In Metall wird der Bohrer nur zum Bohren dünner und weicher Bleche verwendet, am besten mit einer Bohrmaschine. Die Meißel haben eine extrem schnell schneidende Werkzeuggeometrie: kein Spitzenwinkel, kombiniert mit einem großen (in Anbetracht der flachen Schneide) Lippenwinkel, bewirkt, dass die Schneiden einen sehr aggressiven Schnitt mit relativ wenig Spitzendruck ausführen. Das bedeutet, dass diese Bits dazu neigen, sich im Metall zu verankern; bei einem ausreichend dünnen Werkstück neigen sie dazu, durchzustoßen und die Querschnittsgeometrie des Bits zurückzulassen. ⓘ
Brad-Point-Bohrer sind normalerweise in Durchmessern von 3-16 mm (0,12-0,63 Zoll) erhältlich. ⓘ
Holzspatenbohrer
Spatenbohrer werden für grobe Bohrungen in Holz verwendet. Sie neigen zum Absplittern, wenn sie aus dem Werkstück herauskommen. Holzarbeiter vermeiden die Splitterbildung, indem sie das Loch von der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks aus fertigstellen. Spatenbohrer sind flach, haben eine Zentrierspitze und zwei Schneiden. Die Schneiden sind oft mit Vorschneidern versehen, um ein sauberes Loch zu erhalten. Aufgrund ihres geringen Schaftdurchmessers im Verhältnis zum Bohrdurchmesser sind die Schäfte von Spatenbohrern häufig mit eingeschmiedeten oder eingeschliffenen Flächen versehen, um ein Verrutschen in Bohrfuttern zu verhindern. Einige Meißel haben lange Schäfte und sind mit einer kleinen Bohrung im flachen Teil versehen, so dass sie ähnlich wie Glockenbohrer verwendet werden können. Sie sind für den Hochgeschwindigkeitseinsatz vorgesehen und werden mit elektrischen Handbohrmaschinen verwendet. Spatenbohrer werden manchmal auch als "Schaufelbohrer" bezeichnet. ⓘ
Spatenbohrer sind in der Regel in Durchmessern von 6 bis 36 mm oder 1⁄4 bis 1+1⁄2 Zoll erhältlich. ⓘ
Spatenbohrer
Winziger Spatenbohrer ⓘ
Löffelbohrer
Löffelbohrer bestehen aus einem gerillten Schaft mit einer Spitze, die wie die Schale eines Löffels geformt ist, wobei sich die Schneide am Ende befindet. Der gängigere Typ ist eine Art Hohlmeißel, der in einer leichten Spitze endet. Dies ist für das Anbohren von Löchern hilfreich, da die Spitze nicht wandern kann. Diese Meißel werden von Stuhlmachern zum Bohren oder Reiben von Löchern in den Sitzen und Armlehnen von Stühlen verwendet. Ihr Design ist uralt und geht auf die Römerzeit zurück. Löffelbohrer wurden sogar bei Ausgrabungen der Wikinger gefunden. Moderne Löffelbohrer werden aus handgeschmiedetem Kohlenstoffstahl hergestellt, sorgfältig wärmebehandelt und dann von Hand zu einer feinen Schneide geschliffen. ⓘ
Löffelbohrer sind die traditionellen Bohrwerkzeuge, die mit einer Klammer verwendet werden. Sie sollten niemals mit einer Bohrmaschine verwendet werden. Ihr Hauptvorteil gegenüber normalen Bohrern und Bohrmaschinen ist, dass der Winkel des Lochs eingestellt werden kann. Dies ist bei der Herstellung von Stühlen sehr wichtig, da alle Winkel normalerweise mit den Augen gemessen werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie keine Leitspindel haben, so dass sie erfolgreich in ein Stuhlbein gebohrt werden können, ohne dass die Leitspindel auf der anderen Seite herausschaut. ⓘ
Beim Aufbohren eines vorgebohrten geraden Lochs wird der Löffelbohrer in das Loch eingeführt und mit einer Zimmermannsklammer im Uhrzeigersinn gedreht, bis die gewünschte Verjüngung erreicht ist. Beim Bohren in Massivholz sollte der Löffelbohrer in senkrechter Position angesetzt werden; nachdem eine "Schale" entstanden ist und der Löffelbohrer begonnen hat, sich in das Holz zu "verbeißen", kann der Bohrwinkel geändert werden, indem die Klammer etwas aus der Senkrechten gekippt wird. Löcher können präzise, sauber und schnell in jedes Holz gebohrt werden, in jedem Anstellwinkel, mit vollständiger Kontrolle über die Richtung und der Möglichkeit, diese Richtung nach Belieben zu ändern. ⓘ
