Bohrer

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Bohrer (Begriffsklärung) aufgeführt.
Verschiedene Bohrwerkzeuge mit den herstellbaren Bohrungen. Von links nach rechts:Spiralbohrer, Bohrstange, zwei Reibahlen, Plan-Ansenker mit Führungszapfen und ohne Führungszapfen, Kegelsenker, Gewindebohrer.
Bohrer für unterschiedliche Materialien:
• A – Metall-Wendelbohrer,
• B – Holz-Wendelbohrer,
• 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 Zerspanungswerkzeug zum Fertigen von Bohrungen durch das Verfahren Bohren. Am häufigsten kommen die Spiralbohrer zum Einsatz. Bohrer haben nur an ihrer Spitze Schneiden. Während der Bearbeitung rotieren sie um ihre eigene Achse und dringen entlang ihrer Rotationsachse in den Werkstoff ein. Ein Fräswerkzeug rotiert ebenfalls um seine eigene Achse, bewegt sich aber üblicherweise senkrecht oder schräg zur Rotationsachse. Sie haben daher an den Seiten Schneiden. Manche Fräser eignen sich bedingt auch zum Bohren, die meisten können die Späne jedoch nicht aus dem entstehenden Loch herausfördern wie bei Bohrern.

Das häufigste Bohrwerkzeug, das etwa ein Viertel aller Zerspanungswerkzeuge ausmacht, ist der Wendelbohrer. Bohrer gibt es für die Bearbeitung von Holz, Metall, Kunststoff und Gestein. Die meisten bestehen aus Schnellarbeitsstahl (HSS, High Speed Steel); 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 Tieflochbohren. Beim Tieflochbohren ist der Abtransport der Späne problematisch, deshalb pumpen Tieflochbohrer Kühlschmiermittel unter hohem Druck in die Bohrung, um die Späne herauszuspülen. Es wird zwischen drei Arten unterschieden: Ejektorbohrer, BTA-Bohrer und Einlippenbohrer.

Außerdem gibt es spezielle Bohrer für die Holzbearbeitung wie den Forstnerbohrer oder den Schlangenbohrer.

Senkbohrer sind eigentlich für das Senken gedacht, ein dem Bohren ähnliches Verfahren zur Präzisionsbearbeitung, sie können jedoch auch zum Aufbohren genutzt werden. Die Maß- und Formgenauigkeit von Bohrungen kann durch Reiben mit einer Reibahle weiter verbessert werden.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Typische paläolithische Bohrer aus dem Gravettien vor ca. 28.000 bis 22.000 Jahren.
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.

Das Bohren ist eine sehr alte Technik.[1] 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.

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.[2]

Im Mittelalter nutzte man Drillbohrer mit Rennspindel oder Bohrleiern.[3]

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.[4]

In der Mitte des 19. Jahrhunderts entstand der heute noch gebräuchliche Wendelbohrer. 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.

Bestandteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bearbeitung eines Magnetträgerrades (ca. 1904): zwei Radialmaschinen bohren die Löcher zur Aufnahme der Polschuhe, gleichzeitig bohrt eine kleine mobile Bohrmaschine die kleineren Bohrungen und eine Nutenziehmaschine zieht die Keilnuten ein.
verschiedene Wendelbohrer mit Morsekonus für die Metallbearbeitung

Ein gewöhnlicher Bohrer weist an der Spitze zwei Schneiden auf, die von dem zu bearbeitenden Material je einen Span abnehmen. Die Späne werden durch seitliche, wendelförmig eingearbeitete Nuten die als Spankammer fungieren, entgegen der Vorschubrichtung aus dem entstandenen Bohrloch heraus geleitet.

Am Ende des Bohrers befindet sich ein Schaft (häufig zylinderförmig (normal 0,5 – 13 mm), manchmal auch ein Sechskant), an dem er über ein Spannfutter mit einer Bohrmaschine verbunden werden kann. 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. Bohrfutter mit verstellbaren Spannbacken für zylindrische Schäfte gibt es normalerweise nur bis 16 mm (Handbohrmaschinen 13 mm, kleinere Maße sind 10, 6 oder 3 mm, die jeweils auch Zoll-Brüche darstellen). Für präzise Halterung von feinen Bohrern mit Durchmessern von 3 mm und kleiner werden in Miniaturbohrmaschinen Spannzangen – jeweils nur für einen schmalen Bereich – mit 3 Zungen verwendet. 4-zungige Spannzangen sind fix in allereinfachsten Drillbohrern für kleine Bohrer mit Vierkantschaft verbaut. Für Werkzeugmaschinen gibt es Aufnahmen mit Hohlschaftkegel oder Steilkegel für Bohrer, die als Whistle-Notch oder Weldon ausgeführt sind. Dabei ist am Bohrerschaft eine Fläche angebracht, an der eine Schraube den Bohrer in der Aufnahme fixiert. Des Weiteren können Bohrer mit zylindrischem Schaft in Schrumpfaufnahmen von Werkzeugmaschinen gespannt werden.

