Jusheng

Stellen Sie sich zwei Szenarien vor: Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminiumlegierungsteilen verschleißen Standardbohrer schnell und erzeugen minderwertige Bohrdurchmesser. Oder bei der CNC-Bearbeitung von Edelstahlteilen führt die Verwendung des falschen Bohrers zu geringer Effizienz und hohen Kosten. Die eigentliche Ursache dieser Probleme ist die Frage : „Welcher Bohrer ist stärker?“

Um diese Frage zu beantworten, räumen wir in diesem Leitfaden zunächst mit dem Mythos der Zuverlässigkeit auf und räumen mit dem Mythos auf, dass „Härte alles ist“. Anschließend vergleichen wir die Härte verschiedener Bohrermaterialien numerisch, vergleichen gängige Sorten, beschreiben das JS-Testverfahren und bieten kostengünstige Alternativen. Schließlich verwenden wir Fallstudien, um die Auswahl des richtigen Bohrers zu überprüfen und Ihnen zu helfen.

Zusammenfassung der Kernantworten

Dieser Artikel beantwortet Ihnen folgende Fragen:

Welche Unterschiede gibt es zwischen der Härte von Bohrern aus verschiedenen Materialien? Für welche Anwendung eignen sich die verschiedenen gängigen Bohrermodelle? Wie lassen sich die besten Bohrer wissenschaftlich testen? Und wie wählt man den kostengünstigsten Bohrer basierend auf Bearbeitungsanforderungen, Genauigkeit und Menge aus?

Warum diesem Leitfaden vertrauen? Einblicke in das Testen von JS-Tools

Waren Sie bei der Auswahl eines Bohrers schon einmal von Tausenden von Empfehlungen überwältigt? Keine Sorge, die Aussagekraft dieses Leitfadens beruht nicht nur auf Worten, sondern auf der jahrzehntelangen Erfahrung von JS Precision Manufacturing im Bereich Werkzeugtests.

JS ist seit mehreren Jahrzehnten intensiv im Bereich der spanenden Bearbeitung tätig und stellt für seine Kunden nicht nur eine umfassende Palette hochpräziser Teile her, die von gängigen Aluminiumlegierungen bis hin zu schwer zu bearbeitenden Titanlegierungen reichen, sondern investiert auch enorme Anstrengungen in die Durchführung Tausender Tests an Bohrern unterschiedlicher Art unter den unterschiedlichsten Bearbeitungsbedingungen.

Wir verfolgen sorgfältig alle Testdaten, sammeln ernsthaft Kundenkommentare zu Problemen bei der Bohrerverwendung und überarbeiten regelmäßig unsere Testparameter, um die Leistung jedes Bohrers vollständig zu verstehen.

Alle Schlussfolgerungen in diesem Handbuch basieren auf realen Testdaten und Kundenfallstudien. Wenn Sie nicht wissen, welchen Bohrer Sie wählen sollen, denken Sie über diese erprobten und bewährten Erfahrungen nach.

Dank langjähriger Erfahrung mit Testwerkzeugen garantiert JS Precision Manufacturing die kundenspezifische CNC-Bearbeitung. Sobald Sie eine Bestellung aufgeben, können wir die Produktion schnell steigern und hochwertige Produkte zu einem erschwinglichen CNC-Bearbeitungspreis liefern.

Härte ist nicht die einzige Dimension: Definition von „am stärksten“ in mehreren Dimensionen

Die Festigkeit eines Bohrers lässt sich nicht allein anhand seiner Härte beurteilen. „Stärkster“ muss anhand mehrerer Dimensionen definiert werden, da unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen unterschiedliche Schwerpunkte haben.

Härte: Grundlage für die Bearbeitung hochharter Werkstoffe

Die Härte, ausgedrückt in Rockwellhärte (HRC) oder Vickershärte (HV), ist die Grundlage für die Bearbeitung hochharter Werkstoffe. Das Bohren von Formstählen ab HRC 50 erfordert einen Bohrer mit hoher Härte, da sonst die Schneide ausbricht. Umgekehrt führt ein zu stark gehärteter Bohrer bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen mit geringer Härte aufgrund von Sprödigkeit zu Rissen.

