Maschinengewindebohrer wählen: Sacklöcher, Durchgangslöcher und die wahren Ursachen für Gewindebohrerbruch
Der Unterschied zwischen Gewindebohrern mit Wendelnut und Spiralanschnitt, HSS-E vs. HSS-E-PM, Kernlochdurchmesser und praktische Regeln gegen Gewindebohrerbruch.
Der Gewindebohrer gehört zu den Werkzeugen, die in Werkstätten am häufigsten brechen und die meiste Zeit kosten. Die meisten Brüche liegen nicht an der Qualität des Gewindebohrers, sondern an der falschen Typwahl, dem falschen Lochdurchmesser oder schlechter Spanabfuhr. Dieser Beitrag soll die Auswahl klären.
Sackloch oder Durchgangsloch? Wohin geht der Span?
Die erste Frage bei der Wahl des Gewindebohrers ist nicht der Lochtyp, sondern wohin der Span abgeführt wird.
- Gewindebohrer mit Spiralanschnitt (Gun-Nose): Drückt den Span nach vorn, tiefer ins Loch. Wird nur bei durchgehenden Löchern verwendet. Da die Nuten gerade sind, ist der Kern stabil, was höhere Vorschübe und längere Standzeit ermöglicht.
- Gewindebohrer mit Wendelnut: Fördert den Span zurück, zum Bediener hin. Die einzig richtige Wahl für Sacklöcher. Der Drallwinkel der Nut variiert je nach Werkstoff: etwa 15° bei kurzspanenden Werkstoffen, 40–45° bei zähem Stahl und Aluminium.
- Gewindebohrer mit geradem Nut: Sammelt den Span in den Nuten; funktioniert auch im Sackloch bei pulverspanenden Werkstoffen wie Gusseisen und Messing.
Wird ein Gewindebohrer mit Spiralanschnitt in ein Sackloch eingesetzt, verdichtet sich der Span am Lochgrund und der Gewindebohrer bricht. Das ist der häufigste Fehler.
HSS-E oder HSS-E-PM?
| Eigenschaft | HSS-E | HSS-E-PM (Pulvermetallurgie) |
|---|---|---|
| Zähigkeit | Gut | Sehr gut |
| Verschleißfestigkeit | Gut | Überlegen |
| Schnittgeschwindigkeit | Standard | 20–30 % höher |
| Typischer Einsatz | Allgemeiner Stahl, Aluminium | Edelstahl, hochfester Stahl, Serienfertigung |
| Kosten | Niedriger | Höher, pro Standzeit meist wirtschaftlicher |
Bei Operationen jenseits einiger hundert Gewinde pro Jahr ist ein PM-Gewindebohrer unter Berücksichtigung von Werkzeugwechselzeit und Bruchrisiko in der Regel günstiger.
Kernlochdurchmesser: der am meisten vernachlässigte Parameter
Für ein Standard-M-Gewinde gilt: Lochdurchmesser = Gewindedurchmesser − Steigung (Beispiel: 8,5 mm bei M10×1,5). Dieser Wert ergibt etwa 75 % Gewindehöhe statt 100 % und ist korrekt — 100 % Gewindehöhe zu fordern verdoppelt das Drehmoment beim Gewindeschneiden, ohne die Festigkeit nennenswert zu erhöhen.
- Lochdurchmesser zu klein → Drehmoment steigt, Gewindebohrer bricht
- Lochdurchmesser zu groß → Gewinde bleibt unvollständig, Schraube sitzt locker
- Bei zähen Werkstoffen (Edelstahl, Aluminium) den Lochdurchmesser nahe der oberen Toleranzgrenze wählen
Sechs Regeln gegen Gewindebohrerbruch
- Richtiger Typ: Sackloch = Wendelnut; Durchgangsloch = Spiralanschnitt.
- Richtiges Loch: Bohrerdurchmesser nach Tabelle wählen, bei zähen Werkstoffen zur oberen Toleranz tendieren.
- Gewindebohrerlänge und Grundlochspiel: Im Sackloch mindestens 2–3 Steigungen Spiel unterhalb der Gewindelänge für den Anschnitt lassen.
- Synchrones Gewindeschneiden: Auf modernen Maschinen starres (synchrones) Gewindeschneiden verwenden; ein Ausgleichsfutter ist nur bei älteren Maschinen nötig.
- Kühlung und Schmierung: Gewindeschneiden ist ein Prozess mit hoher Reibung; reicht die Emulsion nicht, Gewindeschneidöl oder innengekühlten Gewindebohrer verwenden.
- Beschichtung: TiN für den allgemeinen Einsatz; TiCN und TiAlN bei Edelstahl und gehärtetem Stahl; bei Aluminium unbeschichtet poliert oder TiCN bevorzugen.
Fazit
Gewindebohrerbruch ist mehr ein Auswahlproblem als ein Qualitätsproblem. Werden Lochtyp, Werkstoff und Lochdurchmesser korrekt aufeinander abgestimmt, liefert selbst ein Standard-HSS-E-Gewindebohrer eine lange Standzeit. Kontaktieren Sie uns, um den passenden Gewindebohrertyp und die Parameter für Ihre Anwendung zu bestimmen.