Paralleles Zerspanen und Schneiden
Die Herausforderung beim Bohren von CFK sind saubere Bohrlöcher ohne Ausfransungen von Fasern oder Harz. Während beim Fräsen von CFK meist längere Kantenverläufe oder ein größerer Flächenabtrag entstehen, ist die Bohrkante eines Bohrlochs verhältnismäßig kurz. Trotzdem führt das Aufwickeln von Kohlefasern zu einem Schaden in der Matrix. Um keine Verstärkung seitlicher Zugkräfte auszulösen und einen faserfreien Bohrlochrand zu erhalten, muss der Bohrer gleichzeitig zerspanen und schneiden.
Erstes Merkmal eines für CFK geeigneten Bohrers ist die Bohrspitze. Sie sollte konisch geformt sein und eine Ansatznut enthalten. Die spiralförmigen Klingen sollten schnellstmöglich eine schneidende Wirkung entfalten, die das Zerspanen begleitet. Das Schneiden in Form von Schrauben reduziert zusätzlich die Axialkräfte, die zu einem ungleichmäßigen Lochdurchbruch führen können.
Vorbohren und Rotationsrichtung
Bei Löchern mit einem Durchmesser bis zu drei Millimetern ist ein einfacher Bohrgang mit einem geeigneten Bohrer ausreichend. Für größere Durchmesser empfiehlt sich ein Vorbohren und Ausbohren im zweiten Arbeitsschritt. Für das Ausbohren ist ein sogenannter Schälbohrer ideal, dessen Rotation mehr schneidet als zerspant. Damit werden die Bohrlochkanten zum gewünschten Durchmesser „rasiert“.
Für Durchmesser ab drei Millimetern sind Fräsköpfe eine Alternative zu Bohrern. Wichtig ist die Schärfe der Klingen am Bohrer oder am Fräskopf, um die Fasern sauber durchtrennen können. Der Wickeleffekt ist durch das Ändern der Drehrichtung optimal zu unterbinden. Hierbei muss allerdings auf die Ausrichtung der Schneidekanten am Bohrer oder Fräskopf geachtet werden. Der letzte Bohr- oder Fräsgang sollte immer in der Drehrichtung erfolgen, in der die Schneidekanten spiralförmig aufsteigen.
So bohren Sie CFK
- Hartmetallbohrer oder
- Fräskopf
- Bohrmaschine mit Umschaltung der Drehrichtung
- Atem- und Augenschutz
1. Vorbohren
Wenn Sie Löcher mit Durchmessern über drei Millimeter bohren oder fräsen möchten, bohren Sie mit 1,5 oder zwei Millimeter-Bohrern vor. Wählen Sie die höchste Drehzahl Ihrer Bohrmaschine, möglichst mindestens 2000 Umdrehungen pro Minute.
2. Schälbohrer
Bohren Sie das Loch mit einem Schälbohrer auf seine endgültige Größe aus. Da hier der Vorgang des Schneidens im Vordergrund steht, reduziere Sie Geschwindigkeit auf tausend Umdrehungen pro Minute. Wechseln Sie die Laufrichtung ein- bis zweimal.
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