Robustheit: Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Vibrationen

Beim Bohren tiefer Löcher oder unregelmäßiger CNC-Bearbeitungsteile sind Bohrer Vibrationen und Stößen ausgesetzt. Bohrer mit hoher Zähigkeit brechen weniger leicht. Beispielsweise können Vollhartmetallbohrer bei der Bearbeitung von Bauteilen mit Kerben brechen, während Bohrer aus Kobalt-Schnellarbeitsstahl Stößen standhalten.

Hitzebeständigkeit: Schutz vor langzeitiger Zerspanung

Beim Hochgeschwindigkeitsbohren entsteht viel Hitze, und Bohrer mit geringer Hitzebeständigkeit neigen dazu , weich zu werden und sich abzunutzen. Bei der Bearbeitung von Edelstahl in großen Mengen werden Schnellarbeitsstahlbohrer jede halbe Stunde ausgetauscht, während beschichtete Hartmetallbohrer stundenlang arbeiten können.

Verschleißfestigkeit: Der wichtigste Indikator für die Lebensdauer des Bohrers

Die Verschleißfestigkeit beeinflusst die Lebensdauer des Bohrers. Eine erhöhte Verschleißfestigkeit ermöglicht die Bearbeitung größerer Teile zu geringeren Kosten. Bei der CNC-Bearbeitung großer Teilemengen haben PKD-Bohrer eine um ein Vielfaches höhere Lebensdauer als herkömmliche Schnellarbeitsstahlbohrer.

Schneideffizienz: Ein wichtiger Indikator für die Bearbeitungskosten

Bohrgeschwindigkeit und Spanabfuhr werden durch die Schneidleistung geregelt. Durch das Angebot von Online-CNC-Bearbeitungsdiensten können hocheffiziente Bohrer Bearbeitungszeit sparen, die Produktivität steigern und die CNC-Bearbeitungspreise der Kunden senken.

Nachdem Sie die vielseitige Leistung von Bohrern verstanden haben, können Sie sich mit JS Precision Manufacturing beruhigt zurücklehnen. Wir kennen alle Einsatzmöglichkeiten von Bohrern, vereinfachen die Bestellung und helfen Ihnen, Ihren CNC-Bearbeitungspreis zu optimieren.

Härte-König: Härtegradienten-Rankings von Bohrern aus verschiedenen Materialien

Nachfolgend finden Sie eine Zusammenstellung der Härtegrade von Bohrern aus verschiedenen Materialien gemäß Testdaten und Industriespezifikation.

Absoluter Champion: Bohrspitzen aus polykristallinem Diamant (PCD)

PCD-Bohrerspitzen haben eine Vickershärte von 8.000–10.000 HV und werden auf Nichteisen- und Nichtmetallmaterialien wie Kupfer- und Aluminiumlegierungen angewendet.

Bei der Bearbeitung von Präzisionsteilen aus Aluminiumlegierungen können sie eine Oberflächenrauheit von Ra 0,2 μm oder weniger erreichen. Sie sind jedoch teuer (200–500 USD pro Bohrspitze) und können keine kohlenstoffhaltigen Materialien wie Stahl verarbeiten.

Zweitplatzierter: Vollhartmetall

Vollhartmetallbohrer haben eine Vickershärte von 1800–2200 HV und können zur Bearbeitung verschiedener Materialien mit hoher Härte wie Edelstahl und Formstahl verwendet werden.

Sie zeichnen sich durch hohe Präzision und gute Abriebfestigkeit bei der Bearbeitung von CNC-Teilen aus Edelstahl aus. Ihnen fehlt jedoch die nötige Zähigkeit und sie neigen bei Kollisionen zum Bruch. Sie kosten zwischen 50 und 150 US-Dollar und bieten ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis als PKD-Bohrerspitzen. Sie werden sehr häufig eingesetzt.

