Ratgeber
Stahlbohrer für die Metallbearbeitung ermöglichen es, saubere Löcher in weichere wie härtere Metalle zu bohren. Sie bestehen überwiegend aus Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) und sind als Spiralbohrer ausgeführt, um präzise Ergebnisse erzielen zu können. Was Stahlbohrer für Metalle spezifiziert und worauf bei der Auswahl zu achten ist, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
In der Metallbearbeitung werden mitunter sehr hohe Anforderungen an Bohrwerkzeuge gestellt. Das hat damit zu tun, dass manche Metallarten sehr hart sind und beim Bohren hohe Temperaturen entstehen. Infolgedessen kann es passieren, dass der Bohrer vorzeitig verschleißt oder sich verformt und die Ergebnisse unsauber werden. Um das zu vermeiden, müssen die Werkzeuge besonders robust und widerstandsfähig sein. Stahlbohrer bringen diese Eigenschaften mit und werden daher bevorzugt für die Metallbearbeitung verwendet.
Unterschieden werden Stahlbohrer aus gewöhnlichem Werkzeugstahl und hochlegiertem Werkzeugstahl. Letzterer wird auch als Schnellarbeitsstahl, Hochgeschwindigkeitsstahl oder HSS-Stahl (von engl. High Speed Steel) bezeichnet. Bohrer aus gewöhnlichem Werkzeugstahl sind für Standardanwendungen und die Bearbeitung von weicheren Metallen zwar ausreichend, verschleißen jedoch schneller, haben daher deutlich kürzere Standzeiten und müssen regelmäßig nachgeschliffen werden. Ab einer Temperatur von 200 °C verlieren sie ihre Härte und Form, weshalb sie sich nicht für harte Metalle und anspruchsvolle Bohraufgaben eignen. Anders sieht es bei HSS-Bohrern aus. Sie ermöglichen drei bis viermal höhere Schnittgeschwindigkeiten und bleiben bei Temperaturen von bis zu 600 °C formstabil. HSS-Bohrer sind in der Metallbearbeitung breit einsetzbar und daher gebräuchlicher.
Stahlbohrer für die Metallbearbeitung sind üblicherweise als Spiralbohrer ausgeführt. Sie verfügen über wendelförmige Nuten mit scharfen Schnittkanten und eine auf den Werkstoff abgestimmte Bohrerspitze. Die Nuten sind entgegen der Bohrrichtung angeordnet und ermöglichen es, beim Bohren entstehende Metallspäne nach außen zu transportieren. Dadurch verstopft das Bohrloch nicht, sondern kann sauber ausgeschnitten werden. Spiralbohrer sind für das Bohren von Metallen optimiert und in den allermeisten Fällen aus HSS-Stahl hergestellt, wobei es auch Ausführungen aus Chrom-Vanadium-Stahl (CV-Stahl) für einfache Anwendungen sowie Bohrer aus Hartmetall für sehr anspruchsvolle Anwendungen gibt. Prinzipiell können mit Spiralbohrern auch Holz und Kunststoff bearbeitet werden, jedoch erreicht man mit dedizierten Kunststoff- und Holzbohrern die besseren Ergebnisse.
Nach DIN 1414-1/2 werden drei Typen von Spiralbohrern differenziert. Sie unterscheiden sich im Hinblick auf den Spiralwinkel (auch Drallwinkel genannt) und den Spitzenwinkel (Winkel der Bohrerspitze). Jeder Typ eignet sich jeweils für die Bearbeitung spezifischer Metalle.