Parallele Löffelbohrer werden in erster Linie zum Bohren von Löchern in die Sitzfläche eines Windsor-Stuhls verwendet, um die hinteren Spindeln aufzunehmen, oder für ähnliche Rundzapfenarbeiten bei der Montage von Möbelrahmen in der Grünholzbearbeitung. ⓘ
Der Löffelbohrer kann mit einem Schleifstein an der Innenseite der Schneide geschliffen werden; die Außenkante sollte niemals berührt werden. ⓘ
Forstnerbohrer
Forstnerbohrer, benannt nach ihrem Erfinder Benjamin Forstner, bohren präzise Löcher mit flachem Boden in beliebiger Ausrichtung zur Holzmaserung in Holz. Sie können an der Kante eines Holzblocks schneiden und überlappende Löcher bohren; für solche Anwendungen werden sie normalerweise in Bohrmaschinen oder Drehbänken und nicht in handgeführten elektrischen Bohrmaschinen verwendet. Wegen der flachen Unterseite des Lochs sind sie nützlich, um durch bereits verleimtes Furnier zu bohren und eine Einlage hinzuzufügen. ⓘ
Der Bohrer verfügt über eine Zentrierspitze, die ihn während des gesamten Schnitts führt (und nebenbei den ansonsten flachen Boden des Lochs stört). Die zylindrische Schneide am Umfang schert die Holzfasern am Rand der Bohrung ab und hilft außerdem, den Bohrer genauer in das Material zu führen. Forstnerbohrer haben radiale Schneiden, um das Material am Boden des Lochs abzuhobeln. Die auf den Bildern gezeigten Meißel haben zwei radiale Schneiden; andere Ausführungen können mehr haben. Forstnerbohrer haben keinen Mechanismus, um Späne aus dem Loch zu entfernen, und müssen daher regelmäßig herausgezogen werden. ⓘ
Es sind auch Sägezahnbohrer erhältlich, die viel mehr Schneiden am Zylinder aufweisen. Sie schneiden schneller, erzeugen aber ein stärker ausgefranstes Loch. Sie haben gegenüber Forstnerbohrern Vorteile beim Bohren in Hirnholz. ⓘ
Bits sind üblicherweise in Größen von 8-50 mm (0,3-2,0 Zoll) Durchmesser erhältlich. Sägezahnbohrer sind bis zu einem Durchmesser von 100 mm erhältlich. ⓘ
Ursprünglich war der Forstnerbohrer bei Büchsenmachern sehr erfolgreich, weil er ein sehr glattes Loch bohren konnte. ⓘ
Zentrierbohrer
Der Zentrierbohrer ist für das Bohren in Holz mit einer Handstütze optimiert. Es wurden viele verschiedene Ausführungen hergestellt. ⓘ
In der Mitte des Bits befindet sich ein kegelförmiges Schraubengewinde. Dieses schraubt sich in das Holz, wenn der Bit gedreht wird, und zieht den Bit in das Holz. Es ist keine Kraft erforderlich, um den Bit in das Werkstück zu drücken, sondern nur das Drehmoment, um den Bit zu drehen. Dies ist ideal für einen Bit für ein Handwerkzeug. Die radialen Schneiden entfernen bei jeder Umdrehung des Bits ein Stück Holz mit einer Dicke, die der Steigung der Zentralschraube entspricht. Um den Bit aus dem Loch herauszuziehen, muss entweder das Innengewinde im Holzwerkstück abgestreift werden oder die Drehung des Bits muss umgekehrt werden. ⓘ
Die Schneide des Meißels hat einen geschärften Sporn, um die Holzfasern zu durchtrennen, wie bei einem Spiralbohrer. Eine radiale Schneide hobelt das Holz vom Grund des Lochs aus. Bei dieser Version gibt es nur eine minimale oder gar keine Spirale, um Späne aus dem Loch zu entfernen. Der Bohrer muss in regelmäßigen Abständen zurückgezogen werden, um die Späne zu entfernen. ⓘ
Einige Versionen haben zwei Vorschneider. Einige haben zwei radiale Schneidkanten. ⓘ
Zentrumsbohrer schneiden nicht gut in die Hirnholzmaserung. Die zentrale Schraube neigt dazu, herauszuziehen oder das Holz entlang der Maserung zu spalten, und die radialen Schneiden haben Schwierigkeiten, durch die langen Holzfasern zu schneiden. ⓘ
