Gewindebohren: Drehzahlrechner

Gewindebohren: der einzige Schnitt, bei dem Sie den Vorschub nicht wählen

Überall sonst in der Werkstatt sind Geschwindigkeit und Vorschub zwei voneinander unabhängige Entscheidungen. Beim Gewindebohren ist das anders, und genau darin liegt die Erklärung dafür, warum Gewindebohrer brechen. Ein Gewinde hat eine feste Steigung, also gilt: Eine volle Umdrehung des Gewindebohrers muss ihn um genau eine Steigung vorschieben — nicht mehr und nicht weniger. Es gibt keinen Vorschub zum Nachstellen und keinen leichteren Schnitt, auf den Sie ausweichen könnten, wenn sich etwas falsch anfühlt. Der Gewindebohrer ist mechanisch an die Bohrung gekoppelt, die er gerade schneidet. Alles, was Sie überhaupt noch beeinflussen können, entscheidet sich davor: die Kernlochgröße, die Bauart des Gewindebohrers, das Schmiermittel und wie ehrlich Sie mit dem Werkstoff umgehen.

Das Kernloch entscheidet über den größten Teil des Ergebnisses

Ein Gewinde muss nicht auf volle Tiefe geschnitten sein, um tragfähig zu sein. Üblich sind rund 75 % Gewindetragtiefe, und der Grund dafür ist ein wirklich überraschender Tausch: Der Schritt von 75 % auf 100 % Tragtiefe bringt nur wenige Prozent zusätzliche Gewindefestigkeit, verdoppelt aber ungefähr das Drehmoment, das zum Schneiden nötig ist. Sie bezahlen also mit dem doppelten Bruchrisiko für einen Gewinn, den Sie nie messen werden. Bohren Sie deshalb das empfohlene Kernlochmaß und widerstehen Sie dem Reflex, ein engeres Loch sei ein besseres. In der Praxis wird die Festigkeit einer Schraubverbindung ohnehin von der Schraube oder von der Einschraubtiefe begrenzt, nicht von diesem letzten Viertel der Tragtiefe.

Sacklöcher und Durchgangslöcher wollen unterschiedliche Gewindebohrer

Hier liegt die Ursache für die meisten gebrochenen Gewindebohrer im Sackloch. Ein Gewindebohrer mit Schälanschnitt schiebt seine Späne nach vorn, vor sich her — hervorragend im Durchgangsloch, wo sie auf der anderen Seite herausfallen, und eine Falle im Sackloch, wo sie sich am Grund sammeln, bis der Gewindebohrer im eigenen Span festsitzt. Ein Gewindebohrer mit Spiralnut zieht die Späne dagegen nach oben aus der Bohrung heraus, und genau das braucht ein Sackloch. Den falschen zu verwenden ist keine feine Unwirtschaftlichkeit, sondern die direkte Ursache für einen abgerissenen Gewindebohrer zwei Millimeter über dem Grund eines fast fertigen Teils. Planen Sie außerdem Tiefe über Ihr Gewinde hinaus ein: Kein Gewindebohrer schneidet ein volles Gewinde bis an seine eigene Spitze.

Furchen statt schneiden: Gewinde ganz ohne Späne

Ein Gewindeformer oder Furchgewindebohrer schneidet nicht. Er verdrängt Werkstoff und drückt das Gewinde in die Bohrungswand, so wie eine Rollbacke das Gewinde einer Schraube formt. Weil nichts abgetragen wird, gibt es keine Späne abzuführen — damit entfällt die größte Versagensursache im Sackloch —, und das geformte Gewinde ist fester als ein geschnittenes, weil der Faserverlauf der Kontur folgt, statt durchtrennt zu werden. Der Preis dafür ist ein spürbar größeres Kernloch: Nehmen Sie die Tabelle für Gewindeformer und nicht die für schneidende Gewindebohrer, denn das übliche Kernlochmaß bricht ihn schlicht ab. Und er funktioniert nur in zähen, verformbaren Werkstoffen wie Aluminium, Baustahl, Kupfer und vielen Edelstahlsorten. Grauguss und andere spröde Werkstoffe lassen sich nicht formen; sie bröckeln.

Schmierung ist hier keine Kür

Beim Gewindebohren entsteht an jeder Flanke jedes Zahns enorme Reibung, auf engem Raum, bei niedriger Drehzahl und ohne dass die Wärme irgendwohin entweichen könnte. Die Schneidflüssigkeit leistet hier mehr als bei fast jeder anderen Bearbeitung, und trocken zu bohren ist der schnellste Weg zu einem verschweißten, festsitzenden Gewindebohrer. Verwenden Sie, wo es geht, eine richtige Gewindebohrpaste statt allgemeinem Kühlmittel, besonders in Edelstahl und Aluminium — Aluminium neigt zum Fressen und Verschweißen mit dem Werkzeug, und genau das verhindert eine zähe Gewindebohrpaste. Eine etwas niedrigere Drehzahl mit ordentlicher Schmierung überlebt eine höhere ohne Schmierung jedes einzelne Mal.

Herausdrehen — und was zu tun ist, wenn doch einer bricht

Ein Maschinengewindebohrer muss unter Antrieb wieder aus der Bohrung herausdrehen, und genau bei diesem Rückwärtsgang gibt ein bereits geschwächter Gewindebohrer meist auf. Nehmen Sie vor dem Grund eines Sacklochs zurück, statt bis an den Anschlag zu fahren, und drehen Sie kontrolliert heraus, statt zu reißen. Bricht doch einmal einer, halten Sie inne, bevor Sie improvisieren: Ein gehärteter Gewindebohrer ist spröder als das Werkstück um ihn herum, weshalb der Versuch, ihn auszubohren, in der Regel das Teil und den Bohrer gemeinsam zerstört. Realistisch bleiben ein Gewindebohrer-Ausdreher, ein Linksspiralbohrer oder bei wertvollen Teilen das Erodieren. Es lohnt sich, daran zu denken: Die Kosten eines gebrochenen Gewindebohrers sind fast nie der Gewindebohrer — es ist das Teil, in dem er steckt, und das ist üblicherweise das am weitesten fertiggestellte Stück auf der Werkbank.

Warum Gewindebohren viel langsamer läuft als Bohren

Ein Gewindebohrer schneidet ein vollständiges Gewindeprofil mit dem gesamten Umfang im Eingriff, kann Späne nur schwer abführen und lässt sich — anders als ein Bohrer — nicht einfach unter Last herausziehen. Deshalb liegen die Drehzahlen beim Gewindebohren nur bei einem Bruchteil der Bohrdrehzahlen im gleichen Werkstoff: Die Formel ist dieselbe (n = (Vc × 1000) / (π × Ø)), aber die sichere Vc liegt weit niedriger.