| Merkmal | Spiralwinkel | Spitzenwinkel | Anwendung | |
|---|---|---|---|---|
| Typ N (für normalharte Werkstoffe) | Normalspirale | 30°–40° | 118° | Stahl (500-1300 N/m²), Kupfer, Messing, Zink, Gusseisen, Leichtmetalle |
| Typ H (für harte, zähharte, spröde und kurz spanende Werkstoffe) | Langgezogene Spirale | 13°–19° | 118°–130° | Hochfester Stahl (ab 1300 N/m²), Leichtmetalle, Bronze, Messing (auch: Hartkunststoffe, Plexiglas, Gesteine, Mineralien) |
| Typ W (für weiche, zähe und lang spanende Werkstoffe) | Kurze, enge Spirale | 40°–47° | 130° | Aluminium, Kupfer (auch: weiche Kunststoffe, Spanplatten, Hartholz) |
Einfache HSS-Bohrer eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen und haben Bohrer aus gewöhnlichem Werkzeugstahl in vielen Bereichen der Zerspanungstechnik verdrängt. Für anspruchsvolle Anwendungen gibt es HSS-Bohrer jedoch auch in vergüteter Form. Sie sind in spezieller Weise behandelt (durch Formgebung oder Legierung) und auf bestimmte Eigenschaften optimiert. Im Hinblick auf die Formgebung lassen sich folgende Arten vergüteter HSS-Bohrer differenzieren:
| Merkmal | Vorteile | Einsatzbereich | Anwendung in | Geeignet für | |
|---|---|---|---|---|---|
| HSS-R | rollgewalzt/rolliert | gute Spanabfuhr, erhöhte Bruchsicherheit | konventionelle Bohrarbeiten | Handbohrmaschinen, Bohrständer | Stahl, Stahlguss, Temperguss, Grauguss, Sintereisen, Aluminium, Bronze, Messing, Graphit |
| HSS-G | geschliffen | gute Spanabfuhr, gute Standzeit, genauer als HSS-R | präzise Bohrarbeiten | Säulenbohrmaschinen, Dreh- und Fräsmaschinen | Stahl, Stahlguss, Temperguss, Grauguss, Sintereisen, Aluminium, Bronze, Messing, Graphit |
| HSS-E | geschliffen und mit Kobalt legiert (5% oder 8%) | gute Spanabfuhr, sehr hart, sehr fest, sehr hitzebeständig, gute Standzeit | anspruchsvolle Bohrarbeiten | Säulenbohrmaschinen, Dreh- und Fräsmaschinen | Metalle mit hoher Festigkeit, legierte und hochlegierte Stähle, bspw. Edelstahl, Werkzeugstahl, Federstahl |
Kobalt ist nicht die einzige Legierung, mit der HSS-Bohrer versehen sein können. So gibt es beispielsweise auch Ausführungen mit Titan-Nitrid-, Titan-Aluminium-Nitrid- oder Titan-Carbon-Nitrid-Beschichtung. Legierte HSS-Bohrer zeichnen sich durch eine noch bessere Formbeständigkeit und Härte aus. Sie ermöglichen längere Standzeiten und eignen sich für die Bearbeitung harter Metalle wie legierten Stahl oder Edelstahl.
Beim Kauf eines Stahlbohrers für die Metallbearbeitung sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Zunächst ist entscheidend, dass der Bohrer auf die Härte und Beschaffenheit des zu bohrenden Metalls abgestimmt ist. Das betrifft sowohl die Schneidengeometrie als auch das Material, aus dem sich der Bohrer zusammensetzt. Mit Spiralbohrern liegt man in den allermeisten Fällen richtig. Hier ist ein für die Anwendung geeigneter Typ (N, H oder W) zu wählen.
Bohrer aus Hochgeschwindigkeitsstahl sind solchen aus gewöhnlichem Werkzeugstahl vorzuziehen, weil sie strapazierfähiger sind und nicht so oft nachgeschliffen werden müssen. Das Schleifen ist zudem ein Vorgang, der Übung und geeignete Hilfsmittel erfordert. Einfache HSS-Bohrer sind für Standardanwendungen normalerweise ausreichend, je nach Einsatzzweck kann es jedoch sein, dass eine bestimmte Formgebung (rollgewalzt, geschliffen, geschliffen und legiert) erforderlich ist. Für das Bohren von besonders festen und harten Metallen oder besonders häufiges Bohren sind kobalt- oder titanbeschichtete HSS-Bohrer gut geeignet. Sie sind zwar teurer in der Anschaffung, halten aber länger, so dass sich die Mehrkosten am Ende rentieren.