Zentrierspitzen sind aus relativ weichem Stahl und können mit einer Feile geschärft werden. ⓘ
Ein 19 mm (3/4 Zoll) Zentrierbohrer, hergestellt vor 1950
Detail der Spitze eines Bohrers ⓘ
Schneckenbohrer
Die Schneideprinzipien des Schneckenbohrers sind die gleichen wie die des obigen Zentrierbohrers. Der Erdbohrer verfügt zusätzlich über eine lange, tiefe Spiralnut für eine effektive Spanabfuhr. ⓘ
Zwei Arten von Schneckenbohrern werden üblicherweise in Handspangen verwendet: Der Jennings-Bohrer hat eine selbstzuführende Schraubenspitze, zwei Vorschneider und zwei radiale Schneiden. Dieser Meißel hat eine doppelte Rille, die von den Schneiden ausgeht und sich mehrere Zentimeter über den Schaft des Meißels erstreckt, um den Abfall zu entfernen. Dieses Bitmuster wurde von Russell Jennings Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelt. ⓘ
Der Irwin- oder Vollbohrmeißel ist ähnlich, mit dem einzigen Unterschied, dass eine der Schneiden nur eine "Restrille" hat, die sich nur etwa 13 mm über den Schaft erstreckt, bevor sie endet. Die andere Spannut erstreckt sich über die gesamte Länge des Schafts und dient der Abfallbeseitigung. Der Irwin-Bohrer bietet möglicherweise mehr Platz für die Abfallbeseitigung, eine höhere Festigkeit (weil die Konstruktion einen größeren Mittelschaft innerhalb der Spannuten ermöglicht als bei den Jenning-Bohrern) oder geringere Herstellungskosten. Diese Art von Meißel wurde 1884 erfunden, und die Rechte wurden an Charles Irwin verkauft, der dieses Muster im folgenden Jahr patentierte und vermarktete. ⓘ
Beide Arten von Bohrern wurden zu Beginn und in der Mitte des 20. Jahrhunderts von verschiedenen Unternehmen hergestellt und sind auch heute noch neu bei ausgewählten Anbietern erhältlich. ⓘ
Der Durchmesser von Schneckenbohrern für Hosenträger wird üblicherweise mit einer einzigen Zahl angegeben, die die Größe in 16tel Zoll angibt. Zum Beispiel ist #4 4/16 oder 1/4 Zoll (6 mm), #6 ist 6/16 oder 3/8 Zoll (9 mm), #9 ist 9/16 Zoll (14 mm) und #16 ist 16/16 oder 1 Zoll (25 mm). Sätze bestehen in der Regel aus Bits der Größen 4-16 oder 4-10. ⓘ
Der abgebildete Bit ist ein modernes Design für den Einsatz in tragbaren Elektrowerkzeugen, das etwa 1995 im Vereinigten Königreich hergestellt wurde. Er hat einen einzelnen Vorsprung, eine einzelne radiale Schneide und eine einzelne Spannut. Ähnliche Schneckenbohrer werden mit Durchmessern von 6 mm (3/16 Zoll) bis 30 mm (1 3/16 Zoll) hergestellt. Es sind Schnecken mit einer Länge von bis zu 600 mm (2,0 ft) erhältlich, wobei die Fähigkeit, Späne zu entfernen, besonders beim Bohren tiefer Löcher von Vorteil ist. ⓘ
Erdbohrer für Holz
Detail der Bohrerspitze ⓘ
Bohrkrone
Der Gimlet-Bohrer ist eine sehr alte Konstruktion. Der Meißel ist derselbe wie bei der Bohrkrone, einem eigenständigen Werkzeug zum Bohren kleiner Löcher in Holz von Hand. Seit etwa 1850 gibt es verschiedene Ausführungen von Bohrern, aber einige werden immer noch mit der ursprünglichen Version hergestellt. Die Bohrkrone ist für die Verwendung in einer Handzange zum Bohren in Holz bestimmt. Es ist die übliche Art von Bohrer für Löcher mit einem Durchmesser von weniger als 7 mm (0,28 Zoll). ⓘ
Die Spitze des Bohrers wirkt wie eine sich verjüngende Schraube, um den Bohrer in das Holz zu ziehen und die Holzfasern zur Seite zu drücken, ohne sie unbedingt zu schneiden. Der Schneidvorgang erfolgt an der Seite des breitesten Teils des Bohrers. Die meisten Bohrer schneiden den Boden des Lochs. Die Bohrkrone schneidet an der Seite des Lochs. ⓘ
Gimlet-Bohrer für Holz, hergestellt irgendwann vor 1950.