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.

Holzbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Forstnerbohrer

Ein Holzbohrer zeichnet sich dadurch aus, dass er in der Mitte eine dünne Spitze zur Zentrierung hat. Die beiden Schneiden stehen außen so vor, dass der Rand des Loches als erstes geschnitten wird. Dadurch werden die Fasern des Holzes sauber abgeschnitten und das Loch bekommt einen relativ glatten Rand. Holzbohrer bestehen meist aus einer Chrom-Vanadium-Legierung und sind teilweise auch hartmetallbestückt.

Forstnerbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Forstnerbohrer

Ein Forstnerbohrer dient zur Herstellung von planen Bohrungen mit größeren Durchmessern (erhältliche Größen: ab 6 mm). Eine Anwendung ist die Herstellung von Aufnahmebohrungen für Scharniere und Verbindungsbeschläge in Möbeln. Forstnerbohrer haben an der seitlichen Führungsfläche jeweils mindestens eine Schneide. Dadurch wird eine sehr gute Werkzeugführung im Material erreicht, auch wenn nur handgeführte Bohrungen erstellt werden. Allerdings führt das auch zu einer größeren Reibung zwischen Werkzeug und dem zu bohrenden Material. Da Forstnerbohrer im Regelfall nur aus SP-Stahl sind, ist je nach Material, in das gebohrt wird, der Standweg der Schneiden nur sehr begrenzt. Da durch die gebogene Schneide an den seitlichen Führungsflächen das Schärfen sehr aufwendig ist (ein Nachschärfen dieser Schneiden ist ohne geeignete Schärfmaschine nur bedingt möglich), werden heute in den meisten Tischlereien fast ausschließlich Kunstbohrer verwendet.

Kunstbohrer/Zylinderkopfbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kunstbohrer HW/ Zylinderkopfbohrer HW

Kunstbohrer besitzen im Gegensatz zu Forstnerbohrern kleinere seitliche Führungsflächen (Vorritzer). Daher neigen sie beim handgeführten Bohren eher zum „Verlaufen“. Kunstbohrer sind häufig mit HW (Kurzbezeichnung nach ISO 513 für Wolframcarbid) Hartmetallschneiden ausgestattet, da sie häufig zum Bohren von Plattenwerkstoffen, Kunststoffen und sehr harten Hölzern mit hohen mineralischen Einlagerungen (z. B. Bankirai) verwendet werden. Bedingt durch die Schneidenanordnung ist ein Nachschärfen der Schneiden z. B. mit einer Diamant-Sichtschleifscheibe sehr einfach möglich. Allerdings sollte dieses bei Bohrern, die in Bohrautomaten mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten eingesetzt werden, nicht erfolgen, da sich durch ein handgeführtes Nachschärfen die Schneidengeometrie leicht ändern kann.

Nagelbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nagelbohrer

Nagelbohrer bestehen aus einem am Ende wendelförmig geformten Stahldraht, der oben entweder einen angenieteten Holzknebel oder eine aus dem Draht gebogene Schlaufe als Handgriff besitzt. Er dient vor allem zum Vorbohren von Löchern für Nägel im Holz. Heute sind nur noch kleine Durchmesser in Gebrauch, früher auch über 10 mm. Die Oberfläche der Bohrung ist rau, da der Bohrungsrand ausreißt. Diese Stelle wird jedoch vom Nagelkopf verdeckt. Andererseits hilft gerade diese raue Bohrung, den Nagel festzuhalten. Aufgrund seiner kostengünstigen Herstellung wurde er auch von Bastlern verwendet, die keine Bohrmaschine besaßen.

Bohrsäge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bohrsäge mit Durchmesser 5mm

Eine Sonderform des Holzbohrers stellt die Bohrraspel, auch Stichling oder Bohrsäge genannt, dar. Sie ist an der Spitze wie ein Holzhandbohrer ausgearbeitet. Mit dem dahinterliegenden, spiralenförmig angeordneten Raspelteil kann nach dem Durchbohren des Werkstücks das Bohrloch erweitert werden.

Schlangenbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Schlangenbohrer
Schlangenbohrer

Der Schlangenbohrer, auch Stangen-Schlangenbohrer genannt, ist ein Holzbohrer, der aufgrund der guten Spanförderung besonders für tiefe Löcher verwendet wird. Die Zentrierspitze besitzt ein Gewinde, wodurch der Bohrer ins Holz gezogen wird. Um ein sauberes Bohrloch zu erzeugen, durchtrennt der halbrunde Vorschneider zuerst die Holzfasern am Rand. Anschließend hebt die Schneide, die wie beim Forstnerbohrer senkrecht zur Längsachse des Bohrers verläuft, den Span ab. Dieser wird dann durch den Gewindegang nach außen geführt. Es gibt ein- und zweigängige Ausführungen, wobei die letztgenannten weniger gebräuchlich sind. Die Steigung der Gewindegänge ist im Vergleich zu anderen Spiralbohrern sehr gering.

Er wird für tiefere Bohrungen verwendet. Eingängige Schlangenbohrer werden für Weichholz benutzt, zweigängige für Hartholz und Hirnholz.[5]

Wendelnutenbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Wendelnutenbohrer
Bohrer mit geneigter Whistle-Notch-Spannfläche am Bohrerschaft
Wendelbohrer; von links nach rechts: 8-mm-Bohrer für Holz, Metall und Beton sowie ein Zentrierbohrer

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 Zerspanungswerkezeuge mit einem Anteil von 20 bis 25 %.

Zentrierbohrer und Anbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zentrierbohrer für Zentrierbohrungen nach DIN 332 Form A

Ein Zentrierbohrer ist ein dünner Bohrer (1–10 mm Nenndurchmesser) aus HSS mit einem dicken Schaft. Eine Anwendung ist die Herstellung eines Zentrierpunktes an Drehteilen oder anderen Bohrwerkstücken, für die Reitstockspitze auf einer Drehmaschine. Aufgrund der kurzen Bohrerlänge wird ein Verlaufen des Bohrers beim Anbohren vermindert, daher der Name Zentrierbohrer (von Zentrum = Mitte). Das eigentliche Loch kann anschließend mit einem Wendelbohrer gebohrt werden, welcher durch die Zentrierbohrung von Anfang an seitlich geführt ist; dies geschieht durch die unterschiedliche Ausführung der Spitzenwinkel, die den Wendelbohrer nur an einem Punkt der Auflagefläche führen. Es lassen sich jedoch mit einem Zentrierbohrer keine tiefen Löcher bohren (max. bis zum Erreichen des vollen Durchmessers, da eine Spannut zur Spanabfuhr fehlt); er ist nur zum Zentrieren geeignet.

Auf Werkzeugmaschinen und insbesondere auf Bearbeitungszentren werden nur NC-Anbohrer verwendet. Diese haben keine Spitze, wodurch sich kürzere Anbohrwege ergeben, und einen Spitzenwinkel von 60°, 90° oder 120°. Tiefe Löcher können damit nicht gebohrt werden, da sie keine Führungsfasen besitzen. Ist die Senkung tief genug, dient sie bei der späteren Bohrung gleichzeitig als Fase. Die Drehzahl beim Zentrieren sollte sehr hoch gewählt werden, jedoch sollte dann für ausreichende Kühlung gesorgt werden. Dafür ist Bohrwasser am besten geeignet.

Schälbohrer oder Stufenbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stufenbohrer

Schälbohrer dienen zum Erweitern vorgebohrter, vorgestanzter oder vorgegossener Bohrungen. 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. 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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.

Wendeplattenbohrer[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wendeplattenbohrer ähneln in ihrem Aufbau den Wendelbohrern. 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.

Da die Wendeschneidplatten meist in verschiedenen Durchmesserbereichen abgebracht sind, handelt es sich streng genommen um Teile einer einzelnen Schneide. Die innere Platte zerspant im Zentrum, während die Äußere die Bohrungswand bearbeitet (beim Spiralbohrer bearbeiten beide Schneiden denselben Bereich). Dadurch werden die Platten sehr ungleichmäßig 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 Wendelbohrern erreichbar sind.[6]

Tiefbohrer (Metallbearbeitung)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Tiefbohren auf Bearbeitungszentrum mit überlangem Spiralbohrer

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 des Bohrers, 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 die Führung des Kühlschmiermittels, der auch der Abführung 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Steinbohrer

Für die Bohrung insbesondere in Beton werden Bohrer mit speziellem Schaft (SDS-System) im Bohrhammer eingesetzt, der zusätzlich zur Drehbewegung eine axiale Schlagbewegung ermöglicht. Man unterscheidet hierbei hauptsächlich SDS-Plus und SDS-Max. Ersteres wird üblicherweise für Bohrungen bis max. Ø16mm und leichte Meißelarbeiten eingesetzt, für größere Bohrungen und schwere Stemmarbeiten wird dagegen SDS-Max verwendet.