Dritter Platz: Bohrer aus Kobalt-Schnellarbeitsstahl (HSS-Co) und Oberflächenbeschichtung

Kobalt-HSS-Co-Bohrer haben eine Härte von 800–1000 HV und enthalten Kobalt. Kobalt-HSS-Co-Bohrer eignen sich für die Bearbeitung von legiertem Stahl und rostfreiem Stahl mittlerer und niedriger Härte und ermöglichen die wirtschaftliche Bearbeitung kleiner Mengen von CNC-Bearbeitungsteilen. Die Kosten pro Bohrer betragen 10–30 USD.

Hochentwickelte Beschichtungsbohrer sind HSS-Co- oder Hartmetallbohrer mit TiN-, TiCN- oder anderen Beschichtungen. TiAlN-Beschichtungen erreichen Härtegrade von über 3000 HV und verlängern die Lebensdauer des Bohrers um das Zwei- bis Fünffache. Der Preis ist 20–50 % höher und beträgt 15–45 US-Dollar pro Bohrer.

Vierter Platz: Schnellarbeitsstahl (HSS)

HSS-Bohrer haben eine Vickershärte von 600–800 HV , eine gute Zähigkeit und einen niedrigen Preis (5–15 US-Dollar pro Bohrer). Sie eignen sich für Materialien mit geringer Härte wie Weichstahl und Aluminiumlegierungen und werden häufig für Heimwerkerarbeiten oder einfache CNC-Bearbeitung verwendet. Sie weisen jedoch eine geringe Hitze- und Verschleißbeständigkeit auf und verschleißen schnell bei der Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte oder in Chargen.

Unterseite: HSS mit Schwarzoxid-/Titanbeschichtung

Ihre Härte beträgt 650–850 HV . Die Schwarzoxidbeschichtung ist rostbeständig, und die Titanbeschichtung verbessert die Verschleißfestigkeit geringfügig, der Effekt ist jedoch vernachlässigbar. Sie kosten 8–20 US-Dollar. Sie eignen sich für die Bearbeitung mit geringem Bearbeitungsaufwand, sind jedoch nicht für die Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte oder für die Serienbearbeitung geeignet.

JS bietet ein breites Anwendungsspektrum für Bohrer mit kundenspezifischen CNC-Bearbeitungsteilen in zuverlässiger Qualität, schneller Bearbeitung und angemessenen Preisen für die CNC-Bearbeitung.

Familien-Showdown: Vergleich der fünf wichtigsten Bohrertypen aus einer Hand

Es gibt verschiedene Bohrertypen mit unterschiedlichen Leistungseigenschaften und Einsatzbedingungen. Im Folgenden finden Sie einen Vergleich der fünf wichtigsten Typen.

Brutaler Test: Wie JS wissenschaftlich den idealen Bohrer auswählt

JS verlässt sich bei der Auswahl des perfekten Bohrers auf wissenschaftliche Tests. Die Schritte sind wie folgt.

Vorbereitung der Testprobe

Als Testwerkstücke wurden zehn Bohrer von acht gängigen Bohrertypen (z. B. allgemeine HSS-Spiralbohrer und HSS-Co-Spiralbohrer) ausgewählt, die üblicherweise in der kundenspezifischen CNC-Bearbeitungsfertigung verwendet werden, z. B. Weichstahl, Edelstahl, Aluminiumlegierung und Titanlegierung.

Experimentelle Ausrüstung und Parametereinstellungen

Es wurde ein hochpräzises CNC-Bearbeitungszentrum HAAS VF-2 verwendet und die Werte je nach Bohrer und Werkstückmaterial eingestellt. Beispielsweise betrug beim Bohren von Edelstahl 304 die Drehzahl 800 U/min, der Vorschub 0,1 mm/min und die Bohrtiefe 20 mm, beim Bohren von Aluminiumlegierung 6061 betrug die Drehzahl 2000 U/min, der Vorschub 0,2 mm/min und die Bohrtiefe 20 mm.

Testgegenstände

• Lebensdauertest: Der Bohrer wurde kontinuierlich betrieben und die Anzahl der gebohrten Löcher gemessen, bevor Verschleiß oder Bruch auftraten.

• Bohrgenauigkeitstest: Nach dem Bohren von 10 Löchern wurde die Genauigkeit mit einem Koordinatenmessgerät überprüft.

