Gebrochene Gewindebohrer sicher entfernen: Methoden & Best Practices

Bei mechanischen Montagen und Verbindungen sind Gewindeverbindungen das häufigste Element in der gesamten Industrie.

Innengewinde erfordern einen Gewindebohrer, der selbst bei äußerster Vorsicht beschädigt werden kann. Bei kleinen, günstigen Bauteilen ist das kein Problem – sie lassen sich einfach verschrotten. Bei teuren Bauteilen ist das keine Option. Hier möchten Sie wissen, wie man einen gebrochenen Gewindebohrer entfernt.

Der folgende Text beleuchtet die gängigsten Methoden zur Entfernung gebrochener Gewindebohrer aus Werkstücken und diskutiert Best Practices, um das Risiko von Bohrerschäden zu minimieren.

Was ist ein Gewindebohrer in der Zerspanung?

Bevor wir die Entfernung gebrochener Gewindebohrer besprechen, klären wir, was ein Gewindebohrer genau ist und welche Rolle er im Fertigungsprozess spielt. Einfach ausgedrückt: Ein Gewindebohrer ist ein Schneidwerkzeug, das durch Materialabtrag aus Bohrungen Innengewinde in der gewünschten Form erzeugt.

Das Werkzeug selbst hat eine einfache Form und ist sehr leicht zu handhaben – deshalb ist es so verbreitet bei der Fertigung von Bauteilen mit Innengewinden. Der einfache Gewindeschneider besitzt axiale Außenrillen, die die Späne während des Prozesses auf natürliche Weise ableiten.

8 Hauptgründe für Gewindebohrerbruch und -versagen

Generell brechen Gewindebohrer aus vielen Gründen, aber die folgenden 8 Ursachen sind am häufigsten:

Minderwertige Gewindebohrerqualität

Die Gesamtqualität ist der primäre Leistungsfaktor. Gewindebohrer unterliegen während des Betriebs hohen Belastungen, daher müssen sie aus dem richtigen Material bestehen und die richtigen Prozesse wie Wärmebehandlung durchlaufen haben, bevor sie Innengewinde in Werkstücken schneiden.

Falsche Gewindebohrerauswahl

Es ist essenziell, dass der Gewindebohrer die richtige Größe und das richtige Material für optimale Leistung hat. Eigenschaften wie Festigkeit und Härte müssen zur Anwendung passen. Eine falsche Auswahl – beispielsweise ein zu großer Bohrer – erfordert mehr Kraft. Gewindebohrer können aufgrund ihrer geringen Abmessungen und Materialeigenschaften nur eine begrenzte Kraft aufnehmen. Die falsche Wahl überlastet den Bohrer über seine Belastungsgrenze hinaus und führt zum Versagen.

Inkompatibilität mit dem Werkstoff

Der Werkstoff Ihres Bauteils spielt eine wichtige Rolle für die Leistung der Gewindebohrer. Wenn Sie beispielsweise Innengewinde in Titan schneiden, würden Sie natürlich nicht dieselben Bohrer verwenden wie für Aluminium.

Übermäßiger Verschleiß

Manchmal erleidet der verwendete Gewindebohrer durch vorherigen Einsatz schwere Schäden, bevor er versagt. Prüfen Sie Ihre Bohrer stets auf übermäßigen Verschleiß und tauschen Sie sie bei zu starker Beschädigung aus.

Achsiale Synchronisationsfehler

Gewindebohrer können auch brechen, wenn die aufgebrachte Kraft in die falsche axiale Richtung wirkt. Sie müssen die Kraft stets in Richtung der Rillen am Bohrer anwenden. Die gleiche Last in die entgegengesetzte Richtung führt zu Spannungskonzentration an den dünneren Stellen des Bohrerdesigns und resultiert in gebrochenen Bohrern.

Schwierige Spanbruch und Spanabfuhr

Ist die Bohrung zu tief, kann der Gewindebohrer brechen, weil er die Späne verstopft. Generell beträgt die Gesamttiefe der Sackbohrung 4 mm, wenn die Gewindetiefe mehr als 3/4 der Gewindelänge beträgt.

Zu kleiner Kerndurchmesser

Ein zu kleiner Kerndurchmesser erzeugt großen Widerstand. Der Gewindebohrer muss die unnötige Kraft aufnehmen und kann brechen, wenn die Materialgrenze überschritten wird.

Minderwertige Kühlschmierstoffe

Schmierung ist ein wesentlicher Teil des Gewindeschneidprozesses, da sie die Reibungskräfte kontrolliert. Minderwertige Flüssigkeiten schmieren nicht ausreichend und führen zu unnötigen Spannungen am Gewindebohrer, was zu Beschädigungen führt.

Ungeeignete Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

Schließlich können Gewindebohrer brechen, wenn Schnittgeschwindigkeit und Vorschub nicht angemessen sind. Als Faustregel gilt: Höhere Raten können durch Vibrationen und erhöhte Kontaktkräfte mehr Schäden am Bohrer verursachen. Während des Prozesses müssen Sie den optimalen Vorschub finden, der die gewünschten Ergebnisse in kürzester Zeit liefert, ohne dass der Bohrer die zusätzlichen Kräfte nicht mehr aufnehmen kann – andernfalls sollten Sie langsamer arbeiten.

