Edelstahl bohren: Tipps gegen Verlaufen und Bruch

Edelstahl bohren gelingt mit derselben Bohrmaschine wie normaler Stahl, verlangt aber andere Drehzahlen und einen anderen Bohrer. Wer Edelstahl mit den Einstellungen für normalen Stahl bohren will, erlebt zwei typische Probleme: Der Bohrer verläuft auf der glatten Oberfläche oder bricht im Bohrloch ab.

Diese Schritt-für-Schritt-Anleitung zeigt, welcher Bohrer sich eignet, mit welcher Drehzahl gearbeitet wird und wie Bohrungen ohne Bruch des Werkzeugs gelingen. Das Bohren von Edelstahl bleibt überschaubar, sobald die Technik stimmt.

Warum das Bohren in Edelstahl als Herausforderung gilt

Edelstahl ist ein Sammelbegriff für Legierungen mit einem Mindestanteil von 10,5 Prozent Chrom. Dieser Anteil bildet die Passivschicht, die für die Korrosionsbeständigkeit sorgt. Wer diese Materialien bohren will, arbeitet gegen genau diese Eigenschaften. Gebräuchlich sind 1.4301 und 1.4404, im Handel als V2A und V4A bekannt.

Drei Eigenschaften machen die Bearbeitung anspruchsvoll:

·        Kaltverfestigung: Unter Reibung härtet die Oberfläche im Bohrloch nach, ein zu langsamer Vorschub verhärtet das Material vor der Schneide

·        Geringe Wärmeleitfähigkeit: Die Wärme bleibt an der Schneide und führt zum Verglühen des Werkzeugs

·        Hohe Zähigkeit: Die Späne reissen nicht ab und wickeln sich um den Bohrer

Aus diesen drei Punkten folgt die Grundregel für das Bohren von Edelstahl: niedrige Drehzahl, kräftiger und gleichmässiger Vorschub, viel Schneidöl.

Unterschied zum Bohren in normalem Stahl

Baustahl besteht überwiegend aus Eisen mit geringem Anteil weiterer Elemente. Schon nach dem ersten Loch macht sich dieser Unterschied bemerkbar. Edelstahl enthält zusätzlich Chrom, Nickel und je nach Werkstoff Molybdän. Diese Legierungen verändern das Verhalten der Materialien unter der Schneide grundlegend.

Der wichtigste Unterschied liegt in der Drehzahl. Wer beide Materialien mit derselben Einstellung bohren will, überhitzt das Werkzeug im Edelstahl innerhalb weniger Sekunden. Ein weiterer Unterschied betrifft den Druck: Beim Bohren in normalem Stahl reicht mässiger Vorschub, in Edelstählen braucht die Schneide dauerhaft Zustellung.

Vorbereitung vor dem Bohren

Die Vorbereitung entscheidet darüber, ob sich der Werkstoff sauber bohren lässt. Das Werkstück gehört fest gespannt, denn ein mitdrehendes Blech ist die häufigste Ursache für Verletzungen. Ein Schraubstock an der Bohrmaschine sorgt für einen sicheren Stand beim Bohren. Für die Sicherheit gehören zusätzlich Schutzbrille und geschlossene Kleidung zur Ausstattung.

Die Bohrstelle wird angerissen und angekörnt. Auf polierten Oberflächen hilft ein Streifen Kreppband als zweiter Tipp. Vor dem Bohren von Löchern für Schrauben lohnt sich die Kontrolle des Durchmessers: Ein Loch für eine M6-Schraube misst je nach Passung 6,4 oder 6,6 mm.

Der richtige Bohrer zum Bohren in Edelstahl

Der Werkstoff des Bohrers entscheidet über den Erfolg beim Bohren. Metallbohrer aus einfachem Chrom-Vanadium eignen sich für Holz und weiche Materialien aus Metall, beim Bohren in Edelstahl stumpfen sie nach wenigen Sekunden ab. Ein CV-Stahl Bohrer hat für diese Aufgabe zu wenig Warmhärte.

Ein HSS-Co Spiralbohrer nach DIN 338 ist für die meisten Arbeiten die richtige Wahl. Der Kobaltanteil erhöht die Warmhärte, wodurch die Schneide ihre Festigkeit behält.

Bohrertypen, Anschliff und Spitzenwinkel

Die Bohrertypen nach DIN 1836 unterscheiden sich im Drallwinkel. Typ N steht für normale Werkstoffe, Typ W für weiche und zähe Materialien wie Aluminium und Kupfer, Typ H für harte und kurzspanende Werkstoffe. Ein Bohrer vom Typ H mit kleinem Drallwinkel kommt zum Bohren in sehr harten Edelstählen zum Einsatz. Für Edelstahl eignen sich Bohrer vom Typ N mit einem Spitzenwinkel von 130 bis 135 Grad.

Ein Kreuzanschliff zentriert den Bohrer selbst und sorgt dafür, dass das Loch an der geplanten Stelle entsteht. Beschichtungen aus TiN oder TiAlN senken die Reibung zusätzlich und verlängern die Standzeit. Solche Beschichtungen lohnen sich bei häufigen Bohrungen im selben Werkstoff. Ein HSS Bohrer ohne Beschichtung eignet sich nur für dünnes Metall und niedrige Drehzahlen. Ein HSS-E Spiralbohrer-Set mit 25 Teilen deckt die gängigen Durchmesser von 1 bis 13 mm ab.