Bezüglich der Bohrköpfe ist der aktuelle Stand der Technik ein Vollhartmetallkopf mit 4 Schneiden[7] (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.[8]

Als Fügeverfahren mit dem Schaft aus Werkzeugstahl wird im SDS-Plus-Bereich mittlerweile häufig das Schweißen statt dem Hartlöten angewendet. Im großen Durchmesserbereich (SDS-Max) ist dies hingegen aktuell aus verschiedenen Gründen noch 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 verwendet.

Bohrmeißel, Bohrkrone[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bohrmeißel für eine Geothermiebohrung
Bohrmeißel für Tiefbohrungen auf einer Transportpalette
Bohrkrone zum Herstellen von Bohrungen für Unterputz- und Hohlwanddosen
Hauptartikel: Bohrmeißel

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.[9] Bohrkronen hingegen sind ringförmig und werden für Kernlochbohrungen eingesetzt, bei denen das hohle Bohrgestänge das Gesteinsmaterial möglichst unbeschädigt aufnimmt. Bohrköpfe haben Durchmesser von wenigen Zentimetern bis über 30 cm. Bei Tiefbohrungen (bis 10 km Tiefe, z. B. Kontinentales Tiefbohrprogramm) werden Rollenmeißel (siehe Bild) eingesetzt. Heutige Modelle besitzen meist drei Rollen mit harten Metallnoppen. Diese zerstören das Gestein allein durch das Abrollen auf der Bohrlochsohle.

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)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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.

Laserbohren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Laserbohren

Das Laserbohren ist strenggenommen keine Sonderform des Bohrens, denn es wird kein Span abgenommen. Das Laserlicht erhitzt den Werkstoff, welcher anschließend schmilzt und verdampft oder mit Gas ausgeblasen wird. In nahezu alle Metalle, keramische Werkstoffe, Kunststoffe und Diamanten lassen sich mit diesem Verfahren Bohrungen bis 50 mm Tiefe und 10–2000 µm Durchmesser mit einer Genauigkeit von 1 µm einbringen. Unter Vakuum sind sogar 300 nm erreichbar. Man unterscheidet zwischen Einzelpulsbohren, Perkussionsbohren (Mehrfachpulsbohren) und Trepanierbohren (Bündelmanipulation durch eine rotierende Linse). Das Verfahren findet vor allem Verwendung, wenn viele Löcher unter Einhaltung enger Toleranzen hergestellt werden, wie zum Beispiel bei Filtern, Sieben, Lagern, Einspritzmodulen und in der Hydraulik. Bei größeren mittels Lasern hergestellten Bohrungen spricht man von Laserschneiden.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Bohrer – Sammlung von Bildern
 Wiktionary: Bohrer – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wiktionary: Bohrmaschine – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Emil Hoffmann: Lexikon der Steinzeit. S. 57 ff. Verlag C.H. Beck, München 1999, ISBN 3-406-42125-3.
  2. * Treiben, Bohren, Verbinden: Günter Spur: Vom Wandel der industriellen Welt durch Werkzeugmaschinen. Carl Hanser Verlag, München, Wien 1991, S. 54–56.
    • Treiben: Wolfgang König (Hrsg.): Propyläen Technikgeschichte – Band 3. Propyläen, Berlin 1997, S. 101 f.
  3. Günter Spur: Vom Wandel der industriellen Welt durch Werkzeugmaschinen. Carl Hanser Verlag, München, Wien 1991, S. 89, 91 f.
  4. Wolfgang König (Hrsg.): Propyläen Technikgeschichte – Band 3. Propyläen, Berlin 1997, S. 188–190, 194, 196 f.
  5. Bernd Wittchen, Elmar Josten, Thomas Reihe: Holzfachkunde – Ein Lehr-, Lern- und Arbeitsbuch für Tischler/Schreiner und Holzmechaniker, Teubner, 4. Auflage, 2006, S. 150.
  6. Herbert Schönherr: Spanende Fertigung, Oldenbourg, 2002, S. 164 f.
  7. Hammerbohrer TE-CX – Hilti Deutschland. In: Deutschland. Abgerufen am 30. November 2016.
  8. Ceratizit: Hard metals for stone working (No. 258). Hrsg.: Ceratizit. 2016.
  9. Bohrverfahren. Spektrum der Wissenschaft, Lexikon der Geowissenschaften, abgerufen am 18. Oktober 2015.