Auswahl eines Kernbohrers basierend auf der Stahlgüte; Die goldene Formel zur Vermeidung von Werkzeugbruch

Vielleicht ist Ihnen das auch schon passiert: Sie kaufen einen hochwertigen und teuren Kernbohrer, doch bereits bei den ersten Bohrungen verbrennen die Schneiden oder – noch schlimmer – der Bohrer bricht. Die erste Reaktion ist meist, die Qualität des Werkzeugs oder die Marke des Herstellers verantwortlich zu machen. Doch meine 10-jährige Erfahrung in der Werkzeugindustrie zeigt, dass in 90 % der Fälle nicht die Werkzeugqualität das Problem ist, sondern die fehlende Abstimmung zwischen dem Material des Kernbohrers und der Stahlgüte des Werkstücks.

Das Bohren eines gewöhnlichen Baustahls wie ST37 unterscheidet sich grundlegend vom Bohren einer Eisenbahnschiene oder einer verschleißfesten Hardox-Platte. Jede Stahlgüte reagiert unterschiedlich auf Schneidbelastung und Wärmeentwicklung. Wenn Sie einen Kernbohrer auswählen, ohne die Stahlgüte und deren Härte zu kennen, verschwenden Sie praktisch Ihr Geld. In diesem Fachartikel von Rahmani Werkzeughandel zeigen wir Ihnen, wie das richtige Verständnis der Stahlgüte die Standzeit Ihres Werkzeugs deutlich verlängern kann.

Was ist eine Stahlgüte und warum ist sie beim Bohren so entscheidend?

Wenn wir von Stahlgüte sprechen, meinen wir die standardisierte Klassifizierung einer Legierung basierend auf ihrer chemischen Zusammensetzung und ihren mechanischen Eigenschaften. Zwei zentrale Faktoren einer Stahlgüte beeinflussen direkt die Wahl des Kernbohrers:

1. Härte: Der Widerstand der Metalloberfläche gegen Eindringen (gemessen in Brinell oder Rockwell C).
2. Zugfestigkeit: Die Widerstandsfähigkeit des Metalls gegen Zug- oder Reißkräfte.

Je höher die Stahlgüte (also je härter die Legierung), desto geringer ist die Zerspanbarkeit. Einen normalen HSS-Kernbohrer für eine hochfeste Stahlgüte zu verwenden, ist vergleichbar mit dem Versuch, Stein mit einem Küchenmesser zu schneiden – das Ergebnis ist lediglich ein stumpfes Werkzeug und übermäßige Hitze.

Was ist eine Stahlgüte und warum ist sie beim Bohren so entscheidend?

Einteilung der Stahlgüten und ihre Bohrherausforderungen

Für die richtige Auswahl muss zunächst das Werkstück verstanden werden. In der Industrie begegnen uns überwiegend drei Hauptkategorien von Stahlgüten:

1. Baustähle und niedrigkohlenstoffhaltige Stähle

• Gängige Stahlgüten: ST37, ST44, ST52
  • Verhalten: Diese Stahlgüten sind relativ weich. Die Herausforderung liegt weniger in der Härte, sondern in der „Adhäsion“. Späne sind oft lang und kontinuierlich und können sich um den Bohrer wickeln.
  • Werkzeugwahl: Für diese Stahlgüte sind HSS-Kernbohrer die wirtschaftlichste und beste Lösung. Sie sind flexibel und stoßunempfindlich.

2. Edelstahl-Stahlgüten

• Gängige Stahlgüten: SS304, SS316
  • Verhalten: Edelstahl besitzt eine starke Kaltverfestigung. Sobald der Bohrer Kontakt aufnimmt und Hitze entsteht, verhärtet sich die Bohrstelle schlagartig.
  • Werkzeugwahl: Für diese Stahlgüte sollten HSS-Co (Kobalt) oder vorzugsweise TCT-Kernbohrer verwendet werden. Kobalt erhöht die Temperaturbeständigkeit und verhindert das Ausglühen der Schneiden.

3. Harte, legierte und verschleißfeste Stahlgüten

• Gängige Stahlgüten: Hardox 400/500, CK45, MO40, Eisenbahnschienen
  • Verhalten: Diese Stahlgüten sind von Natur aus hart und abrasiv. Das Eindringen erfordert hohen Druck und Schneiden, die härter sind als der Stahl selbst.
  • Werkzeugwahl: Für diese Stahlgüte ist ausschließlich ein TCT-Kernbohrer (Hartmetallspitze) geeignet. HSS-Werkzeuge schmelzen bei Hardox nahezu sofort.

Strategie zur Auswahl eines Kernbohrers basierend auf der Stahlgüte

Nachdem wir die verschiedenen Stahlgüten kennengelernt haben, lassen Sie uns nun die Auswahlformel festlegen. Eine falsche Entscheidung bedeutet nicht nur die Kosten für einen neuen Kernbohrers, sondern auch Produktionsstillstand und Ausfallzeiten der Magnetbohrmaschine.

Wann sollte ein HSS-Kernbohrer verwendet werden?