Drehzahl und Vorschub beim Bohren

Die Schnittgeschwindigkeit zum Bohren mit HSS-Co in Edelstahl liegt bei 8 bis 12 m/min und damit rund dreimal niedriger als in Baustahl. Aus diesem Wert und dem Durchmesser ergibt sich die Drehzahl.

Steht an der Bohrmaschine keine passende Stufe zur Verfügung, wird zum Bohren die nächstkleinere gewählt. Viele Bohrmaschinen erreichen im untersten Gang rund 400 bis 600 U/min, was für Bohrungen bis 8 mm ausreicht. Über 1000 U/min wird nur unter 3 mm gebohrt. Der Vorschub bleibt gleichmässig und kräftig, damit die Schneide unter der verfestigten Zone im Werkstoff arbeitet. Ein Bohrer, der bei laufender Bohrmaschine ohne Vorschub im Loch steht, zerstört seine Schneide in Sekunden. In diesem Fall hilft nur noch ein neues Werkzeug.

Edelstahl bohren: Anleitung in sechs Schritten

1.      Werkstück fest einspannen, vor dem Bohren in Blech eine Unterlage aus Holz unterlegen

2.      Bohrstelle am Werkstück ankörnen, bei harter Oberfläche mit einem kräftigen Schlag

3.      Schneidöl auf die Bohrstelle geben und während des Bohrens nachlegen

4.      Drehzahl nach Tabelle einstellen und mit gleichmässigem Druck anbohren

5.      Bei Durchmessern über 8 mm in zwei Schritten arbeiten und im ersten Schritt mit der halben Grösse vorbohren

6.      Vor dem Durchbruch die Kraft leicht verringern, damit der Bohrer nicht einhakt

Eine Ständerbohrmaschine bringt beim Bohren deutliche Vorteile, weil sie die Kraft gleichmässig überträgt und den Bohrer senkrecht führt. Mit der Handbohrmaschine gelingt es ebenfalls, verlangt aber Kraft und eine ruhige Führung.

Edelstahlblech bohren

Dünnes Blech neigt zum Aufreissen, weil der Bohrer beim Durchbruch einhakt. Hier führt der Weg über ein anderes Werkzeug. Ein Stufenbohrer bohrt sauberer, weil er fortlaufend schneidet und runde Löcher erzeugt. Ab 10 mm ist er dem Spiralbohrer beim Bohren in Edelstahlblech in den meisten Fällen überlegen.

Die Unterlage verhindert zusätzlich, dass sich das Material beim Durchbruch wölbt. Bei mehreren Bohrungen in einer Reihe wird das Blech neu gespannt.

Häufige Fehler beim Bohren in Edelstahl

·        Zu hohe Drehzahl: Die Schneide läuft blau an und verliert ihre Härte, danach reibt der Bohrer nur noch

·        Zu wenig Vorschub: Der Werkstoff verfestigt sich vor der Schneide, der Bohrer kommt nicht mehr weiter

·        Fehlendes Schneidöl: Ohne Schmierung steigt die Temperatur im Bohrloch schnell über die Grenze für HSS

·        Kein Körnerschlag: Der Bohrer verläuft auf der glatten Oberfläche und erzeugt ein unrundes Loch

·        Handschuhe an der Maschine: An rotierenden Werkzeugen besteht Einzugsgefahr, Handschuhe gehören nur zum Entgraten und Handhaben

Eine Schutzbrille ist bei dieser Arbeit Pflicht, da Späne aus Edelstahl lang und scharfkantig sind. Welche Ausführung wann passt, beschreibt der Ratgeber zu den Normen für Schutzbrillen.

Fragen und Antworten zum Bohren von Edelstahl

Beim Bohren von Edelstahl tauchen immer wieder dieselben Fragen auf.

Lässt sich Edelstahl mit Wasser kühlen? Wasser kühlt zwar, schmiert aber nicht. Schneidöl senkt zusätzlich die Reibung und ist hier die bessere Lösung.

Warum wird der Bohrer blau? Blau bedeutet, dass die Schneide über 300 Grad heiss geworden ist. Ursache sind zu hohe Drehzahl, zu wenig Schneidöl oder ein bereits stumpfes Werkzeug.

Wie oft muss nachgeschärft werden? Bei sichtbarem Verschleiss an den Schneidkanten oder wenn der Bohrer trotz Vorschub kaum noch Späne abnimmt. Ein stumpfer Bohrer verfestigt das Material und macht die nächste Bohrung schwerer.

Welcher Bohrer eignet sich für dünnes Material? Bei einer Stärke unter 2 mm arbeitet ein Stufenbohrer sauberer als ein Spiralbohrer, weil er nicht einhakt. Für alles darüber bleibt in jedem Fall der HSS-Co Bohrer die erste Wahl.

Braucht man dafür einen Fachmann? Das Bohren von Edelstahl gelingt auch ohne Erfahrung als Profi, sobald Drehzahl, Werkzeug und Kühlung zusammenpassen. Wer diese Punkte beachtet, kann ohne Sorge vor einem Bruch bohren. Damit ist das Thema Edelstahl bohren erledigt.

Edelstahl bohren mit dem passenden Werkzeug

Für saubere Bohrungen in Edelstahl gehören drei Punkte zusammen: ein Bohrer aus HSS-Co mit Kreuzanschliff, eine niedrige Drehzahl nach Durchmesser und durchgehende Kühlung mit Schneidöl. