Bohren erklärt: Definition, Prozess & 12 Profi-Tipps für Metall

Was ist Bohren?

Bohren ist ein Schneidverfahren, bei dem ein Bohrer verwendet wird, um ein Loch mit kreisförmigem Querschnitt in feste Materialien zu schneiden. Der Bohrer ist meist ein rotierendes Schneidwerkzeug, oft mehrschneidig. Der Bohrer wird gegen das Werkstück gepresst und mit Drehzahlen von hunderten bis tausenden Umdrehungen pro Minute rotiert. Dadurch wird die Schneide gegen das Werkstück gepresst, wodurch Späne aus dem Loch während des Bohrens entfernt werden.

Beim Bohren von Gestein wird das Loch meist nicht durch eine kreisförmige Schneidbewegung erzeugt, obwohl der Bohrer meist rotiert. Stattdessen wird das Loch meist durch Hämmern eines Bohrers in das Loch mit schnell wiederholten kurzen Hüben erzeugt.

Der Hämmerimpuls kann von außerhalb des Lochs (Top-Hammer-Bohrer) oder von innerhalb des Bohrlochs (Downhole-Bohrer, DTH) ausgeführt werden. Bohrer, die für horizontales Bohren verwendet werden, werden als Drifter-Bohrer bezeichnet.

Verwandt: Was ist eine Bohrmaschine?

In seltenen Fällen werden speziell geformte Bohrer verwendet, um Löcher mit nicht-kreisförmigem Querschnitt zu schneiden; ein quadratischer Querschnitt ist möglich.

Bohrprozess

Gebohrte Löcher zeichnen sich durch ihre scharfe Kante auf der Eintrittsseite und das Vorhandensein von Graten auf der Austrittsseite aus. Auch das Innere des Lochs weist meist helicale Vorschubspuren auf.

Bohren kann die mechanischen Eigenschaften des Werkstücks beeinflussen, indem es niedrige Eigenspannungen um die Lochöffnung herum und eine sehr dünne Schicht hochbeanspruchten und gestörten Materials auf der neu gebildeten Oberfläche erzeugt. Dies macht das Werkstück anfälliger für Korrosion und Rissausbreitung an der beanspruchten Oberfläche. Eine Nachbearbeitung kann durchgeführt werden, um diese nachteiligen Bedingungen zu vermeiden.

Bei genuteten Bohrern werden Spänen über die Nuten abgeführt. Späne können lange Spiralen oder kleine Splitter bilden, abhängig vom Material und den Prozessparametern. Die Art der gebildeten Späne kann ein Indikator für die Zerspanbarkeit des Materials sein, wobei lange Späne auf eine gute Zerspanbarkeit hindeuten.

Wenn möglich, sollten gebohrte Löcher senkrecht zur Werkstückoberfläche angeordnet sein. Dies minimiert die Neigung des Bohrers zum „Wandern“, also zur Ablenkung von der beabsichtigten Mittellinie der Bohrung, was zu einer versetzten Bohrung führt. Je höher das Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis des Bohrers, desto größer die Tendenz zum Wandern. Die Wanderneigung wird auch durch verschiedene andere Methoden verhindert, darunter:

• Einrichten einer Zentriermarkierung oder -merkmals vor dem Bohren, wie durch:
  • Gießen, Formen oder Schmieden einer Markierung in das Werkstück
  • Körnen
  • Zentrierbohren (Spot Drilling)
  • Planschneiden (Spot Facing), das Bearbeiten eines bestimmten Bereichs an einem Guss- oder Schmiedeteil, um eine präzise positionierte Fläche auf einer ansonsten rauen Oberfläche zu schaffen.
• Fixieren der Bohrerposition mit einer Bohrlehre mit Bohrführungen

Die durch Bohren erzeugte Oberflächenrauheit kann von 32 bis 500 Mikrozoll reichen. Schlichtschnitte erzeugen Oberflächen nahe 32 Mikrozoll, Schruppschnitte nahe 500 Mikrozoll.

Kühlschmierstoff wird häufig verwendet, um den Bohrer zu kühlen, die Standzeit zu erhöhen, Drehzahlen und Vorschübe zu steigern, die Oberflächengüte zu verbessern und die Späneabfuhr zu unterstützen. Die Applikation dieser Flüssigkeiten erfolgt meist durch Fluten des Werkstücks mit Kühlmittel und Schmierstoff oder durch Aufsprühen eines Nebels.

Bei der Entscheidung, welchen Bohrer man verwendet, ist es wichtig, die anstehende Aufgabe zu betrachten und zu bewerten, welcher Bohrer diese am besten bewältigen würde. Es gibt eine Vielzahl von Bohrertypen, die jeweils einem anderen Zweck dienen. Der Stufenbohrer ist in der Lage, mehr als einen Durchmesser zu bohren. Der Spatenbohrer wird für größere Lochdurchmesser verwendet. Der Wendeschneidplattenbohrer ist nützlich beim Spänemanagement.

