Bohren erklärt: Definition, Prozess und Expertentipps

Was ist Bohren?

Bohren ist ein Schneidprozess, der einen Bohrer verwendet, um ein Loch mit kreisförmigem Querschnitt in festen Materialien zu schneiden. Der Bohrer ist normalerweise ein rotierendes Schneidwerkzeug, oft mehrschneidig. Der Bohrer wird gegen das Werkstück gedrückt und mit Drehzahlen von hunderten bis tausenden Umdrehungen pro Minute rotiert. Dadurch wird die Schneide gegen das Werkstück gedrückt, was Späne aus dem Loch während des Bohrens entfernt.

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

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

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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 normalerweise spiralförmige 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 bewirkt, dass das Werkstück anfälliger für Korrosion und Rissausbreitung an der beanspruchten Oberfläche wird. Eine Nachbearbeitung kann durchgeführt werden, um diese nachteiligen Bedingungen zu vermeiden.

Bei genuteten Bohrern werden Späne über die Nuten entfernt. 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 gute Zerspanbarkeit hindeuten.

Wenn möglich, sollten gebohrte Löcher senkrecht zur Werkstückoberfläche angeordnet sein. Dies minimiert die Tendenz des Bohrers zu „wandern“, d. h., von der beabsichtigten Mittellinie der Bohrung abgelenkt zu werden, was dazu führt, dass das Loch fehlplatziert ist. Je höher das Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis des Bohrers, desto größer die Tendenz zum Wandern. Die Wandertendenz wird auch auf verschiedene andere Arten vorgebeugt, darunter:

• Einrichten einer Zentriermarke oder eines Merkmals vor dem Bohren, wie z. B.:
  • Gießen, Formen oder Schmieden einer Marke in das Werkstück
  • Körnen
  • Zentrierbohren (d. h. Zentrierbohren)
  • Plandrehen (Spot Facing), d. h. Bearbeiten eines bestimmten Bereichs an einem Guss- oder Schmiedeteil, um eine genau positionierte Fläche auf einer ansonsten rauen Oberfläche zu schaffen.
• Fixieren der Bohrerposition mit einer Bohrschablone mit Bohrbuchsen

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

Schneidflüssigkeit wird häufig verwendet, um den Bohrer zu kühlen, die Standzeit zu erhöhen, Geschwindigkeiten und Vorschübe zu erhöhen, die Oberflächengüte zu verbessern und die Spanabfuhr zu unterstützen. Die Anwendung dieser Flüssigkeiten erfolgt normalerweise durch Fluten des Werkstücks mit Kühlmittel und Schmiermittel oder durch Aufsprühen eines Nebels.

Bei der Entscheidung, welchen Bohrer man verwendet, ist es wichtig, die anstehende Aufgabe zu berücksichtigen und zu bewerten, welcher Bohrer die Aufgabe am besten bewältigen würde. Es gibt eine Vielzahl von Bohrerstilen, die jeweils einem anderen Zweck dienen. Der Untersatzbohrer (Subland Drill) ist in der Lage, mehr als einen Durchmesser zu bohren. Der Spatenbohrer (Spade Drill) wird verwendet, um größere Lochgrößen zu bohren. Der Wendeschneidplattenbohrer (Indexable Drill) ist nützlich beim Spanmanagement.

12 Tipps für das Bohren von Löchern in Metall

Für die meisten Heimwerker wird wahrscheinlich ein Zeitpunkt kommen, an dem Sie ein Loch durch ein Stück Metall bohren müssen. Die Werkzeuge und Methoden, um dies zu tun, sind fast so vielfältig wie die verschiedenen Metallarten da draußen.

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

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Die wichtigsten Regeln beim Bohren durch Metall sind, einige grundlegende Sicherheitstipps zu befolgen und die richtigen Techniken anzuwenden, wie z. B. langsames Bohren, um Überhitzung zu vermeiden. Die gleichen Methoden funktionieren 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 machen.

1. Bohrer für Metallbohren

Fast jeder Allzweck-Spiralbohrer wird eine anständige Arbeit beim Bohren von Löchern in Metall leisten. 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 Metallbohr-Aufgaben völlig ausreichend.

