Umfassender Leitfaden zu Bohrern mit doppelten Führungsfasen: Präzision, Stabilität und Wirtschaftlichkeit

In der anspruchsvollen CNC-Bearbeitung ist Präzision nicht nur ein Ziel, sondern eine Voraussetzung. Zerspaner erleben häufig das „Verlaufen“ eines Bohrers: Ein gewöhnlicher Spiralbohrer weicht von seiner Mitte ab, wodurch übermaßige Bohrungen, schlechte Konzentrizität und raue Oberflächen entstehen.

Falls Ihnen diese Probleme bekannt sind, könnte ein Bohrer mit doppelten Führungsfasen die passende technische Lösung sein. Dieser Leitfaden erläutert die Funktionsweise der doppelten Führungsfasen, ihre Vorteile im Vergleich und warum diese Ausführung zum Branchenstandard für Hochleistungsbohren wird.

Um einen Bohrer mit doppelten Führungsfasen zu verstehen, betrachten wir zunächst einen Standardbohrer. Ein typischer Spiralbohrer besitzt eine Führungsfase pro Spannut: eine schmale, erhabene Fläche, die den Bohrer während des Schneidens führt.

Ein Bohrer mit doppelten Führungsfasen besitzt zwei Führungsfasen pro Spannut, insgesamt also vier.

1. Vordere Führungsfase: Sie liegt an der Schneidkante und übernimmt die Hauptführung.

2. Hintere Führungsfase: Sie liegt weiter hinten am Steg und sorgt für zusätzliche Abstützung.

Dieses Vierpunkt-Kontaktsystem stabilisiert den Bohrer innerhalb der Bohrung über 360 Grad. Es wirkt wie eine integrierte Führungsbuchse und verhindert, dass der Bohrer während des Vorschubs taumelt oder schwingt.

Warum zusätzliche Führungsfasen? Ihre Vorteile sind für die Hochleistungsbearbeitung erheblich.

Der wichtigste Vorteil ist die deutlich geringere Schwingungsneigung. Durch den Kontakt mit der Bohrungswand an vier Punkten kann der Bohrer nicht so leicht taumeln oder ausweichen wie ein Standardbohrer.

• Bessere Bohrungsgeradheit: Der Bohrer läuft deutlich gerader. Das ist besonders beim Tiefbohren wichtig, beispielsweise bei 5xD, 8xD oder mehr.

• Höhere Oberflächengüte: Weniger Schwingungen bedeuten weniger Rattern. Die Bohrungswand wird glatter und weist einen niedrigeren arithmetischen Mittenrauwert (Ra) auf.

• Qualität nahe am Reiben: In vielen Anwendungen ist die mit doppelten Führungsfasen erzielte Oberfläche so gut, dass sie an eine geriebene Bohrung heranreicht. Dadurch können mitunter nachgelagerte Schlichtoperationen entfallen, was Zeit und Kosten spart.

Bohren erzeugt durch starke Reibung erhebliche Wärme und viele Späne. Bei Spanstau bricht das Werkzeug.

Doppelte Führungsfasen werden häufig mit optimierter Spannutgeometrie kombiniert. Diese Konstruktion ermöglicht breitere und effizientere Spanabfuhrkanäle, die besonders beim Tiefbohrenentscheidend sind. Zudem verhindert eine gleichmäßigere Spanabfuhr, dass heiße Späne an der frisch bearbeiteten Bohrungswand entlangreiben. So bleibt die Oberflächengüte erhalten.

Diese Ausführungen verbessern außerdem die Kühlschmierstoffzufuhr. Die Führungsfasen helfen, die Flüssigkeit direkt in die Schnittzone zu leiten. Ähnlich einem leistungsfähigen Motorkühlsystem halten sie die Werkzeugtemperatur niedrig.

Stabilität und Wärmemanagement wirken sich direkt auf die Haltbarkeit aus. Bei einem schwingungsarmen Bohrer brechen die Schneidkanten weniger leicht aus. Ein kühler laufender Bohrer verschleißt langsamer.

Bohrer mit doppelten Führungsfasen können höhere Anschaffungskosten haben, sind durch ihre lange Nutzungsdauer jedoch wirtschaftlich. Viele hochwertige Hartmetallausführungen lassen sich zudem fachgerecht nachschleifen. Ein korrekt nachgeschliffener Bohrer erreicht häufig über 80% der Standzeit eines Neuwerkzeugs und senkt damit langfristig die Kosten pro Bohrung erheblich.

In der Automobilindustrie erfordert das Bohren von Bauteilen wie Bremsscheiben oder Motorblöcken hohe Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit. Doppelte Führungsfasen nehmen die hohen Radialkräfte bei Gusseisen sicher auf und verhindern eine trichterförmige Aufweitung am Bohrungseintritt.

Aluminium ist weich, aber anspruchsvoll: Besonders am Bohrungsaustritt neigt es zu störender Gratbildung. Die Stabilität eines Bohrers mit doppelten Führungsfasen reduziert Austrittsgrate deutlich und ermöglicht die spiegelähnlichen Bohrungsoberflächen, die häufig bei Luftfahrt- und Automobilbauteilen verlangt werden.

Das Bohren durch kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFRP) im Schichtverbund mit Aluminium ist für Standardbohrer äußerst schwierig. Doppelte Führungsfasen, besonders in Kombination mit PCD-Bohrern aus polykristallinem Diamant, verhindern die Delamination der Verbundschichten und halten zugleich enge Toleranzen in der Metallschicht ein.

Häufig wird fälschlich angenommen, Hochleistungsbohrer seien aufgrund ihrer Komplexität Einwegwerkzeuge. Das stimmt nicht. Hochwertige Hartmetallbohrer mit doppelten Führungsfasen können fachgerecht nachgeschliffen werden.

• Wiederherstellung der Leistung: Ein spezialisierter Nachschleifdienst kann 95–100% der ursprünglichen Bohrergeometrie wiederherstellen.

• Standzeit: Ein nachgeschliffenes Werkzeug erreicht häufig über 80% der Standzeit eines fabrikneuen Bohrers. Wird dasselbe Werkzeug 3 bis 5 Mal nachgeschliffen, sinken Ihre Kosten pro Bohrung (CPH) erheblich. Damit ist dies eine deutlich nachhaltigere Wahl als preiswerte Alternativen mit geringerer Leistung.

Ein Bohrer mit doppelten Führungsfasen ist mehr als ein Schneidwerkzeug: Er stabilisiert Ihre Bohrung. Vier Kontaktpunkte machen aus schwingungsanfälligen, unsicheren Bohrvorgängen präzise und vorhersehbare Prozesse. Ob tiefe Stahlbohrungen oder empfindliche Luftfahrtverbundwerkstoffe: Der Wechsel zu doppelten Führungsfasen kann zu höherer Bauteilqualität und geringeren Produktionskosten beitragen.

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Antwort: Das wird nicht empfohlen. Bohrer mit doppelten Führungsfasen benötigen die hohe Steifigkeit und den gleichmäßigen Vorschub von CNC-Maschinen, um richtig zu arbeiten.

Antwort: Trotz der größeren Kontaktfläche verringern hochwertige Beschichtungen wie TiAlN oder AlTiN und innere Kühlmittelzufuhr die Reibung. Dadurch entsteht eine vorteilhafte Glättwirkung.