Detail der Spitze des Bohrkranzes ⓘ
Platinenbohrer für Scharniere
Der Scharnierplatinenbohrer ist ein Beispiel für eine Sonderanfertigung eines Bohrers für eine bestimmte Anwendung. Viele europäische Küchenschränke werden aus Spanplatten oder mitteldichten Faserplatten (MDF) mit einem laminierten Melaminharzfurnier hergestellt. Diese Pressholzplatten sind nicht sehr stabil, und die Schrauben der Scharniere neigen zum Ausreißen. Es wurde ein spezielles Scharnier entwickelt, bei dem die Wände eines Lochs mit 35 mm Durchmesser, das in die Spanplatte gebohrt wurde, als Stütze dienen. Dies ist eine sehr gängige und relativ erfolgreiche Konstruktionsmethode. ⓘ
Ein Forstnerbohrer könnte das Montageloch für das Scharnier bohren, aber Spanplatten und MDF sind sehr abrasive Materialien, und die Stahlschneidkanten nutzen sich schnell ab. Es wird ein Hartmetallfräser benötigt, aber die komplizierte Form eines Forstnerbohrers lässt sich nur schwer aus Hartmetall herstellen, daher wird häufig dieser spezielle Bohrer mit einer einfacheren Form verwendet. Die Schneiden aus Wolframkarbid sind auf einen Stahlkörper gelötet; ein Mittelsporn verhindert, dass der Bohrer abwandert. ⓘ
Verstellbare Holzbohrer
Ein verstellbarer Holzmeißel, auch Expansionsmeißel genannt, hat einen kleinen zentralen Führungsmeißel mit einer darüber angebrachten verstellbaren, gleitenden Schneide, die in der Regel eine einzelne scharfe Spitze an der Außenseite enthält, mit einer Stellschraube zur Arretierung der Schneide in ihrer Position. Wenn die Schneide auf dem Bohrer zentriert ist, wird ein kleines Loch gebohrt, und wenn die Schneide nach außen geschoben wird, wird ein größeres Loch gebohrt. Auf diese Weise kann mit einem einzigen Bohrer eine Vielzahl von Löchern gebohrt werden, und er kann einen großen, schweren Satz von Bits unterschiedlicher Größe ersetzen und auch ungewöhnliche Bitgrößen liefern. Ein Lineal oder eine Nonius-Skala ist in der Regel vorhanden, um die genaue Einstellung der Bitgröße zu ermöglichen. ⓘ
Diese Bits sind sowohl in einer Version erhältlich, die einem Schneckenbohrer oder Spiralbohrer ähnelt und für den Einsatz mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment mit einer Spiralbohrmaschine oder einer anderen Handbohrmaschine konzipiert ist (siehe Abbildung rechts), als auch als Hochgeschwindigkeits-Bit mit niedrigem Drehmoment für eine Bohrmaschine. Während die Form der Schneiden unterschiedlich ist und der eine ein Schraubgewinde und der andere einen Spiralbohrer für die Führung verwendet, bleibt die Methode zur Einstellung der Schneiden die gleiche. ⓘ
Andere Materialien
Diamant-Bohrkrone
Die Diamantbohrkrone für Mauermörtel ist eine Hybridbohrkrone, die als Kombination aus Oberfräse und Bohrer arbeitet. Sie besteht aus einem Stahlmantel, wobei die Diamanten in Metallsegmente eingebettet sind, die an der Schneide befestigt sind. Diese Bohrer werden bei relativ niedrigen Drehzahlen eingesetzt. ⓘ
Maurerbohrer
Der hier gezeigte Steinbohrer ist eine Variante des Spiralbohrers. Der Großteil des Werkzeugs besteht aus relativ weichem Stahl und wird nicht geschliffen, sondern mit einem Fräser bearbeitet. Ein Einsatz aus Wolframkarbid wird in den Stahl gelötet, um die Schneiden zu bilden. ⓘ
Steinbohrer werden in der Regel mit einem Bohrhammer verwendet, der den Bohrer in das zu bohrende Material hämmert, während er sich dreht; durch das Hämmern wird das Mauerwerk an der Bohrerspitze aufgebrochen, und die rotierenden Spannuten transportieren den Staub ab. Durch die Drehung des Bohrers werden die Schneiden bei jedem Hammerschlag auf einen neuen Teil des Bohrlochbodens gebracht. Hammerbohrer verwenden oft spezielle Schaftformen wie den SDS-Typ, der es dem Bohrer ermöglicht, beim Hämmern im Bohrfutter zu gleiten, ohne dass das gesamte schwere Bohrfutter die Hammerbewegung ausführt. ⓘ