Voll-HSS-Kernbohrer besitzen einen einteiligen Körper und integrierte Schneiden. Sie sind ideal für Stahlgüten unter 500 N/mm². Ihr großer Vorteil besteht darin, dass sie bei Abstumpfung nachgeschärft werden können. Wenn Ihr Projekt das Bohren von Baustahlträgern oder gewöhnlichen Stahlplatten umfasst, ist dieser Bohrertyp die wirtschaftlichste Lösung für diese Stahlgüte.

Wann sollte man zu HSS-Co (Kobalt) greifen?

Wenn Sie mit leicht legierten Stählen arbeiten (z. B. hochwertigen nahtlosen Rohren oder gängigen Edelstahl-Stahlgüten) und während des Bohrens viel Wärme entsteht, ist Kobalt entscheidend. In der Regel werden 5 % oder 8 % Kobalt zugesetzt, um den Schmelzpunkt und die Temperaturbeständigkeit zu erhöhen. Diese Werkzeuge eignen sich für mittlere bis höhere Stahlgüten.

Wann sollte man zu HSS-Co (Kobalt) greifen?

Wann ist ein TCT-Kernbohrer alternativlos?

TCT-Kernbohrer besitzen einen Stahlkörper mit aufgelöteten Hartmetallschneiden (Tungstenkarbid – das härteste Material nach Diamant).

• Für Stahlgüten über 900 N/mm²
  • Für Hardox- und verschleißfeste Platten
  • Für große Durchmesser (meist über 40 mm)
  • Zur Beschleunigung der Produktion, da TCT eine höhere Schnittgeschwindigkeit ermöglicht

Bei sehr harter Stahlgüte ist TCT keine Option, sondern eine Voraussetzung.

Schnellübersicht: Anpassung des Kernbohrers an Material und Stahlgüte

Für Ihre Bequemlichkeit, sehr geehrte Ingenieure, haben wir diese praxisorientierte Tabelle auf Grundlage realer Projekt-Rückmeldungen von Kunden des Rahmani-Fachgeschäfts erstellt:

Einstellung der Drehzahl (RPM) basierend auf der Stahlgüte

Ein Punkt, den viele Bediener vergessen: Der Kauf des richtigen Kernbohrers ist nur die halbe Lösung. Die andere Hälfte ist die korrekte Einstellung der Drehzahl der Magnetbohrmaschine. Die grundlegende physikalische Regel beim Bohren lautet:

Je höher die Härte und die Stahlgüte, desto niedriger muss die Drehzahl (RPM) sein.

Wenn Sie mit einem TCT-Kernbohrer auf einer Hardox-Platte arbeiten und die Maschine auf hohe Drehzahl eingestellt ist, brechen die Hartmetallschneiden innerhalb von Sekunden. Für hohe Stahlgüten sollte immer der niedrige Gang der Magnetbohrmaschine (Speed 1) verwendet und ein gleichmäßiger Vorschubdruck beibehalten werden.

Technische FAQ

Kann ich für alle Anwendungen TCT verwenden, um auf Nummer sicher zu gehen?

Technisch gesehen ja. Ein TCT-Kernbohrer kann auch weiche Stahlgüten bearbeiten. Allerdings gibt es zwei Nachteile. Erstens sind TCT-Werkzeuge teurer. Zweitens können sie bei sehr weicher Stahlgüte Vibrationen verursachen oder Gratbildung am Schnitt erzeugen. Für weiche Stahlgüten liefert HSS häufig eine glattere Oberfläche.

Welcher Bohrer ist für das Bohren über Schweißnähte geeignet?

Schweißbereiche weisen in der Regel eine deutlich höhere Härte auf, und die Kristallstruktur des Stahls verändert sich. In diesen Zonen stumpfen HSS-Werkzeuge sehr schnell ab. Die beste Lösung ist ein TCT-Kernbohrer mit speziellen, schlagfesten Schneiden.

Ist Kühlmittel für alle Stahlgüten notwendig?

Für die meisten Stahlgüten ja. Beim Bohren von Gusseisen hingegen wird meist trocken oder mit Druckluft gearbeitet. Gusseisenspäne sind pulverförmig und würden mit Kühlmittel eine schlammartige Masse bilden.

Fazit und Fachberatung

Die Kenntnis der Stahlgüte entscheidet über den wirtschaftlichen Erfolg eines Projekts. Ein Kernbohrer, der im Hallenbau hervorragend funktioniert, kann in petrochemischen Anwendungen ungeeignet sein. Als technischer Leiter oder Auftragnehmer sollten Sie keine falsche Werkzeugwahl riskieren, die den Projektfortschritt verzögert.

Beim Rahmani Werkzeughandel finden Sie nicht nur ein vollständiges Sortiment an HSS-, Kobalt- und TCT-Kernbohrern führender Marken wie Grollen und FE Powertools, sondern auch kompetente technische Beratung. Wenn Sie sich bei der Stahlgüte Ihres Werkstücks oder der passenden Werkzeugwahl unsicher sind, kontaktieren Sie unsere Fachabteilung. Nach Analyse der Stahlgüte und Ihrer Einsatzbedingungen empfehlen wir Ihnen die wirtschaftlich sinnvollste und technisch geeignete Lösung.

Kontaktieren Sie uns für eine professionelle Beratung und Preisanfrage.