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Wissenswertes zu Stahlbohrern

Um saubere Löcher in Metall bohren zu können, müssen die Bohrer aus besonders hartem Metall bestehen und die richtige Form haben. Stahlbohrer müssen das Bohrgut in Spänen ablösen und aus dem Bohrloch heraus befördern können. Dafür haben sie spiralförmige Nuten mit scharfen Schnittkanten und eine auf den Werkstoff abgestimmte Spitze. Wegen dieser Form nennt man sie auch Wendel- oder Spiralbohrer. Durch die Nuten, die entgegen der Bohrrichtung angeordnet sind, werden die Späne nach außen transportiert.


Welche Bohrertypen gibt es?

Stahlbohrer für die verschiedenen Metalle unterscheiden sich außer im Material vor allem durch den Spiral- oder Drallwinkel und durch den Winkel der kegelförmigen Bohrspitze.

Nach der Spiralbohrer-DIN 1414-1/2 werden folgende Typen unterschieden:

  • Typ N für normalharte (normalspanende) Werkstoffe, beispielsweise Stahl
  • Typ H für harte, zähharte und spröde (kurzspanende) Werkstoffe, zum Beispiel hochfester Stahl
  • Typ W für weiche und zähe (langspanende) Werkstoffe wie Aluminium, Kupfer und Zink

Sie unterscheiden sich durch die Größe des Spiralwinkels, häufig auch durch die Größe des Spitzenwinkels:

Merkmal Spiralwinkel Spitzwinkel Anwendung
Normalspirale 20° - 30° 118° Baustähle, NE-Metalle, Gusseisen
Langezogene Spirale 10° - 13° 118° - 130° Kurzspanende, spröde, zähharte oder sehr harte Werkstoffe wie Stahl, Hartkunststoff, Plexiglas, Schichtpressstoffe
Kurze Spirale 27° – 45° 130° Langspanende, weiche Werkstoffe wie Leichtmetalle, Kunststoffe, Hartholz, Spanplatten

Spiralbohrer aus Stahl mit Bohrschaft, spanabführenden Nuten und Bohrspitze sind das klassische Bohrwerkzeug für Akku-Bohrschrauber, Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmer.


Unterscheidung zwischen Metallbohrern und Holz- sowie Steinbohrern

Auf den ersten Blick ähneln sich die unterschiedlichen Bohrerarten sehr. Es gibt jedoch eindeutige Unterscheidungsmerkmale:

Metallbohrer

Spitze flacher aber schärfer als bei Holzbohrern, abgeflacht im Winkel von 118° – 130°, Windungen weiter gewendelt, ähnlich wie Holzbohrer

 

Holzbohrer

deutlich erkennbare Zentrierspitze, insgesamt spitzer als Metallbohrer, Windungen ähnlich weit gewendelt wie Metallbohrer

Steinbohrer

sehr stumpfe Spitze, Form erinnert an einen Meißel, Windungen eng gewendelt


Bohrer aus HSS-Stahl

Für Schneidwerkzeuge wie Bohrer, aber auch für Fräs- oder Räumwerkzeuge ist hochlegierter Werkzeugstahl besonders geeignet. Das auch als Schnellarbeitsstahl oder Hochleistungsschnittstahl beziehungsweise kurz HSS (von englisch High Speed Steel) bezeichnete Material zeichnet sich durch eine hohe Belastbarkeit und Härte, Verschleißfestigkeit, Langlebigkeit, besonders scharfe Schneiden und eine form- und härtebeständige Wärmefestigkeit bis 600°. Für diese Bohrer gilt die DIN 338. Aus diesem Material gefertigte Bohrer ermöglichen ein hohes Spanvolumen und eine schnellere Bearbeitung des Materials.

Zudem reagieren sie weniger empfindlich auf Druck- und Zugbelastungen als vergleichbare Zerspanungswerkzeuge aus einfacheren Materialien. Während gewöhnlicher Stahl ab etwa 200° C seine Härte verliert, ist dies bei HSS-Stahl erst ab etwa 600° C der Fall. Da bei hohen Drehzahlen durch die Reibung schnell hohe Temperaturen entstehen, ermöglicht die höhere Temperaturbeständigkeit drei- bis viermal höhere Schnittgeschwindigkeiten. Stahlbohrer aus HSS-Stahl sind damit das überlegene Werkzeug.


Legierungen und Beschichtungen von HSS-Bohrern

Die wichtigsten Legierungselemente sind Kohlenstoff, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Chrom und Kobalt. Deren Anteil kann bei diesem hochlegierten Stahl bis zu 30 Prozent betragen. Das für die Härte verantwortliche martensitische Grundgefüge besteht, wie bei allen Werkzeugstählen, aus Eisen und Kohlenstoff. Die anderen Legierungselemente sorgen für eine bessere Verschleißgeschwindigkeit und die höhere Temperaturbeständigkeit von bis zu 600° C. HSS-Stahl wird zudem bestimmten Härtungsverfahren unterzogen. So kann eine Härte von bis zu 57 HRc, bei pulvermetallurgisch hergestelltem PM-HSS-Stahl sogar von bis zu 66 HRc erreicht werden. (HR ist die international geltende Maßeinheit für die Härte technischer Werkstoffe und steht für Hardness Rockwell, c steht für die Skala C für cone (Kegel).)

Um die Härte und Verschleißfestigkeit zusätzlich zu erhöhen, werden spezielle Beschichtungen aus Titannitrid (goldfarben), Titanaluminiumnitrid (violett, anthrazit), Titancarbonitrid (braunschwarz), oder Kobalt (regenbogenfarben) verwendet. Die Beschichtung verleiht den HSS-Bohrern zudem eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Langlebigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit auf und kann das Anhaften der Späne verhindern.


Verwendung von HSS-Bohrern

HSS-Bohrer sind auf die Bearbeitung von Metallen spezialisiert. Je nach Modell und Typ eignen sie sich zum Bohren und Zerspanen von anspruchsvollen Werkstoffen wie Stahl, Eisen, Gusseisen, Edelstahl, Messing, Kupfer, Zink oder Aluminium.

Man kann mit diesen Hochleistungsbohrern auch diverse Kunststoffe, Hartkunststoffe, Plexiglas oder Holz bohren, jedoch sind für das jeweilige Material spezifische Bohrer wesentlich besser geeignet.

HSS-Bohrer gibt es in unterschiedlichen Ausführungen, deren jeweilige Eigenschaften auf bestimmte Einsatzgebiete abgestimmt sind.


HSS-Bohrertypen, Vorteile und Einsatzbereiche

Variante Vorteile Einsatzbereiche

HSS-R (rollgewalzte Bohrer)

  • erhöhte Bruchsicherheit

  • gute Spanabfuhr

  • Stahl, Stahlguss, Temperguss, Grauguss, Sintereisen, Aluminium, Bronze, Messing, Graphit

  • konventionelle Bohrarbeiten

  • Einsatz in Handbohrgeräten und Bohrständern

HSS-G (geschliffene Bohrspitze)
  • gute Spanabfuhr

  • gute Standzeit

  • präziser als HSS-R

  • Stahl, Stahlguss, Temperguss, Grauguss, Sintereisen, Aluminium, Bronze, Messing, Graphit

  • Einsatz in Säulenbohrmaschinen und Fräs- und Drehmaschinen

HSS-E (Kobaltlegierung)
  • höhere Härte

  • gute Standzeit

  • sehr gute Hitzebeständigkeit

  • Werkstoffe mit hoher Festigkeit, wie Edelstahl

HSS-CO (Kobaltlegierung)
  • sehr gute Standzeit

  • gute Spanabfuhr

  • sehr gute Hitzebeständigkeit

  • besonders zähe und harte Materialien wie legierter und hochfester Stahl, Edelstahl

HSS-TiN (Titan-Nitrid-Beschichtung)
  • hohe Rundlaufgenauigkeit

  • gute Standzeit

  • gute Spanabfuhr

  • Stahl, NE-Metalle

  • optimal zum Einsatz in Akkugeräten

Für besonders harte Materialien gibt es auch diamantbeschichtete Bohrer.


Worauf ist bei der Auswahl des richtigen Bohrers zu achten?

Beim Kauf ist vor allem der Einsatzzweck zu beachten, um die dafür geeignete Schneidengeometrie auszuwählen. Material und gegebenenfalls Beschichtung des Bohrers sollten zum Material passen, das bearbeitet werden soll.

Bohrer mit hochwertigen Beschichtungen müssen seltener geschliffen werden, können härteren oder zäheren Materialien besser standhalten und vertragen höhere Arbeitsgeschwindigkeiten, sind jedoch teurer. Die Anschaffung eines solchen Werkzeugs lohnt sich besonders für größere Projekte oder im Profibereich. Wer nur zwei Löcher in den Zaunpfosten bohren möchte, um den Briefkasten aufzuhängen, kann sich auch günstiger eindecken. Der Inhalt eines normalen Bohrer-Sets reicht für die meisten Standardanwendungen.