Maurerbohrer der gezeigten Art sind üblicherweise in Durchmessern von 3 mm bis 40 mm erhältlich. Bei größeren Durchmessern werden Kernbohrer verwendet. Mauerbohrer mit einer Länge von bis zu 1.000 mm können mit handgeführten Elektrowerkzeugen verwendet werden und eignen sich sehr gut für die Installation von Leitungen und Rohrleitungen in bestehenden Gebäuden. ⓘ
Ein Sternbohrer, der in Aussehen und Funktion einem Locher oder Meißel ähnelt, wird als handbetriebene Bohrmaschine in Verbindung mit einem Hammer zum Bohren in Stein und Mauerwerk verwendet. Die Schneide eines Sternbohrers besteht aus mehreren Klingen, die in der Mitte zu einem Stern zusammengefügt sind. ⓘ
25×500 mm SDS-plus-Steinbohrer
Spitze des Steinbohrers
Bewehrungsfreier Bohrer mit vier Hartmetallschneiden
Sternbohrer ⓘ
Glasbohrer
Glasbohrer haben eine spatenförmige Hartmetallspitze. Sie erzeugen hohe Temperaturen und haben eine sehr kurze Lebensdauer. Die Löcher werden in der Regel mit niedriger Geschwindigkeit gebohrt, wobei die Bohrergrößen nacheinander erhöht werden. Diamantbohrer können auch zum Schneiden von Löchern in Glas verwendet werden und haben eine viel längere Lebensdauer. ⓘ
PCB-Durchgangslochbohrer
Eine große Anzahl von Löchern mit kleinen Durchmessern von etwa 1 mm oder weniger muss in Leiterplatten (PCBs) gebohrt werden, die von elektronischen Geräten mit durchkontaktierten Bauteilen verwendet werden. Die meisten Leiterplatten bestehen aus stark abrasivem Glasfasergewebe, das Stahlbohrer schnell abnutzt, insbesondere angesichts der Hunderte oder Tausende von Löchern auf den meisten Leiterplatten. Um dieses Problem zu lösen, werden fast immer Vollhartmetallbohrer verwendet, die sich schnell durch die Leiterplatte bohren und dabei eine mäßig lange Lebensdauer aufweisen. Es wird geschätzt, dass Hartmetall-Leiterplattenbohrer die Lebensdauer von Hochgeschwindigkeitsstahlbohrern um das Zehnfache oder mehr übertreffen. Manchmal werden auch Diamant- oder diamantbeschichtete Bohrer verwendet. ⓘ
In der Industrie werden praktisch alle Bohrungen mit automatisierten Maschinen durchgeführt, und die Bohrer werden oft automatisch durch die Anlage ersetzt, wenn sie sich abnutzen, da selbst Vollhartmetallbohrer im Dauereinsatz nicht lange halten. PCB-Bohrer mit geringem Durchmesser werden in der Regel in einer Spannzange und nicht in einem Spannfutter montiert und haben einen Schaft in Standardgröße, oft mit vorinstallierten Anschlägen, um sie jedes Mal auf eine exakte Tiefe einzustellen, wenn sie automatisch von der Anlage eingespannt werden. ⓘ
Es werden sehr hohe Drehzahlen - 30.000 bis 100.000 U/min oder noch mehr - verwendet, was bei diesen sehr kleinen Durchmessern zu einer relativ hohen linearen Geschwindigkeit der Schneidspitze führt. Aufgrund der hohen Drehzahl, des kleinen Durchmessers und der Sprödigkeit des Materials sind die Bohrer sehr bruchgefährdet, insbesondere wenn sich der Winkel des Bohrers zum Werkstück ändert oder der Bohrer mit einem Gegenstand in Berührung kommt. Das Bohren von Hand ist nicht praktikabel, und viele Universalbohrmaschinen, die für größere Bohrer ausgelegt sind, drehen sich zu langsam und wackeln zu stark, um Hartmetallbohrer effektiv einzusetzen. ⓘ
Nachgeschliffene und leicht erhältliche Leiterplattenbohrer wurden in der Vergangenheit in vielen Prototyping- und Heim-Leiterplattenlabors verwendet, wobei ein Hochgeschwindigkeits-Drehwerkzeug für Bits mit kleinem Durchmesser (wie ein Moto-Tool von Dremel) in einer steifen Bohr-Pressvorrichtung zum Einsatz kam. Wenn diese winzigen Bits für andere Materialien verwendet werden, muss die Schnittgeschwindigkeit im Verhältnis zur Materialbeständigkeit (Härte) bewertet werden, da der Spanwinkel des Bits und der erwartete Vorschub pro Umdrehung für den automatisierten Hochgeschwindigkeitseinsatz auf Glasfaser-Leiterplattensubstrat optimiert sind. ⓘ
Zwei PCB-Bohrer.