Die gängigsten Lösungen zur Entfernung gebrochener Gewindebohrer

Gebrochene Gewindebohrer sind ein unvermeidbares Problem. Egal wie vorsichtig Sie sind – Sie werden früher oder später damit konfrontiert, wenngleich seltener. Deshalb muss jeder in der Fertigungsumgebung über Grundkenntnisse zur Extraktion gebrochener Gewindebohrer verfügen.

Hier sind die häufigsten Methoden zur sicheren Entfernung:

1 – Verwendung von Gewindebohrerausdrehern

Dies ist ein extrem verbreitetes Werkzeug zur Entfernung gebrochener Gewindebohrer, das in jeder Werkstatt zu finden ist – aufgrund seiner Einfachheit und Effektivität. Der Ausdreher funktioniert einwandfrei und entfernt gebrochene Gewindebohrer vollständig, ohne das Werkstück zu beschädigen. Ausdreher sind einfache Zylinder mit 3 oder mehr Klauen, die sich in der Bohrung verankern und den gebrochenen Bohrer zum sicheren Entfernen greifen.

2 – Manuelle Entfernung

Nehmen Sie einen Hammer und ein kleineres, vorzugsweise kegelförmiges Stück, um den Bohrer aus der Bohrung zu treiben. Der Prozess ist einfach: Setzen Sie das kleinere Stück gegen den Bohrer und schlagen Sie darauf. Die Schlagkraft treibt den Bohrer heraus, danach können Sie ihn mit einer Spitzzange herausziehen.

Dies ist nicht die beste Methode, aber die einfachste. Sie benötigen keine Spezialwerkzeuge. Die Anwendungsmöglichkeiten sind jedoch auf bestimmte Situationen beschränkt, und Sie riskieren durch die groben Werkzeuge eine Beschädigung des Werkstücks. Gehen Sie daher äußerst vorsichtig vor.

3 – Verwendung eines Druckluftbohrers

Eine weitere einfache Methode, da jede Werkstatt über einen Druckluftbohrer verfügt. Stellen Sie den Bohrer auf niedrige Drehzahl ein und bearbeiten Sie den Gewindebohrer. Die konstante Drehbewegung löst den gebrochenen Bohrer im Inneren und ermöglicht die sichere Entfernung. Beachten Sie jedoch: Diese Methode bietet keine 100%ige Erfolgsgarantie. Wie leicht sich der Bohrer entfernen lässt, hängt vom Einzelfall und Ihrer Expertise ab.

4 – Verwendung eines Meißels

Ein Flachmeißel ist ein weiteres gängiges Werkzeug in jeder Werkstatt. Sie können ihn als Gewindebohrerentferner nutzen, indem Sie einen kleinen Schlitz nahe der Gewindebohrung ausmeißeln und mit einem Schraubendreher den Bohrer langsam herausdrehen.

5 – Verwendung von EDM-Maschinen (Erodieren)

EDM-Maschinen gehören zu den effektivsten Methoden zur Entfernung gebrochener Gewindebohrer, da sie gewährleisten, dass das Werkstück unversehrt bleibt. Beachten Sie jedoch: EDM-Bearbeitung ist zeitaufwändig, daher eignet sich die Methode nicht für alle Aufträge.

Generell ist der beste Weg, den zentralen Teil des festsitzenden Bohrers zu disintegreren und das verbleibende Material leicht zu entfernen. Weitere Methoden sind möglich.

EDM-Maschinen erlauben auch, einen elektronischen Impuls zu nutzen, um den festsitzenden Bohrer auszuschlagen. Dies ist eine praktische Methode, aber durch die axiale Ausrichtung der Gewindebohrung stark begrenzt. Wenn die Situation es zulässt, ist dies der beste Weg.

Zudem können Sie eine Elektrode verwenden, um den gebrochenen Bohrer mit der EDM-Maschine auszudrücken. Die kleinere Elektrode drückt den Bohrer aus – das Werkstück bleibt zurück. Auch diese Methode ist durch die Bauteilspezifikation begrenzt: Sie eignet sich nicht für große Werkstücke und kann viele Kohlenstoffablagerungen hinterlassen.

Schließlich können Sie auch eine sechskantige Elektrode nutzen, um den Bohrer auszudrücken und anschließend manuell mit einem Inbusschlüssel zu entfernen. Auch hier: nutzlos für große Werkstücke und zeitaufwändig.

6 – Aufbohren einer neuen Bohrung

Eine einfache Methode: Ignorieren Sie den gebrochenen Bohrer und behandeln Sie das Werkstück als unbehandelt. Bohren Sie mit einem Bohrer gleichen Durchmessers erneut an der betroffenen Stelle. Der Bohrer drückt alle Bruchstücke des Gewindebohrers aus und versetzt Sie zurück zum Ausgangszustand. Achten Sie darauf, keinen gebrochenen Bohrer zu verwenden – das kann gefährlicher werden und weitere Probleme verursachen.