Wenn Sie viele Löcher bohren müssen oder durch harte, abrasive Metalle wie rostfreien Stahl oder Gusseisen bohren müssen, geben Sie ein paar Euro mehr für schwarz oxidierte oder Kobaltstahl-Bohrer für Metall aus. Diese Bohrer werden mehr Löcher bohren, bevor sie stumpf werden.

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

2. Schützen Sie Ihre Augen

Es braucht nur ein winziges Metallfragment, um eine schwere Augenverletzung zu verursachen, daher ist geeigneter Augenschutz beim Bohren von Metall ein absolutes Muss. Für den besten Schutz wählen Sie eine Schutzbrille, die an den Seiten Ihres Gesichts umschließt.

3. Einen Körner setzen

Bohrer neigen dazu, zu wandern, wenn Sie zum ersten Mal anfangen zu bohren. Um dies zu verhindern, messen und markieren Sie, wo Sie das Loch haben möchten, 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 sitzen kann, wenn Sie anfangen zu bohren.

4. Geschmierte Bohrer halten länger

Für das Bohren von Löchern in Stahl, der 1/8 Zoll (ca. 3 mm) oder dicker ist, verwenden Sie Schneidöl oder ein Mehrzwecköl wie 3-IN-ONE. Das Schmieren des Bohrers reduziert Reibung und Hitzestau, was das Bohren erleichtert und Ihre Bohrer länger hält. Für leichter zu bohrende Metalle wie Aluminium, Messing oder Gusseisen ist Schmierung normalerweise nicht notwendig.

5. Spannzwingen verhindern Verletzungen

Halten Sie niemals ein Stück Metall in einer Hand, während Sie versuchen, es mit der anderen durchzubohren. Der Bohrer für das Metall könnte fangen, was den Werkstück augenblicklich zum Drehen, Schlagen und Schneiden bringt (scharfe Metallkanten schneiden bis auf den Knochen!). Verwenden Sie immer mindestens zwei Spannzwingen, um Ihr Werkstück sicher zu fixieren.

6. Mit einem kleinen Loch beginnen

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 Bohrer für Metall bohren, bis Sie die gewünschte Größe erreicht haben. Erfahren Sie mehr darüber, welche Spiralbohrer Sie wählen sollten.

7. Das Loch entgraten

Nach dem Bohren eines Lochs in Metall ist es eine gute Idee, alle scharfen Kanten oder Grate zu entfernen, die zurückbleiben. Sie können teure 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 Loch, das Sie gerade gebohrt haben, und drehen Sie ihn sanft von Hand über die Oberseite 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 spannen Lochsägen direkt in Ihre Bohrmaschine 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. Mit langsamer Drehzahl bohren

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

10. Ein Sandwich machen

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

11. Einen Stufenbohrer probieren

Stufenbohrer sind dafür ausgelegt, Löcher in Blech und anderen dünnen Materialien zu bohren. Sie sind genau das Richtige, wenn Sie ein perfekt dimensioniertes, sauberes Loch in einem Stahl-Verteilkasten, einer elektrischen Verteilertafel oder sogar einem Edelstahlspülbecken benötigen.

Ein Stufenbohrer für Metall ermöglicht es Ihnen, Löcher in einer Vielzahl von Durchmessern zu bohren, und einige bohren durch Metall bis zu 3/8 Zoll (9,5 mm) Dicke. Der Nachteil? Stufenbohrer sind teurer als normale Bohrer.

12. Auf eine Säulenbohrmaschine umsteigen

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

Säulenbohrmaschinen verfügen auch über massive Gusseisentische mit Neigungs- und Höheneinstellung und ermöglichen eine Vielzahl von Spannmöglichkeiten. Drehzahländerungen sind so einfach wie das Öffnen des Deckels und das Verschieben eines Gummiriemens von einer Riemenscheibe zur anderen. Die teuersten Säulenbohrmaschinen sind Standmodelle, aber Sie können ein anständiges Tischmodell für etwa 100 $ kaufen.

FAQs.

Was ist Bohren?

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

Was ist Bohren?

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

Was ist ein Bohrer?

Ein Bohrer ist ein Werkzeug zum Herstellen runder Löcher oder zum Eindrehen von Befestigungselementen. Er ist mit einem Bit ausgestattet, entweder einem Bohrer oder einem Bit-Aufnahmefutter. Handbetriebene Typen nehmen dramatisch an Beliebtheit ab und 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.