• Effizienztest: Die zum Bearbeiten eines Standardlochs (10 mm Durchmesser, 20 mm Tiefe) erforderliche Energie und Zeit wurden aufgezeichnet.

• Schlagfestigkeitstest: Zur Beurteilung der Bruchfestigkeit wurde ein simulierter Schlagtest durchgeführt.

Analyse der Testergebnisse und optimale Bohrerauswahl

Basierend auf einer Gesamtbewertung unter Berücksichtigung von Lebensdauer (30 Punkte), Genauigkeit (25 Punkte), Effizienz (25 Punkte) und Schlagfestigkeit (20 Punkte) wurden PKD-Bohrer (über 90 Punkte) für die hochpräzise kundenspezifische CNC-Bearbeitung eingesetzt. TiAlN-beschichtete Hartmetallbohrer (ca. 85 Punkte) wurden für die Massenproduktion von CNC-Teilen aus Edelstahl verwendet. HSS-Co-Bohrer (ca. 75 Punkte) wurden für Schlagfestigkeitsbedingungen eingesetzt.

JS basiert auf wissenschaftlichen Tests und kann Ihnen die optimalen Bohrertypen und Bearbeitungslösungen anbieten. Unsere kundenspezifischen CNC-Bearbeitungsteile sind garantiert von höchster Qualität und wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen.

Kosteneffizienz: So treffen Sie die beste Wahl basierend auf Ihren Anforderungen

Auswahl nach Material

Auswahl nach Präzisionsanforderungen

• Geringe Präzision (Öffnungsfehler ≤ 0,1 mm, Ra ≤ 3,2 μm): Wählen Sie einen gängigen HSS- oder HSS-Co-Bohrer, um die CNC-Bearbeitungskosten zu senken.
• Mittlere Präzision (Öffnungsfehler ≤ 0,05 mm, Ra ≤ 1,6 μm): Verwenden Sie für die meisten industriellen CNC-Bearbeitungsteile einen TiAlN-beschichteten Hartmetallbohrer.
• Hohe Präzision (Öffnungsfehler ≤ 0,02 mm, Ra ≤ 0,8 μm): Verwenden Sie einen Vollhartmetall- oder PCD-Bohrer, um die Leistung des Teils sicherzustellen.

Auswahl basierend auf dem Verarbeitungsvolumen

• Kleine Stückzahlen (Monatsproduktion ≤ 500 Stück): Verwenden Sie einen HSS-Co- oder herkömmlichen beschichteten HSS-Bohrer, um Anschaffungskosten zu sparen.
• Mittleres Volumen (Monatsproduktion 500–5000 Stück): Wählen Sie einen TiAlN-beschichteten Hartmetallbohrer, um einen Kompromiss zwischen Lebensdauer und Preis zu finden.
• Hohe Stückzahlen (Monatsproduktion > 5.000 Stück): Wählen Sie PKD-Bohrer für Nichteisenmetalle und hochwertige Vollhartmetallbohrer für Stahl, um die Kosten langfristig zu senken.

JS Precision Manufacturing unterstützt Sie bei der Auswahl kostengünstiger Bohrer und der effizienten Bearbeitung. Unsere Online-CNC-Bearbeitungsdienste gewährleisten eine schnelle Auftragsabwicklung und Top-Preise für die CNC-Bearbeitung.

Fallstudie: 300 Bohrer in Luft- und Raumfahrtverbundwerkstoffen ohne Ausschuss

Kundenherausforderung:

Ein Drohnenhersteller hatte keine Probleme mit dem Schneiden von Tragflächen aus Kohlefaserverbundwerkstoffen. Auch bei Verwendung der weltweit besten Hartmetallbohrer kam es zu Delaminationen und Graten. Die Bohrer wurden nach durchschnittlich 10 Löchern ausgetauscht, da die Bearbeitung zu teuer war und sie nur eine Ausbeute von 70 % lieferten , was die Massenproduktion in allen Bereichen stark beeinträchtigte.

