Ratgeber
Zentrierbohrer sind Bohreinsätze, die in Lochsägen, Bohrkronen oder Bohrmaschinen eingespannt werden. Sie dienen dazu, einen Zentrierpunkt zu erzeugen, um das Ansetzen zu erleichtern und ein Abdriften beim Bohren zu verhindern.
In unserem Ratgeber verraten wir Ihnen, wie Zentrierbohrer aufgebaut sind und funktionieren und welche Kriterien bei der Auswahl von Bedeutung sind.
Zentrierbohrer sind Bohreinsätze, die zum Anbohren oder Vorbohren verwendet werden. Sie dienen dazu, Zentrierpunkte in geringer Tiefe zu erzeugen. Fachsprachlich nennt man das Zentrierbohrung.
Eine Zentrierbohrung erfüllt im Wesentlichen zwei Funktionen: Zum einen verhindert sie das sogenannte Verlaufen des Bohrers, indem sie als Ausgangsbohrung eine Führung zur Verfügung stellt. Zum anderen erleichtert eine Zentrierbohrung das Ansetzen und Abstützen von Werkstücken. So ist es beispielsweise möglich, ein Werkstück in einer Drehmaschine zu drehen, indem man an dessen beiden Enden jeweils einen Zentrierpunkt erzeugt.
Unter Zuhilfenahme eines Rollkörpers, der an die Zentrierbohrung angelegt wird, können lange Drehteile zusätzlich abgestützt werden. In erster Linie werden Zentrierbohrer in Verbindung mit geführten Maschinen verwendet, allen voran Bohrmaschinen. Sie sorgen dafür, dass die Bohrung exakt am Zentrierpunkt erfolgt, und sind daher wichtige Hilfsmittel für Bohraufgaben, bei denen es auf Präzision ankommt.
Zentrierbohrer spielen insbesondere beim Gebrauch von Lochsägen und Bohrkronen eine bedeutende Rolle, die mithilfe von Bohrmaschinen angetrieben werden.
Lochsägen bestehen aus einem Aufnahmeteller, der ein oder mehrere Sägeblätter sowie einen Zentrierbohrer aufnimmt. Der Zentrierbohrer wird in die Mitte des Aufnahmetellers eingespannt, der wiederum ins Bohrfutter eingesetzt wird. Alternativ wird der Zentrierbohrer direkt ins Bohrfutter eingesetzt und der Aufnahmeteller darauf fixiert. Wird die Bohrmaschine nun in Gang gesetzt, beginnen Aufnahmeteller und Zentrierbohrer sich zu drehen. Der Bohrer ragt ein Stück weit über die Lochsägeblätter hinaus und ist somit der erste Kontaktpunkt auf dem Werkstück. Er erzeugt ein geringfügig tiefes Bohrloch, das als Orientierung dient. Die Sägeblätter folgen und schneiden eine runde Öffnung in das Werkstück. Der Zentrierpunkt bildet den Mittelpunkt des entstehenden Sägekreises und dient als Führung für die Schneiden, so dass diese nicht abdriften.
Da die Zentrierspitze nur sehr klein dimensioniert ist, müssen beim Anbohren weniger Radialkräfte und Reaktionskräfte durch entstehenden Span überwunden werden. Dadurch ist es möglich, den Sägekreis genau zu positionieren. Die Zentrierbohrung verhindert, dass die Lochsäge vor dem ersten Einstich abrutscht und durch unkontrollierte Bewegungen Schäden verursacht. Die gesamte Maschine hat durch das Anbohren eine bessere Führung und ist durch das Vorbohrloch leichter anzusetzen.
Zentrierbohrer sind speziell für die Herstellung von Zentrierbohrungen entwickelt und nach den Normen DIN 333 und DIN 332 definiert. Sie bestehen im Regelfall aus Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS = High Speed Steel) oder Hartmetall (HM). Daneben gibt es Ausführungen aus mehreren Materialien, beispielsweise HSS (Spitze) und Edelstahl (Schaft). Zu erkennen sind Zentrierbohrer an ihrem abgestuften Profil. Sie haben am Schaftende eine standardisierte Breite, während vorne eine dünne Zentrierspitze für Bohrungen abgesetzt ist. Der Durchmesser der Spitze entspricht dem Nenndurchmesser des Zentrierbohrers. Wie groß der Übergang vom Durchmesser der Zentrierspitze zum Durchmesser des Schafts ist, ist neben anderen Spezifika nach DIN 332 festgelegt. Die Norm unterscheidet mehrere Formen. Am gängigsten sind Zentrierbohrer der Form A, die ohne Schutzsenkung konzipiert sind und deren Schneiden kegelförmig in einem Winkel von 60° in den Bohrerschaft übergehen. Ist der Zentrierbohrer als Spiralbohrer ausgeführt, kann es vorkommen, dass der Durchschnitt vom Schaft bis zur Spitze gleichbleibt. Die spitze Bohrschneide für die Zentrierung findet sich aber auch hier. Sie ist das charakteristische Merkmal für Zentrierbohrer jedweder Form.
Mit maximal anderthalb Zentimetern ist das Bohrloch, das ein klassischer Zentrierbohrer erzeugt, nicht tief. Generell sind Zentrierbohrer sind nicht für das Bohren tiefer Löcher geeignet. Das liegt darin begründet, dass sie keine Spannuten aufweisen, über die entstehende Späne abgeführt werden können. Das Bohrloch würde zwangsläufig verstopfen. Außerdem sind Zentrierbohrer sehr kurz ausgeführt, wodurch sie ohne große Seitenführungskräfte arbeiten können. Sie dringen nur so weit in das Werkstück ein, wie die Zentrierspitze lang ist. Die eigentliche Bohrung übernimmt ein anderer Bohrer (bzw. ein richtiger Spiralbohrer), eine Bohrkrone oder eine Lochsäge.