Eine Schachtel mit #76 () PCB-Bohrern. ⓘ
Installateur-Bit
Angelbohrer
Einbaubohrer, auch Glockenbohrer oder Angelbohrer genannt, sind eine Art Spiralbohrer zur Verwendung mit einem handgeführten Elektrowerkzeug. Das Hauptunterscheidungsmerkmal eines Installer-Bits ist ein Querloch, das durch den Steg des Bits in der Nähe der Spitze gebohrt wird. Sobald der Bohrer eine Wand durchdrungen hat, kann ein Draht durch das Loch gefädelt und der Bohrer wieder herausgezogen werden, wobei der Draht mitgerissen wird. Der Draht kann dann verwendet werden, um ein Kabel oder Rohr durch die Wand zurückzuziehen. Dies ist vor allem dann hilfreich, wenn die Wand einen großen Hohlraum aufweist, in den das Einfädeln eines Fischbandes schwierig sein könnte. Bei einigen Installationsbohrern ist am Schaftende auch ein Querloch gebohrt. Sobald ein Loch gebohrt wurde, kann der Draht durch das Schaftende gefädelt, der Bohrer aus dem Spannfutter gelöst und durch das gebohrte Loch gezogen werden. Diese Bohrer sind für Zement, Blöcke und Ziegelsteine gedacht; sie sind nicht zum Bohren in Holz geeignet. Sinclair Smith aus Brooklyn, New York, wurde am 25. Januar 1898 das US-Patent 597.750 für diese Erfindung erteilt. ⓘ
Einbaubohrer sind in verschiedenen Materialien und Ausführungen für das Bohren in Holz, Mauerwerk und Metall erhältlich. ⓘ
Ein Installationsbohrer
Nahaufnahme des Installationsbohrers. In der Mitte des Bildes ist das Angelloch in der Spannut zu sehen. ⓘ
Bohrer mit flexiblem Schaft
Ein weiterer, anderer Bohrer, der auch Installateurbohrer genannt wird, hat einen sehr langen, flexiblen Schaft, der in der Regel bis zu 1,8 m lang ist und an dessen Ende sich ein kleiner Bohrer befindet. Der Schaft besteht aus Federstahl und nicht aus gehärtetem Stahl, so dass er beim Bohren gebogen werden kann, ohne zu brechen. Dadurch kann der Bohrer in Wänden gebogen werden, um z. B. durch die Bolzen eines Lichtschalterkastens zu bohren, ohne dass Material aus der Wand entfernt werden muss. Diese Bohrer werden in der Regel mit einer Reihe von Spezialwerkzeugen geliefert, mit denen der Bohrer ausgerichtet und gebogen werden kann, um die gewünschte Stelle und den gewünschten Winkel zu erreichen, wobei das Problem, dass der Bediener nicht sehen kann, wo er bohrt, bestehen bleibt. ⓘ
Dieser flexible Installationsbohrer wird in den USA verwendet, scheint aber in Europa nicht routinemäßig erhältlich zu sein. ⓘ
Bohrerschaft
Es werden verschiedene Formen von Bohrerschäften verwendet. In anderen Fällen bieten bestimmte Schaft-Futter-Kombinationen Leistungsvorteile, wie z. B. ein höheres Drehmoment, eine größere Zentriergenauigkeit oder eine effiziente Hammerwirkung. ⓘ
Bestandteile
Ein Bohrer besteht aus Schaft und Kopf. Der Bohrerschaft überträgt das Drehmoment auf den Bohrkopf, führt den Bohrkopf, ermöglicht den Abfluss des Bohrguts und stellt die Zufuhr eines Kühlschmiermittels sicher. Der Bohrkopf übernimmt die Zerspanarbeit. ⓘ
Schaft
Der Bohrer wird an seinem Schaft (häufig zylinderförmig, normal 0,5 – 13 mm, manchmal auch ein Sechskant) in einer Werkzeugaufnahme, die meist als Bohrfutter ausgeführt ist, festgehalten und so mit einer Bohrmaschine verbunden. Durchmesser ab 5 mm können auch mit einer kegelförmigen Aufnahme, dem so genannten Morsekegel (z. B. MK1, MK2 usw.) versehen sein. Bohrer ab 13 mm haben in der Regel nur noch MK-Schäfte, damit das nötige hohe Drehmoment der Bohrmaschine besser übertragen werden kann. (siehe auch Bohrfutter) ⓘ
Schlangenbohrer für Handbohrwinden sind vereinzelt noch mit einem konisch zulaufenden Vierkant-Schaft erhältlich. ⓘ
Kopf
Der Bohrkopf beim gewöhnlichen Spiralbohrer besteht aus der Spitze, den zwei Schneiden und der die beiden Schneiden verbindenden Nebenschneide. Der Spitzenwinkel beträgt normalerweise 118° (100° für Aluminium und Kupfer, bis 135° für gehärteten Stahl). Die zwei Hauptschneiden tragen vom zu bearbeitenden Material je einen Span ab. Je nach dem zu bearbeitenden Material sind die Schneiden in passenden Winkeln geschliffen (Schnittwinkel, Freiwinkel, Spanwinkel, Keilwinkel). Die Späne werden durch seitliche, wendelförmig am Schaft eingearbeitete Nuten, die als Spankammern wirken, entgegen der Vorschubrichtung aus dem entstandenen Bohrloch herausgeleitet. ⓘ
Spiralbohrer
Spiralbohrer, Wendelbohrer oder Wendelnutenbohrer haben einen kegelförmigen Kopf und fast immer zwei Schneiden, die jeweils aus Hauptschneide, Nebenschneide und Querschneide bestehen. Sie sind die am häufigsten eingesetzten Zerspanungswerkzeuge mit einem Anteil von 20 bis 25 %. ⓘ
Schälbohrer oder Stufenbohrer
Schälbohrer dienen zum Erweitern vorgebohrter, vorgestanzter oder vorgegossener Bohrungen. Sie werden vorwiegend zum Bohren in Blech eingesetzt. Ihr Aussehen ähnelt dem eines Kegelsenkers. Im Gegensatz zum Spiralbohrer stehen mehr Schneiden beim Bohren zur Verfügung. Das erhöht das Zerspanvolumen, gibt dem Bohrer in dünnem Material eine bessere Führung und erhöht damit die Rundheit der Bohrung. Zur Erhöhung der Standfestigkeit sind diese Bohrer meist titanbeschichtet. ⓘ
Bei tiefen Bohrungen hat sich das modulare System aus Aufsteck-Halter als Bohrerschaft und Aufsteck-Schälbohrer als Bohrkopf bewährt. Schälbohrer eignen sich vorzugsweise für Dünnblech, da in Metall tiefer zu bohren zu kurzer Standzeit führt. Sie sind gut zur Holz- oder Kunststoffbearbeitung geeignet. ⓘ
Aufbohrer
Eine Bohrung, die mit einem Spiralbohrer vorgearbeitet wurde, kann bei Bedarf mit einem Aufbohrer aufgebohrt werden, um sie dann mit einer Reibahle auf das erforderliche präzise Endmaß zu bringen.