Des Weiteren sind die Bohrtiefe und der Bohrdurchmesser bei der Auswahl eines geeigneten Bohrers zu berücksichtigen, um das Metall auf gewünschte Weise bearbeiten zu können. Die Bohrtiefe korreliert mit der Länge des Bohrers: Er muss umso länger sein, je tiefer gebohrt wird. Ebenso wichtig ist der Durchmesser des Schafts. Der Schaft ist der Teil des Bohrers, der in die Aufnahme der Bohrmaschine (oder des Akkuschraubers) eingesetzt wird und muss dementsprechend dazu passen.
Wer noch keine Grundausstattung an Metallbohrern sein Eigen nennt, kann auf mehr oder weniger umfangreiche Bohrer-Sets zurückgreifen. Solche Sets werden mit variierenden Inhalten angeboten und umfassen meist HSS-Bohrer mit unterschiedlichen Durchmessern für verschiedene Bohraufgaben. Bohrer-Sets können ausschließlich aus Bohrern einer Sorte bestehen. Es gibt aber auch gemischte Sets, die neben Metallbohrern beispielsweise noch Steinbohrer und Holzbohrer zum Inhalt haben.
Ein guter Stahlbohrer allein macht noch kein gutes Ergebnis. Es kommt auch auf die richtige Bohrtechnik an. Wesentlich dabei ist, in der richtigen Geschwindigkeit zu bohren. In dem Zusammenhang gilt. Je härter das Metall oder je größer der Bohrdurchmesser, desto niedriger muss die Drehzahl sein, mit der gearbeitet wird.
Was für einen Metallbohrer kann ich beim Bohren von Stahlträgern verwenden?
Für das Bohren von Stahlträgern empfiehlt sich ein HSS-Co-Bohrer (Co für Cobalt bzw. Kobalt) oder ein HSS-TiN-Bohrer (TiN = Titan-Nitrid).
Worauf sollte ich bei der Auswahl eines Metallbohrer-Sets achten?
Der Inhalt des Sets sollte auf Ihren Bedarf abgestimmt und von guter Qualität sein. Metallbohrer aus HSS sind Bohrern aus gewöhnlichem Werkzeugstahl in vielen Punkten überlegen und eignen sich für zahlreiche Anwendungen. Wenn Sie vorrangig mit harten Materialien wie Edelstahl arbeiten, kann es sinnvoll sein, zu sortenreinen Sets zu greifen, die beispielsweise ausschließlich titannitrierte oder kobaltlegierte HSS-Bohrer in unterschiedlichen Durchmessern zum Inhalt haben. Damit sind Sie für anspruchsvolle Aufgaben gut ausgestattet.
Was sind NE-Metalle?
Als NE-Metalle bezeichnet man Nichteisen-Metalle. Darunter fallen alle Metalle außer Eisen. Ebenso gehören Metalllegierungen dazu, deren Hauptbestandteil nicht Eisen ist bzw. bei denen der Anteil an reinem Eisen weniger als 50% beträgt. Beispiele für NE-Metalle sind Aluminium, Kupfer, Blei, Zink, Bronze und Messing.
Müssen Spiralbohrer DIN-zertifiziert sein?
Für Spiralbohrer gelten eine Reihe von DIN-Normen, in denen genau geregelt ist, welche Anforderungen an die Herstellung und Bauweise gestellt werden. Neben der DIN 1414-1/2 gehören dazu die DIN 1412, DIN 1869, DIN 340, DIN 345 und DIN 338. Um sicherzugehen, ein Werkzeug in den Händen zu halten, das alle erforderlichen Richtlinien erfüllt, sollte auf eine entsprechende DIN-Zertifizierung geachtet werden.