Den richtigen Gewindebohrer wählen: Werkstoffe & Beschichtungen erklärt

Als gängiges Werkzeug für Innengewinde lassen sich Gewindebohrer in Spiralnutbohrer, Spitzenbohrer, Rohrgewindebohrer, Formbohrer etc. unterteilen. Der Bohrer ist auch das Hauptwerkzeug beim Gewindeschneiden. Wie wählt man den richtigen Gewindebohrer? Schauen wir uns verschiedene Bohrwerkstoffe und -beschichtungen an.

Gewindebohrer-Auswahl: Verschiedene Werkstoffe und Beschichtungen

Werkstoffe von Bohrern

Bohrer sind stark werkstoffabhängig. Gute Werkstoffe optimieren die Strukturparameter, machen sie für effiziente und anspruchsvollere Einsatzbedingungen geeignet und erhöhen die Standzeit. Große Bohrerhersteller haben eigene Werkstoffwerke oder -rezepturen. Aufgrund von Kobalt-Ressourcen und -Preisen wurden neue kobaltfreie Hochleistungsschnellarbeitsstähle eingeführt.

1. Werkzeugstahl: Hauptsächlich für Handgewindebohrer, heute selten.
2. Kobaltfreier Schnellarbeitsstahl (HSS): Aktuell weit verbreitet, z. B. M2 (W6Mo5Cr4V2, 1.3343), M3 etc., Kennzeichnung HSS.
3. Kobalthaltiger Schnellarbeitsstahl (HSS-E): Weit verbreitet, z. B. M35, M42 etc., Kennzeichnung HSS-E.
4. Pulvermetallurgischer Schnellarbeitsstahl (HSS-E-PM): Hochleistungs-Bohrwerkstoff, Leistung deutlich über den beiden obigen. Herstellerbezeichnungen variieren, Kennzeichnung HSS-E-PM.
5. Hartmetall: Meist ultrafeinkörnige, zähe Sorten, hauptsächlich für gerade Nutbohrer zur Bearbeitung kurzspanender Werkstoffe wie Grauguss, hochsiliciumhaltiges Aluminium etc.

Beschichtungen von Bohrern

Beschichtungen an Gewindebohrern bieten folgende Vorteile:

• Oberflächenbehandlung: Optik des HSS-Bohrers verbessern ohne Maßänderung
• Standzeitverlängerung: Hohe Verschleißfestigkeit, Reibungs- und Leistungsreduzierung, weniger Schneidenbruch und -bruch, leichte Oberflächenhärteerhöhung
• Bessere Gewindebohrungs-Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit: Schneide bleibt scharf, Schmierung reduziert Belastung und Abrieb, minimiert Aufbauschneiden

Beschichtungstypen:

1. Wasserdampfoxidation (Dampfanlassen): Bohrer in hochtemperierten Wasserdampf → Oxidschicht, gute Kühlschmierstoffadsorption, Reibungsminderung, verhindert Anbacken von Bohrer und Werkstoff. Geeignet für Baustahl.
2. Nitrieren: Oberflächenhärtungsschicht durch Nitrieren, geeignet für Gusseisen, Gussaluminium und andere stark verschleißende Werkstoffe.
3. Dampf + Nitrieren: Kombiniert Vorteile beider Verfahren.
4. TiN (Titannitrid): Goldgelbe Beschichtung, gute Härte und Schmierfähigkeit, gute Haftung, für die meisten Werkstoffe geeignet.
5. TiCN (Titan-Carbonitrid): Blaugraue Beschichtung, Härte ca. 3000 HV, Hitzebeständigkeit bis 400 °C.
6. TiN+TiCN: Dunkelgelbe Beschichtung, hervorragende Härte und Schmierfähigkeit, für die meisten Werkstoffe geeignet.
7. TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid): Blaugraue Beschichtung, Härte 3300 HV, Hitzebeständigkeit bis 900 °C, für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung einsetzbar.
8. CrN (Chromnitrid): Silbergraue Beschichtung, exzellente Schmiereigenschaften, hauptsächlich für NE-Metalle.

Der Einfluss der Bohrerbeschichtung auf die Leistung ist offensichtlich; derzeit kooperieren die meisten Hersteller und Beschichtungsfirmen zur Entwicklung spezieller Beschichtungen.