JS-Lösung:

Die Mitarbeiter von JS Precision Machining analysierten die Oberfläche und kamen zu dem Schluss, dass das Problem auf die Abrasivität der Kohlefaser zurückzuführen sei. Die Härte der Schneide und die Härte der Beschichtung von Standardbohrern reichten nicht aus, um dem Abrieb standzuhalten, was zum „Reißen“ des Materials führte.

Wir haben für den Kunden eine maßgeschneiderte Lösung erstellt:

• Bohrertyp ersetzen. Wir haben eine für Verbundwerkstoffe geeignete Bohrerspitze aus polykristallinem Diamant (PCD) verwendet und die überlegene Verschleißfestigkeit von PCD genutzt, um den Abrieb der Kohlefasern zu minimieren.
• Optimieren Sie die Schnittparameter. Durch wiederholtes Experimentieren und Anpassen haben wir die Bohrvorschubgeschwindigkeit von 0,1 mm/U/min auf 0,05 mm/U/min und die Drehzahl von 1500 U/min auf 2500 U/min gesenkt, wodurch ein Schneiden im Mikrometerbereich erreicht und Materialrisse vermieden wurden.

Endergebnis:

Der PKD- Bohrer bohrte über 300 Löcher pro Zyklus – glatte und gratfreie Löcher, ohne dass ein anschließendes Entgraten erforderlich war. Dies führte zu einer Effizienzsteigerung von 40 %. Obwohl der PKD-Bohrer mit 350 US-Dollar pro Werkzeug mehr kostete (das Original kostete 80 US-Dollar), reduzierten sich die Kosten pro Loch nach der Amortisierung von 8 US-Dollar auf 1,20 US-Dollar – bei einer Ausbeute von 100 % und der Beseitigung aller Produktionsengpässe.

FAQs

F1: Warum kann mein neuer Bohrer nicht einmal Stahl durchschneiden?

In 99 % der Fälle ist der Bohrer im falschen Winkel. Stahl sollte mit einem Spitzenwinkel von 118° oder 135° gebohrt werden, doch die meisten preiswerten Bohrer sind für leichte Allzweckarbeiten auf etwa 90° geschliffen und eignen sich daher nicht zum Schneiden von Metall. Außerdem überhitzt zu aggressives Schneiden ohne Schmiermittel den Bohrer und macht ihn unbrauchbar.

F2: Bohrt ein Bohrer tatsächlich etwas?

Natürlich nicht. Glas, Fliesen und wärmebehandelter Stahl sind sehr harte Materialien und können nicht mit herkömmlichen Bohrern gebohrt werden. Sie müssen buchstäblich zerbrochen werden. Verwenden Sie Diamantschleifköpfe oder Hartmetallfräser, da diese diese Materialien „schleifen“ und nicht „bohren“.

F3. Wie verlängere ich die Lebensdauer meines Bohrers am besten?

Es gibt drei Hauptpunkte:

• Verwenden Sie die richtige Schneidflüssigkeit oder das richtige Schmiermittel. Gewindeschneidöl, WD-40 oder Motoröl sind dem Trockenschleifen überlegen.
• Verwenden Sie die richtige Drehzahl. Je zäher das Material, desto niedriger die Drehzahl.
• Üben Sie einen gleichmäßigen und angemessenen Druck aus, damit die Schneide effektiv funktioniert und Reibungshitze vermieden wird.

Zusammenfassung

Eigentlich gibt es nicht den „besten“ Bohrer, sondern den am besten geeigneten. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des Bohrers das zu bearbeitende Material, die erforderliche Präzision und die Losgröße. So können Sie den wirtschaftlichsten Bohrer verwenden, die CNC-Bearbeitungskosten senken, die Bearbeitungseffizienz maximieren und die Qualität garantieren.

Wenn Sie Unterstützung bei der Auswahl von Bohrern benötigen, kontaktieren Sie einfach JS . Wir bieten Ihnen professionellen Service und Beratung. Egal, welchen Bohrer Sie benötigen, wir erfüllen Ihre Anforderungen. Wir bieten Online-CNC-Bearbeitung mit professioneller Nachverfolgung im Bestellprozess und verbesserten CNC-Bearbeitungsraten. Die Bearbeitung ist einfacher und bequemer, wenn Sie mit uns die richtige Wahl treffen.