12 Tipps für das Bohren von Löchern in Metall

Für die meisten Heimwerker wird es wahrscheinlich einen Zeitpunkt geben, an dem Sie ein Loch durch ein Metallstück bohren müssen. Die dafür verwendeten Werkzeuge und Methoden sind fast so vielfältig wie die verschiedenen Metallarten.

Bohren durch Metall ist nicht viel schwieriger als Bohren durch Holz, erfordert aber einige andere Techniken und ein paar mehr Hilfsmittel. Sie können jede tragbare Bohrmaschine (oder eine Säulenbohrmaschine, falls vorhanden) verwenden, und die besten Bohrer sind die gleichen Standardbohrer, die auch für Holz funktionieren.

Verwandt: Was sind Bohrer?

Die wichtigsten Regeln beim Bohren durch Metall sind, einige grundlegende Sicherheitstipps zu befolgen und die richtigen Techniken anzuwenden, wie langsames Bohren, um Überhitzung zu vermeiden. Dieselbe Methode funktioniert für die meisten Metallmaterialien, von Blech über Aluminium bis hin zu dicken Stahlplatten.

Hier sind 12 Tipps, um die Aufgabe schnell, einfach und sicher zu erledigen.

1. Bohrer für Metallbohrungen

Fast jeder universelle Spiralbohrer erledigt einen ordentlichen Job beim Bohren von Löchern in Metall. Tatsächlich werden die meisten Bohrer für Metall so hergestellt, dass sie durch eine Vielzahl von Materialien bohren können, einschließlich Holz und Kunststoff. Die günstigsten Spiralbohrer bestehen aus Schnellarbeitsstahl (HSS), und diese Basisbohrer sind für die meisten Metallbohrarbeiten völlig ausreichend.

Wenn Sie viele Löcher bohren müssen oder harte, abrasive Metalle wie Edelstahl oder Gusseisen bearbeiten, investieren Sie ein paar Euro mehr in schwarz oxidierte oder Kobaltstahlbohrer für Metall. Diese Bohrer bohren mehr Löcher, bevor sie stumpf werden.

Einige Bohrer haben auch eine spezielle Beschichtung namens Titannitrid (TiN), von der Hersteller behaupten, dass sie Hitze und Reibung besser widersteht, wodurch diese Bohrer bis zu sechsmal länger halten als Standard-HSS-Bohrer.

2. Schützen Sie Ihre Augen

Es braucht nur einen winzigen Metallsplitter, um eine schwere Augenverletzung zu verursachen, daher ist ein geeigneter Augenschutz beim Metallbohren absolute Pflicht. Für den besten Schutz wählen Sie eine Schutzbrille, die seitlich um das Gesicht herumreicht.

3. Setzen Sie einen Körner (Center Punch)

Bohrer neigen dazu, beim Anbohren zu wandern. Um dies zu verhindern, messen und markieren Sie, wo das Loch sein soll, und verwenden Sie dann einen Körner und Hammer, um eine kleine Mulde zu erzeugen. Dies gibt der Spitze Ihres Bohrers einen Platz, in dem er beim Anbohren geführt wird.

4. Geschmierte Bohrer halten länger

Für das Bohren von Löchern in Stahl, der 1/8 Zoll (ca. 3 mm) oder dicker ist, verwenden Sie Kühlschmierstoff oder ein Mehrzwecköl wie 3-IN-ONE. Die Schmierung des Bohrers reduziert Reibung und Wärmeentwicklung, was das Bohren erleichtert und Ihre Bohrer länger hält. Bei leichter zu bohrenden Metallen wie Aluminium, Messing oder Gusseisen ist Schmierung meist nicht notwendig.

5. Spannzwingen verhindern Verletzungen

Halten Sie niemals ein Stück Metall in einer Hand, während Sie versuchen, es mit der anderen zu durchbohren. Der Bohrer für das Metall könnte fangen, was sofort dazu führt, dass sich das Werkstück dreht, zuschlägt und schneidet (scharfe Metallkanten schneiden bis auf den Knochen!). Verwenden Sie immer mindestens zwei Spannzwingen, um Ihr Werkstück sicher zu fixieren.

6. Beginnen Sie mit einem kleinen Loch

Brauchen Sie ein großes Loch? Fangen Sie klein an! Die meisten Spiralbohrer sind in Größen bis zu 1 Zoll (25,4 mm) Durchmesser erhältlich, aber Sie erzielen die besten Ergebnisse, indem Sie mit einem 1/4-Zoll-Loch (6,35 mm) beginnen und nacheinander größere Löcher mit Ihrem Metallbohrer bohren, bis Sie die gewünschte Größe erreicht haben. Erfahren Sie mehr darüber, welche Spiralbohrer Sie wählen sollten.

7. Entgraten Sie das Loch

Nach dem Bohren eines Lochs in Metall ist es eine gute Idee, scharfe Kanten oder Grate zu entfernen, die zurückbleiben. Sie können spezielle Entgratwerkzeuge kaufen, um scharfe Kanten zu glätten, aber bevor Sie Geld dafür ausgeben, probieren Sie diesen Trick: Nehmen Sie einen Spiralbohrer, der etwas größer im Durchmesser ist als das gerade gebohrte Loch, und drehen Sie ihn vorsichtig von Hand über die Oberkante des Lochs. Dies glättet die Kante des Lochs und schleift alle Grate ab.