- Siehe auch: Ausspindler. ⓘ
Gewindebohrer
Gewindebohrer dienen zur Fertigung von Gewindebohrungen. Sie enthalten die Form des Gewindes als Negativ, das aber von Spannuten unterbrochen ist. ⓘ
Aussengewinde werden durch Schneideisen erzeugt. ⓘ
Alternativ können Gewinde auch gedreht, gefräst oder gewalzt werden. ⓘ
Tiefbohrer (Metallbearbeitung)
Tiefbohren (oder synonym Tieflochbohren) in der Metallverarbeitung beginnt (gemäß VDI 3210) bei einer Bohrungstiefe vom 3-Fachen des Werkzeugdurchmessers. ⓘ
Die Schwierigkeit beim Tiefbohren ist, das Wandern der Bohrkopfmitte weg von der eingestellten Achse zu minimieren, obwohl der Bohrerschaft wegen seiner Länge eine geringere Biegesteifigkeit besitzt als beim gewöhnlichen Bohren. Erreicht wird das durch zwei Eigenschaften von Tiefbohrern:
- Keine stumpfe Querschneide in der Mitte der Bohrerspitze, die nur Material verdrängt oder abschabt, hohen Bohrdruck erfordert und seitliche Ausweichbewegungen des Bohrers provoziert. Stattdessen wird die gesamte Querschnittsfläche durch eine oder mehrere Schneiden regulär spanabhebend geschnitten.
- Da der Bohrerschaft keine saubere Definition der Lage des Bohrkopfes liefern kann, übernimmt die Wand des bereits gebohrten Loches diese Aufgabe. Außer bei den allereinfachsten Tiefbohrern, sorgen ein oder mehr Längsstege, sogenannte Führungsleisten, an der Außenseite für diese Lagedefinition. Diese sind entweder beim äußeren Abschleifen des Bohrkopfes stehengelassen oder speziell in Nuten eingefügt. Es ist also das Material des Bohrguts, das die seitlichen Kräfte beim Bohren aufnimmt. Deswegen benötigt man zum Beginn des Bohrprozesses eine Pilotbohrung oder Bohrbuchse. ⓘ
Auf diese Weise sind Bohrtiefen bis zum 250-Fachen des Werkzeugdurchmessers möglich, bei gleichzeitig hoher Oberflächengüte und Einhaltung von Maßtoleranzen bis H8(H7). ⓘ
Die verschiedenen Verfahren unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Schneidenanzahl – mehrschneidige Werkzeuge kommen nur bei größerem Durchmesser zum Einsatz – und der Zuführung des Kühlschmiermittels, welches auch dem Abtransport der Späne dient:
- Zuführung durch Bohrung im Werkzeug, Abführung zwischen Werkzeug und Bohrungswand (Einlippenbohren, ELB)
- Zuführung zwischen Werkzeug und Bohrungswand, Abführung durch Bohrung im Werkzeug (Einrohrsystem)
- Zuführung und Abführung innerhalb des Werkzeugs, durch Bohrung mit innenliegendem Rohr (Doppelrohrsystem). ⓘ
Bei kleinerem Durchmesser besteht der Bohrkopf ganz aus Hartmetall, in das die Werkzeuggeometrie eingeschliffen wird, und ist auf den Bohrerschaft aufgelötet. Größere Werkzeugköpfe bestehen aus Stahl und haben eingeschraubte Hartmetall-Schneidelemente. ⓘ
Seit einigen Jahren werden zunehmend zweischneidige (überlange) Spiralbohrer als Tiefbohrwerkzeuge eingesetzt. Das Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis ist dabei im Gegensatz zu Einlippen-Tiefbohrwerkzeugen auf etwa 40 begrenzt. Der Vorteil dieses Werkzeugtyps ist eine Steigerung der Bearbeitungsgeschwindigkeit gegenüber dem Einlippen-Tiefbohren auf das Siebenfache. ⓘ
Steinbohrer
Für die Bohrung insbesondere in Beton werden Bohrer mit speziellem Schaft (SDS-System) in Bohrhämmern eingesetzt; diese produzieren zusätzlich zur Drehbewegung regelmäßige Schlagbewegungen in axialer Richtung. Man unterscheidet hierbei nach Durchmesser der Werkzeugaufnahme. SDSplus wird üblicherweise für Bohrungen bis max. Ø16 mm und leichte Meißelarbeiten eingesetzt, für größere Bohrungen und schwere Stemmarbeiten wird dagegen SDSmax verwendet. ⓘ