7 – Verwendung einer Schleifmaschine

Schleifen Sie den gebrochenen Bohrer plan und bohren Sie anschließend weiter. Sie können einen etwas größeren Bohrer für eine neue Bohrung nutzen oder den Bohrdurchmesser schrittweise vergrößern, um den ursprünglichen Bohrungsdurchmesser beizubehalten.

8 – Verwendung eines Schmiermittels

Vielleicht die einfachste Methode: Schmieren Sie die Bohrung und drücken Sie den gebrochenen Bohrer manuell in die entgegengesetzte Richtung. Dies ist schnell und effizient, funktioniert aber nur, wenn der gebrochene Bohrer nicht zu fest in der Bohrung sitzt.

9 – Chemische Entfernung

Es gibt ätzende Chemikalien auf Salpetersäurebasis und andere Elemente, die gezielt den Gewindebohrer angreifen und die Entfernung erleichtern. Gewindebohrer bestehen meist aus spezifischen Materialien, und es gibt Lösungen, die nur diese Materialien angreifen – Korrosion am Werkstück wird damit ausgeschlossen.

10 – Schweißen zur Entfernung

Eine weitere Methode: Schweißen Sie eine Sechskantmutter auf den hervorstehenden Bohrer und entfernen Sie ihn anschließend mit einem Schraubenschlüssel. Der Prozess ist einfach, aber Schweißen kann knifflig sein – besonders bei kleinen Werkstücken.

Best Practices für das Erstellen von Innengewinden ohne Gewindebohrerbruch

Innengewinde sind ein unverzichtbares Designelement für jede Montage, und Gewindebohrer sind für ihre Erstellung notwendig. Gewindebohrerbruch ist ein häufiges Phänomen, und das Wissen um die Entfernung ist wichtig. Noch besser ist es jedoch, so vorzugehen, dass die Bruchgefahr minimiert wird.

Hier sind einige Praktiken, die sicherstellen, dass die Gewindebohrer während des manuellen Gewindeschneidens funktionsfähig bleiben:

• Gewindebohrer mit dem Kernloch ausrichten: Fehlausrichtung ist vielleicht der häufigste Grund für Gewindebohrerbruch, da axiale Kräfte den Bohrer bei falscher Richtung dauerhaft verformen und brechen können. Stellen Sie stets die korrekte Ausrichtung sicher – das perfekte Platzieren des Gewindebohrers im Kernloch ist die beste Option.
• Rotation nicht erzwingen: Erzwungenes Drehen bedeutet naturgemäß, dass etwas nicht stimmt. Entweder verwenden Sie den falschen Bohrer oder das falsche Material. Prüfen Sie die Spezifikationen, bevor Sie fortfahren.
• Gleichmäßige Kraft beim Gewindeschneiden aufbringen: Dies verhindert Fehlausrichtungen, da ungleichmäßige Kräfte das Werkzeug verschieben und spätere Probleme verursachen können.
• Den zum Gewindebohrer passenden Schraubenschlüssel verwenden: Der Schraubenschlüssel liefert das Drehmoment, um den Bohrer in die Bohrung zu treiben und Innengewinde zu schneiden. Sie müssen die richtige Größe verwenden. Andernfalls ist es schwierig, gleichmäßige Kraft aufzubringen oder den Bohrer ausgerichtet zu halten.
• Gewindelänge am Gewindeschneidwerkzeug positionieren: Der Gewindebohrer kann sich durch übermäßige Kraft in die Bohrung zwängen und schließlich brechen. Experten empfehlen, die Gewindelänge zu markieren, damit Sie wissen, wie tief Sie gehen müssen.
• Gewindebohrer vorsichtig herausdrehen: Viele Experten berichten, dass der Bohrer während des Herausdrehens bricht. Deshalb ist äußerste Vorsicht beim Herausdrehen nach dem Gewindeschneiden geboten.

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Das Wissen um die Entfernung gebrochener Gewindebohrer ist wichtig, da das Problem so häufig auftritt. Doch es ist immer besser, die Arbeit Experten zu überlassen. CNC-Zerspanungsservices sind die beste Wahl für jede Fertigungsumgebung – besonders für kleine und mittlere Unternehmen, da sie Zugang zu bester Technologie und Bedienern ermöglichen, ohne große Investitionen.

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Fazit

Zusammenfassend: Gewindebohrer sind essenziell für Gewindeverbindungen und gleichzeitig anfällig für Beschädigungen. Der Umgang mit beschädigten Bohrern ist alltäglich, und das Wissen um die Entfernung gebrochener Gewindebohrer ist für beste Ergebnisse entscheidend. Es gibt keine einzelne "beste" Entfernungsmethode. Stattdessen gibt esmultiple Wege, und die optimale Wahl hängt von verschiedenen Faktoren ab: dem bearbeiteten Material, der Bauteilart, den Spezifika des gebrochenen Bohrers und den verfügbaren Werkzeugen.