8. Lochsägen schneiden größere Löcher

Für große Löcher erledigt eine Lochsäge die Arbeit sauber und schnell. Wie Spiralbohrer werden Lochsägen in Ihr Bohrfutter eingespannt und schneiden durch dünnwandige Blechmetalle wie Aluminium und Stahl. Verwenden Sie ein Stück Sperrholz als Unterlage für den Zentrierbohrer der Lochsäge und zum Schutz Ihrer Arbeitsfläche.

9. Bohren Sie mit langsamer Geschwindigkeit

Je schneller ein Bohrer dreht, desto heißer wird er. Und Hitze lässt Bohrer schnell stumpf werden. Generell ist es eine gute Idee, Metall mit so niedriger Drehzahl wie möglich zu bohren, indem Sie einen Metallbohrer verwenden. Harte Metalle wie Stahl und größere Bohrer erfordern noch langsamere Drehzahlen. Mit einem kleinen Spiralbohrer (1/16 bis 3/16 Zoll) können Sie die meisten Metalle mit 3.000 U/min bohren. Für größere Spiralbohrer (11/16 bis 1 Zoll) werden 350 bis 1.000 U/min empfohlen.

10. Machen Sie ein Sandwich

Für saubere, präzise Löcher in dünnem Blech machen Sie ein Holz-Sandwich. Klemmen Sie das Blech einfach zwischen zwei Holzstücke und spannen Sie alles auf einem Tisch oder einer Werkbank fest. Die Holz-„Brotscheiben“ des Sandwichs halten das Blech flach und verhindern, dass der Bohrer beim Durchbohren des Blechs wandert.

11. Probieren Sie einen Stufenbohrer (Step Bit)

Stufenbohrer sind dafür ausgelegt, Löcher in Blech und andere dünne Materialien zu bohren. Sie sind genau das Richtige, wenn Sie ein perfekt dimensioniertes, sauberes Loch in einem Stahl-Verteilerdose, Elektroverteiler oder sogar einem Edelstahlspülbecken benötigen.

Ein Stufenbohrer für Metall ermöglicht das Bohren von Löchern in verschiedenen Durchmessern, und einige bohren durch Metall bis zu 3/8 Zoll (9,5 mm) Dicke. Der Nachteil? Stufenbohrer sind teurer als normale Bohrer.

12. Steigen Sie auf eine Säulenbohrmaschine um

Während es ziemlich einfach ist, die meisten Löcher in Metall mit nichts anderem als einer Handbohrmaschine zu bohren, erhalten Sie mit einer Säulenbohrmaschine fast immer größere Genauigkeit und bessere Ergebnisse. Die meisten Säulenbohrmaschinen sind tatsächlich für die Metallbearbeitung konzipiert. Das Herunterziehen des Hebels bewirkt, dass der Bohrer senkrecht in das Werkstück eintaucht und ein sehr präzises Loch erzeugt.

Säulenbohrmaschinen verfügen auch über massive Gusstische mit Neigungs- und Höheneinstellung und ermöglichen eine Vielzahl von Spannoptionen. Drehzahländerungen sind so einfach wie das Öffnen des Deckels und das Versetzen eines Gummiriemens von einer Riemenscheibe auf eine andere. Die teuersten Säulenbohrmaschinen sind Standmodelle, aber Sie können ein ordentliches Tischmodell für etwa 100 € kaufen.

FAQs

Was ist Bohren?

Bohren ist ein Schneidverfahren, das einen Bohrer verwendet, um ein Loch mit kreisförmigem Querschnitt in festen Materialien zu schneiden. Der Bohrer ist meist ein rotierendes Schneidwerkzeug, oft mehrschneidig. Stattdessen wird das Loch meist durch Hämmern eines Bohrers in das Loch mit schnell wiederholten kurzen Bewegungen erzeugt.

Was ist Bohren

Bohren ist ein Schneidverfahren, das einen Bohrer verwendet, um ein Loch mit kreisförmigem Querschnitt in festen Materialien zu schneiden. Der Bohrer ist meist ein rotierendes Schneidwerkzeug, oft mehrschneidig. Der Bohrer wird gegen das Werkstück gepresst und mit Drehzahlen von hunderten bis tausenden Umdrehungen pro Minute rotiert.

Was ist ein Bohrer?

Ein Bohrer ist ein Werkzeug zum Erzeugen runder Löcher oder zum Eindrehen von Befestigungselementen. Er ist mit einem Bohrer oder Bithalter ausgestattet, entweder ein Bohrer oder ein Bithalter. Handbetriebene Typen nehmen drastisch an Beliebtheit ab, während akkubetriebene kabellose Modelle proliferieren. Bohrer werden häufig in der Holzbearbeitung, Metallbearbeitung, im Bauwesen, in der Werkzeugmaschinenfertigung, im Bauwesen und in Versorgungsprojekten verwendet. Speziell entwickelte Versionen werden als Miniaturanwendungen hergestellt.