Industrie-Lexikon

Bohren

Das Bohren ist nach Ordnung der Fertigungsverfahren gem√§√ü DIN 8589-2 ein spanabhebendes Verfahren zur Herstellung und Bearbeitung von zylindrischen Vertiefungen in Werkst√ľcken oder allgemeiner die Erzeugung oder Erweiterung (Aufbohren) einer Bohrung oder eines Tunnels in Festk√∂rpern.

Linsenbohrer
Im vorderasiatischen Natufien (12.000-9700 v. Chr. zeitweise zeitgleich mit dem europ√§ischen Magdalenien) wurden Linsenbohrer eingesetzt, um Steingef√§√üe auszuh√∂hlen (es gab anfangs keine Keramikherstellung). Ein flacher, gew√∂lbter oder konisch zulaufender rotierender Dioritstein ergab entsprechende flache oder tiefere Ausbohrungen mit mehr oder weniger steiler Wandung. Der Bohrkopf war mittels zweier Vertiefungen mit einem unten gegabelten Schaft verbunden. Mit der Bogensehne wurde der Bohrkopf in Drehung versetzt, bis der gew√ľnschte Hohlraum erreicht war. Charakteristisches Merkmal sind die konzentrischen Ringe, die der Bohrvorgang hinterl√§sst. Die √§u√üere Gestaltung des Gef√§√ües erfolgte in einem weiteren Arbeitsgang durch Schleifen.

Hohlbohrung
Die Hohlbohrung (auch Zapfenbohrung): erfolgt mit hohlem Holz wie Holunder oder hohlen Halmen wie Schilfrohr, mit Hohlknochen (die mit Sand als Schleifmittel gef√ľllt werden konnten) und schnell rotierender Bohrstange. Pflanzliche Bohrer k√∂nnen benutzt werden, weil die eigentliche Schleifarbeit durch Quarzsand erfolgt, der um den Bohrer angeh√§uft wird. Erfolgt die Bohrung von einer Seite, f√§llt ein konischer Zapfen (Bohrkern) heraus. Typisch ist ein doppelkonische Bohrloch, wenn von beiden Seiten gebohrt wird. Gegen√ľber der Vollbohrung wird ca. 1/3 Zeit gespart.

Bohrantriebe
Der Bohrkopf aus Knochen, Elfenbein oder Stein sitzt an der Spitze eines Holzstabes. Der Stab rotiert zwischen den Handfl√§chen, wobei der Bohrer jedes Mal mehrere Umdrehungen macht. Um den Bohrstab mit Gegenlager (mit der Hand gehaltener, ausgeh√∂hlter Stein) wird ein Riemen geschlungen und von zwei Personen hin und her gezogen, wobei der Bohrer schnell rotiert. Gr√∂√üere Wirksamkeit hat der Antrieb des Bohrstabs mittels Bogen (Bogenbohrer), der eine h√∂here Umdrehungszahl und -geschwindigkeit erreicht. Der Holzschaft mit dem Bohrkopf dreht sich in einem Gegenlager, das mit der Hand gehalten wird, mit der anderen Hand wird der Bogen hin und her bewegt, dessen einfach um den Holzschaft gelegte Schnur die Rotation erzeugt. Vermutlich gab es auch den Drillbohrer (Rennspindel, Dreule). Ein an einer Schnur befestigter, beim Drehen auf und abgleitender Quergriff machte den Bohrer zum Drillbohrer. Die Bohrmaschine arbeitete wie der Bogenbohrer, nur wurde statt des etwa handgro√üen Widerlagers ein Bohrgestell errichtet, wobei ein waagerechter Querbalken mit seinem Gewicht st√§ndig auf den Bohrschaft dr√ľckt, der wie beim Fiedelbohrer von der Schnur des Bogens angetrieben wird.

Bohr- oder Schleifmittel
Bohr- oder Schleifmittel waren Mischungen aus Harz und feinem Quarzsand oder Quarzsand mit Wasserzugabe bzw. der beim Bohren anfallende Gesteinsabrieb mit Wasser (Steinschliff).

Verfahren
Beim Bohren wird ein um seine Längsachse drehendes Bohrwerkzeug (Bohrer, Bohrkopf auf Bohrstange etc.) auf dieser Längsachse in einen Festkörper geschoben.

Die Drehbewegung wird in der Regel durch einen Elektromotor erzeugt und √ľber ein Getriebe durch die sogenannte Bohrspindel auf die Werkzeugaufnahme (z.B. Bohrfutter) √ľbertragen. Diese Baugruppen werden h√§ufig in einem Geh√§use zusammengefasst (z. B. Spindelkasten, Handbohrmaschine etc.)

Der Vorschub erfolgt durch die Verschiebung der zusammengefassten Baugruppe oder einer ausfahrbaren Bohrspindel durch oder auf einer Linearf√ľhrung bzw. bei Handbohrmaschinen durch eine entsprechende Handhabung.

Spanbare Materialien
Bei spanbaren Materialien erfolgt durch den Vorschub und die kreisf√∂rmige Bewegung an den sogenannten Hauptschneiden ein Zerspanungsvorgang. In der Bohrermitte ist dies nicht m√∂glich, da die mit dem abnehmenden Radius bis auf 0 m/s abnehmende Schnitt- bzw. Umfanggeschwindigkeit und die Geometrie des Bohrers (Kern) dort nur die plastische Verformung des Verfahrens Zerteilen bzw.Spalten zul√§sst. Zu diesem Zweck haben Spiralbohrer auf der Spitze eine sogenannte Querschneide oder bei speziellen Bohrern f√ľr weiche Materialien eine ausgepr√§gte Spitze.

Harte und spröde Materialien
Bei harten bzw. spröden Festkörpern (Gestein) erfolgt die Materialablösung an der Bohrspitze je nach Anwendung durch ein oder eine Kombination der Verfahren Schleifen, Schaben, und Meißeln oder Zerkleinern.

F√ľr das Verfahren Mei√üeln ist zus√§tzlich ein Schlagwerk erforderlich, das, in der Regel zwischen dem drehenden Antrieb und dem Werkzeug stehend, st√§ndige kleine Schl√§ge durch die L√§ngsachse des Bohrers oder der Bohrstange auf die Bohrerspitze oder den Bohrkopf √ľbertr√§gt.

In der gro√ütechnischen Anwendung werden heute komplexe austauschbare Bohrk√∂pfe verwendet, die, z. B. spezialisiert auf bestimmte Gesteinsschichten, in vielen Varianten, teils mit aufw√§ndigen diamantbest√ľckten Z√§hnen, miniaturisierten Zerkleinerungsm√ľhlen, Hartmetallrollen oder mit √§hnlichen Vorrichtungen best√ľckt sind. Im Extremfall kommen diese Bohrk√∂pfe auf kilometerlangen zusammengeschraubten Bohrstangen in gro√üen Tiefen nur f√ľr wenige Stunden zum Einsatz bis sie verschlissen zum Austausch, durch einen R√ľckbau der Bohrstange, wieder an die Oberfl√§che geholt werden.

Quelle: Wikipedia

 

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