Bezüglich der Bohrerspitzen ist der aktuelle Stand der Technik ein Vollhartmetallkopf mit 4 Schneiden (2 Haupt- und 2 Nebenschneiden), welcher vor allem für armierten Beton optimal eingesetzt werden kann, da der Bohrer beim Auftreffen auf ein Armierungseisen nicht verhakt. Bei den eingesetzten Hartmetallen handelt es sich um mittlere bis grobe Sorten mit hohem Binderanteil, um die benötigte Zähigkeit zur Absorbierung der Schlagwirkung zu erreichen. ⓘ
Als Fügeverfahren mit dem Schaft aus Werkzeugstahl wird im SDS-Plus-Bereich mittlerweile häufig das Schweißen statt des Hartlötens angewendet. Im großen Durchmesserbereich (SDS-Max) ist dies hingegen bisher aus technischen Gründen nicht möglich. ⓘ
Für das Bohren von Ziegeln und sonstigen Baumaterialien mit geringerer Härte und Abrasivität als Beton werden häufig auch noch Bohrer mit Rundschaft und eingelöteter HM-Schneide (Plättchen) eingesetzt. Da die Firma Widia erstmals diesen Bohrertyp hergestellt hat, spricht man umgangssprachlich auch vom Widia-Bohrer. Diese werden in sogenannten Schlagbohrmaschinen mit normalem Bohrfutter verwendet. ⓘ
Bohrmeißel, Bohrkrone
Bohrmeißel, auch Bohrköpfe genannt, und Bohrkronen werden bei Bohrungen in festem Gestein eingesetzt (z. B. Rotary-Bohrverfahren). Sie zerstören das Gestein im Bohrlochtiefsten. Bohrmeißel zerstören die gesamte Bohrlochsohle, das Gesteinsmaterial wird als feines Bohrklein aus dem Bohrloch – meist mit einer flüssigen Spülung, bei kurzen Bohrlöchern auch mit Druckluft – herausgespült. ⓘ
Bei Tunnel- und Tiefbohrungen werden PDC-Meißel für hartes und sprödes Gebirge oder Rollenmeißel, welche oft mit drei Rollen ausgestattet sind, für weicheres Gebirge eingesetzt. ⓘ
Bohrkronen sind zylinderförmig und werden für Kernlochbohrungen eingesetzt, bei denen das hohle Bohrgestänge das Gesteinsmaterial, den Bohrkern, aufnimmt. ⓘ
Eine weitere Form der Bohrkrone wird auch im Handwerksbereich bei der Hausinstallation zum Setzen von Hohlwanddosen (z. B. für Steckdosen oder Lichtschalter) eingesetzt. Sie kann in nahezu jeden Typ von Bohrmaschine eingespannt werden. ⓘ
Bei dieser Form der Bohrkrone dient ein im Zentrum der Krone fixierter Führungsstab (ein Rundstahl oder Betonbohrer) als Zentrierung, damit die Bohrkrone beim Bearbeitungsvorgang nicht „verläuft“. Mehrere auf der Seitenwand der Krone nach vorne hin weisend aufgesetzte Schneidplatten (meist Hartmetallschneiden) fräsen sich in das zu bearbeitende Material. Da die Bohrkrone auf der Rückseite geschlossen ist, ist die maximale Tiefe der Einzelbohrung bereits vorbestimmt, größere Bohrtiefen erfordern das zwischenzeitliche Ausbrechen des Kernes (um weiterbohren zu können). Viele Ausführungen von Bohrkronen weisen auf dem äußeren Zylindermantel eine Wendelnut zur Bohrkleinabfuhr auf. Es gibt spezielle Ausführungen für die Verwendung mit Bohrhämmern (Hammerbohrkronen versus Drehbohrkronen). ⓘ
Fließbohrer (Fließlochbohrer)
Im Gegensatz zum spanenden Bohren ist das Fließbohren oder Fließformen (auch Fließlochbohren oder Fließlochformen) ein spanloser Umformprozess in dünnwandigem Werkstoff. Der Fließbohrer hat eine konische Spitze und einen daran anschließenden zylindrischen Teil, der den Durchmesser der entstehenden Bohrung bestimmt, jedoch keine Spanräume wie ein herkömmlicher Bohrer. Das bearbeitete Material wird nicht zerspant, sondern durch die Kraft des Bohrers und die entstehende Reibungswärme verdrängt und zu einem wulstförmigen Auswurf verformt. Fließbohrer werden aus Hartmetall hergestellt. ⓘ