Um für verschiedene Bohranwendungen oder Durchmesser gerüstet zu sein, lohnt sich oft der Kauf eines ganzen Bohrer-Set. Das Set kann entweder ein Satz verschiedener Durchmesser der gleichen Bohrersorte sein, zum Beispiel ein Metallbohrer-Set, oder der Inhalt besteht aus unterschiedlichen Bohrern für verschiedene Einsatzzwecke, was besonders für Heimwerker interessant ist.

Weitere Tipps zum Thema Bohren finden Sie in unserem Ratgeber:


Einen Stahlbohrer benutzen – aber richtig!

Worauf ist nun aber in der Praxis beim Bohren von Metall zu achten?

Sie haben Ihre Bohrmaschine griffbereit, der Bohrer ist geschliffen und es kann losgehen! Oder fehlt noch etwas?


Bohröl:

Bohröl dient als Kühlmittel für den Bohrer, der sich durch die schnelle Reibung stark erhitzt. Mit Kühlschmiermitteln, die den Bohrer gleichzeitig kühlen und schmieren, bohrt es sich leichter. Wassermischbare oder wassergemischte Kühlmittel leiten die Wärme noch besser ab. Dies kommt der Präzision zugute und verringert die Bildung von Graten.


Schutzkleidung:

Eine Schutzbrille zum Schutz der Augen gegen umherfliegende Metallspäne ist sehr zu empfehlen und bei Überkopfarbeiten unverzichtbar! Griffige Arbeitshandschuhe verbessern den Halt am Werkzeuggriff. Gerade bei widerspenstigen Materialien wie Metall ist ein sicherer Stand (feste Schuhe!) und ein sicherer Griff sehr wichtig. Wenn der Bohrer im Metall stecken bleibt, der Motor der Bohrmaschine aber weiterdreht, besteht Verletzungsgefahr. Auch das Werkstück muss deshalb nach Möglichkeit vor dem Bohren gesichert werden.
Binden Sie außerdem lange Haare zusammen und tragen Sie keine lose Kleidung, die sich in der Maschine verfangen könnte.


Metallkörner und Hammer:

Um die Bohrspitze präzise am Werkstück ansetzen zu können und zu verhindern, dass sie abrutscht, körnt man das Material an der Bohrstelle an, das heißt, man schlägt mit Metallkörner und Hammer eine kleine Delle hinein, in welcher die Bohrspitze Halt findet. (Bei Fliesen kleben Sie stattdessen einfach ein Stück Malerkrepp auf die Bohrstelle.)
Beim Bohren von Blech ersparen Sie sich das Ankörnen, wenn Sie einen Bohrer mit Zentrierspitze verwenden.


Unsere Praxistipps

Machen Sie beim Bohren von Metall nicht den Fehler, mit zu viel Druck auf den Schaft auszuüben und mit einer zu hohen Drehzahl zu arbeiten. Beides führt dazu, dass der Bohrer sich schnell erhitzt. Das kann dazu führen, dass er durchglüht und nicht mehr zu gebrauchen ist.

Je härter das Material ist, desto niedriger sollte die Drehzahl sein. Bei weichen Metallen wie Messing sind etwa 2.500 U/min geeignet, bei harten Metallen wie Edelstahl gehen Sie besser auf etwa 800 U/min herunter. Es ist auch nicht nötig, viel Druck auszuüben. Lassen Sie stattdessen den Motor die Arbeit machen. Wenn Ihr Bohrer gleichmäßige, lange Metallspiralen produziert, ist das ein Zeichen dafür, dass Sie es richtig machen. Bei hartem Material wie Edelstahl arbeiten Sie mit höherem Druck als bei weichen Metallen.

Auch der Bohrerdurchmesser bestimmt die Drehzahl beim Bohren: Je kleiner der Durchmesser, desto schneller können Sie bohren. Bei großen Bohrern wählen Sie eine niedrige Drehzahl. Mit niedrigen Drehzahlen erreichen Sie generell eine höhere Präzision des Bohrlochs. Es zahlt sich daher doppelt aus, wenn Sie sich beim Bohren Zeit nehmen.

Hinweis: Mit speziellen Schleifgeräten können stumpf gewordene Bohrer geschliffen und geschärft werden. Wer geübt ist, kann seine Bohrer auch von Hand mit einer Feile schleifen.

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