Beim Kauf eines Zentrierbohrers sind mehrere Faktoren zu beachten. Zunächst ist sicherzustellen, dass der Zentrierbohrer die richtigen Maße hat, damit er in die Aufnahme der Lochsäge oder Bohrkrone bzw. ins Bohrfutter der Bohrmaschine passt. Wichtig in dem Zusammenhang ist der Schaftdurchmesser. Die Schaftdurchmesser von Zentrierbohrern sind im Regelfall standardisiert. Gängig sind Werte zwischen 6,3 und 10 mm. Die Schaftform (Zylinderschaft, Sechskantschaft, Dreikantschaft, SDS-Schaft etc.) ist ebenfalls zu berücksichtigen und muss mit der Art der Aufnahme kompatibel sein.
Ebenfalls von Bedeutung ist der Durchmesser der Zentrierspitze, also der Nenndurchmesser des Zentrierbohrers. Dieser entspricht dem Durchmesser des Bohrlochs, das der Bohrer als Zentrierpunkt erzeugt. Die Bandbreite reicht hier von 1 mm bis 10 mm. Je größer der Durchmesser des Bohrlochs, desto besser wird die Lochsäge, Bohrkrone oder Bohrmaschine stabilisiert.
Des Weiteren ist darauf zu achten, dass der Zentrierbohrer für das Bohren im jeweiligen Werkstoff geeignet ist. Lochsägen können viele Materialien schneiden – angefangen bei Kunststoff bis hin zu Blech oder Holz. Zwar dringt die Bohrerspitze nicht tief in den Werkstoff ein, Zentrierbohrer sind aber Präzisionsbohrer und können nicht mehr exakt arbeiten, wenn sie wegen mangelnder Eignung vorzeitig verschleißen. In dem Zusammenhang ist auch auf eine hochwertige Verarbeitung und Qualität zu achten. Die Zentrierspitze sollte sich in optimaler Ausrichtung zum Schaft befinden und einen einwandfreien Anschliff vorweisen, damit sie flüssig in das Werkstück eindringt und weniger Bohrkräfte wirken.
Zentrierbohrer sind aufgrund ihrer Form ideal für das Anbohren geeignet. Dadurch, dass die Spitze sehr dünn ist, muss nur ein geringer Druck beim Bohren aufgewendet werden, was sich positiv auf das Bohrergebnis auswirkt. Der nachfolgende Kegelschliff bewirkt, dass die Zentrierbohrung gesenkt wird und das Bohrloch einen größeren Durchmesser erhält. Bei sehr harten und spröden Werkstoffen ist die dünne Spitze jedoch von Nachteil. Es kann passieren, dass sie abbricht, insbesondere, wenn man einen Akkubohrschrauber oder eine Handbohrmaschine nutzt und bei zu niedriger Drehzahl arbeitet. Besser ist es, Zentrierbohrer mit einer Stand- oder Tischbohrmaschine zu verwenden. Stand- und Tischbohrmaschinen ermöglichen ein präziseres Arbeiten als manuell geführte Bohrwerkzeuge und erreichen hohe Drehzahlen (mind. 1000 U/min), die wichtig sind, um saubere Bohrungen zu erzielen. Ist die Drehzahl zu niedrig, bricht der Bohrer früher oder später ab.
Was ist der Unterschied zwischen HSS und HM?
Hartmetall (HM) und Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) werden hauptsächlich zur Herstellung von Werkzeug und Werkzeugzubehör wie Bohrern, Meißeln, Fräsern, Schrauben und dergleichen verwendet. Sie kommen vor allem als Schneidstoffe für spanende Verfahren zum Einsatz. Hartmetall ist eine Legierung bzw. ein Verbundwerkstoff aus einem metallischen Hartstoff (oft Wolfram-Karbid) und einem Bindemetall (meist Kobalt). Es ist härter als reine Metalle oder gehärteter Stahl und zeichnet sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit aus, wodurch es bei höheren Schnittgeschwindigkeiten weniger schnell verschleißt. Außerdem überzeugen Werkzeuge und Bauteile aus Hartmetall durch lange Standzeiten. HSS ist ein hochlegierter Werkzeugstahl. Er ist besonders widerstandsfähig, bruchfest und kann gut geschliffen werden. Zwar erlaubt HSS nicht so hohe Schnittgeschwindigkeiten wie Hartmetall, er ist dafür aber unempfindlicher gegenüber Stößen und Vibrationen. Generell sind hochwertige Werkzeuge fast immer aus HSS oder Hartmetall gefertigt.
Wie viel kosten Zentrierbohrer?
Zentrierbohrer sind Spezialbohrer und daher etwas teurer in der Anschaffung, wenn man sie beispielsweise mit handelsüblichen Spiralbohrern vergleicht. Die Investition lohnt sich aber, vor allem dann, wenn man häufig Präzisionsbohrungen durchführt.
Welche Zentrierbohrer eignen sich für Edelstahl?
Zum Bohren in Edelstahl eignen sich Zentrierbohrer aus kobaltlegiertem HSS meistens sehr gut. Vergewissern Sie sich anhand der Produktangaben, ob der Werkstoff als geeignet aufgelistet ist.