Warum sollte man beim Bohren in Metall eine deutlich geringere Drehzahl wählen als beim Bohren in Holz?

Bearbeiten
Löschen

Das Bohren in Metall erfordert eine deutlich geringere Drehzahl als das Bohren in Holz. Der Hauptgrund dafür ist das Zusammenspiel von Reibung, Hitze und Materialhärte.

Hier sind die wichtigsten Gründe im Detail:

1. Reibungswärme und Materialzerstörung

Metall hat eine viel höhere Dichte und Härte als Holz. Wenn sich ein Bohrer mit hoher Geschwindigkeit durch Metall arbeitet, entsteht durch die enorme Reibung zwischen Bohrschneide und Werkstück sehr schnell sehr viel Hitze.

  • Der Bohrer: Wird der Bohrer zu heiß, verliert der Stahl seine Härte (er „glüht aus“). Ein blau angelaufener Bohrer ist ein Zeichen dafür, dass er zu heiß wurde; er wird stumpf und unbrauchbar.
  • Das Werkstück: Bei einigen Metallen kann die Hitze dazu führen, dass sich das Material verhärtet (Kaltverfestigung) oder sogar mit dem Bohrer verschweißt.

2. Die Schnittgeschwindigkeit ($v_c$)

In der Technik spricht man von der optimalen Schnittgeschwindigkeit. Das ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante des Bohrers durch das Material bewegt.

  • Holz ist weich und besteht aus Fasern. Hier ist eine hohe Geschwindigkeit vorteilhaft, um die Fasern sauber zu trennen, anstatt sie zu reißen. Zudem leitet Holz Wärme schlecht, weshalb eher das Holz verbrennt als der Bohrer.
  • Metall erfordert eine präzise Kontrolle dieser Geschwindigkeit. Da Metall einen viel höheren Widerstand entgegensetzt, muss die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) gesenkt werden, um die physikalisch verträgliche Schnittgeschwindigkeit nicht zu überschreiten.

3. Spanbildung und Abtransport

  • Beim Bohren in Metall entstehen oft lange, scharfe Fließspäne oder kleine Bröckelspäne. Bei zu hoher Drehzahl können diese Späne nicht schnell genug abgeführt werden. Sie verfangen sich, erhöhen die Reibung weiter und führen zum Blockieren oder Bruch des Bohrers.
  • Bei niedrigerer Drehzahl und korrektem Druck (Vorschub) kann der Bohrer sich richtig in das Material „beißen“ und einen gleichmäßigen Span abheben.

4. Standzeit des Werkzeugs

Die „Standzeit“ ist die Zeit, die ein Bohrer scharf bleibt. Je höher die Drehzahl in hartem Material, desto schneller verschleißt die Schneidkante durch Abrasion (Abnutzung). Eine niedrige Drehzahl schont das Werkzeug und sorgt dafür, dass man mehr Löcher mit demselben Bohrer bohren kann.

Zusammenfassung und Tipps für die Praxis:

  1. Faustformel: Je härter das Metall und je größer der Bohrerdurchmesser, desto niedriger muss die Drehzahl sein.
  2. Kühlung: Beim Bohren in Metall (außer bei Gusseisen oder Messing) sollte man immer Schneidöl oder Bohremulsion verwenden. Das kühlt den Bohrer und verringert die Reibung.
  3. Druck: Bei niedriger Drehzahl in Metall ist ein höherer Druck (Vorschub) nötig als bei Holz, damit der Bohrer schneidet und nicht nur auf der Oberfläche reibt (was wiederum nur Hitze erzeugt).
  4. Hörprobe: Wenn es quietscht oder pfeift, ist die Drehzahl fast immer zu hoch oder der Druck zu niedrig.