Die Vorteile von Multimaterialbohrern ausschöpfen Ein Bohrer für alle Materialien

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Im Januar 2025 berichtete das Weltwirtschaftsforum, dass ausgewählte Produktionsstätten seines Global Lighthouse Network bemerkenswerte Produktivitätssteigerungen von 70 Prozent erzielen – bei gleichzeitiger Senkung der Energiekosten und der Time to Market um jeweils 40 Prozent. Doch wie lässt sich eine solche Effizienz erreichen, ohne die Kosten in die Höhe zu treiben? James Thorpe, Global Product Manager for Hole Making and Composite Machining bei Sandvik Coromant, zeigt, wie ein neues Bohrwerkzeug die Produktion bei Multimaterialanwendungen optimieren kann.

Nicht nur die Produktionsstätten des Lighthouse Networks, sondern Fertigungsunternehmen auf der ganzen Welt stehen vor der Herausforderung, immer mehr Bauteile aus unterschiedlichen Materialien herzustellen: von gehärteten Stählen über Verbundwerkstoffe bis hin zu weicheren Metallen und Kunststoffen. Dabei sind kompromisslose Präzision und Effizienz gefragt. Um das zu erreichen und um die Prozesse in einem zunehmend wettbewerbsorientierten Markt zu verschlanken, braucht es Werkzeuge, die mehr können als konventionelles Bohren.

Schwierigkeiten überwinden

Bohren ist ein grundlegendes, aber technisch anspruchsvolles Fertigungsverfahren. Eine der grössten Herausforderungen ist die Materialvielfalt. Häufig werden Werkstoffe mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften bearbeitet: von zähen, gehärteten Stählen bis hin zu leichten, aber dehnbaren Metallen. Und jedes Material hat seine Besonderheiten: Gehärtete Stähle können zu übermässigem Werkzeugverschleiss führen, während weichere Metalle sich leichter verformen.

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Wärmeentwicklung und Werkzeugverschleiss sind kritische Faktoren. Hohe Schnittgeschwindigkeiten, lange Bearbeitungszyklen und anspruchsvolle Werkstoffkombinationen erzeugen übermässige Wärme. Dies beschleunigt nicht nur den Werkzeugverschleiss, sondern beeinträchtigt auch die Bearbeitungsgenauigkeit und kann zu Oberflächenfehlern und Massabweichungen führen. Ein effektives Wärmemanagement sowohl bei der Werkzeugauslegung als auch bei den Bearbeitungsstrategien ist daher entscheidend für die Standzeit der Werkzeuge und die Qualität der Bauteile.

Reibungslose und gleichmässige Spanabfuhr

Ein weiteres Problem ist die Spanabfuhr: Beim Tieflochbohren oder bei Anwendungen mit hohem Vorschub kann eine unzureichende Spanabfuhr zu erhöhter Wärmeentwicklung und im Worst Case zum Werkzeugbruch führen. Bohrernuten müssen daher so konstruiert sein, dass sie eine reibungslose und gleichmässige Spanabfuhr ermöglichen, um Prozesssicherheit zu gewährleisten.

Prozesssicherheit ist ebenso entscheidend, wenn es um die Präzision der Bohrung geht. Die exakte Positionierung und Geradheit von Bohrungen sind entscheidende Faktoren bei der Präzisionsfertigung hochwertiger Bauteile für die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie.

Schon geringe Abweichungen können die Funktion des Endprodukts beeinträchtigen und zu teurer Nacharbeit oder Ausschuss führen. Um die notwendige Genauigkeit zu gewährleisten, sind robuste Werkzeuggeometrien und optimierte Bearbeitungsparameter erforderlich.

Für alle Materialien lediglich ein Bohrer

Um die Produktivität zu steigern und gleichzeitig wirtschaftlich zu arbeiten, braucht man Bohrer, die vielseitig einsetzbar sind und mehrere Materialien ohne häufigen Werkzeugwechsel bearbeiten können. Neue Beschichtungstechnologien und Werkzeugdesigns machen es heute möglich, dass sogenannte Multimaterialbohrer ohne Qualitätseinbussen gute Leistungen erbringen. Das spart Kosten und unterstützt nachhaltige Prozesse.

Basis ist feinkörniges Hartmetallsubstrat

Ein Beispiel dafür ist der «CoroDrill Dura 462», der speziell für hohe Bohrleistungen in verschiedenen Materialien entwickelt wurde. Mit seinem feinkörnigen Hartmetallsubstrat bietet er aussergewöhnliche Verschleissfestigkeit und Zuverlässigkeit.

Die kontrollierte Mikrostruktur sorgt für konstante Ergebnisse auch bei anspruchsvollen Materialien wie Hartmetallen oder duktilen Legierungen. Dies macht den «CoroDrill Dura 462» zu einem wertvollen Werkzeug für Fertigungsunternehmen, die unabhängig von der Materialzusammensetzung ihrer Bauteile gleichbleibende Präzision und Stabilität erwarten.

Makro- und Mikrogeometrien auf Vielseitigkeit ausgelegt

Die Geometrie des «CoroDrill Dura 462» ist auf Vielseitigkeit ausgelegt. Das spezielle Spitzendesign reduziert die Schnittkräfte erheblich und verbessert die Positioniergenauigkeit, insbesondere bei Anwendungen mit engen Toleranzen. Der Freiwinkel erhöht die Spitzenfestigkeit, während die einschneidige Ausführung die Wärmeentwicklung reduziert. Dies erhöht die Stabilität und optimiert die Gesamtleistung.

Zertivo 2.0: Patentierte PVD-Beschichtung

Noch leistungsfähiger wird der Bohrer durch die patentierte PVD-Beschichtung Zertivo 2.0. In Kombination mit dem feinkörnigen Hartmetallsubstrat bietet sie eine hervorragende Verschleissfestigkeit und ermöglicht Hochgeschwindigkeitsbohren bei gleichbleibend hoher Prozessstabilität.

Praxistests belegen die Wettbewerbsvorteile des Werkzeugs. Bei einem Kunden konnte mit dem «CoroDrill Dura 462» die Produktivität um 110 Prozent gesteigert und die Standzeit um 36 Prozent verlängert werden. In einem anderen Fall wurde eine Produktivitätssteigerung von 85 Prozent erreicht – bei mehr als doppelter Standzeit im Vergleich zu einem preisgünstigen Wettbewerbsprodukt.

Fazit

Während die «Leuchttürme» des Weltwirtschaftsforums den Weg zu einer effizienteren Fertigung weisen, benötigen Unternehmen die richtigen Werkzeuge, um die Komplexität der Multimaterialfertigung zu bewältigen. Angesichts des zunehmenden Drucks, nachhaltige und kosteneffiziente Produktionsprozesse einzuführen, stehen weniger Abfall, längere Werkzeugstandzeiten und ein geringerer Energieverbrauch im Vordergrund.

Der Spagat zwischen ökonomischen und ökologischen Zielen treibt die Nachfrage nach Bohrwerkzeugen, die bessere Ergebnisse liefern und gleichzeitig die Stückkosten senken. Einen echten Produktivitätsdurchbruch und nachhaltigen Unternehmenserfolg erzielt dabei derjenige, der auch auf vielseitige Lösungen setzt, die Materialvielfalt, Thermomanagement und Prozessstabilität beherrschen.

(böh)

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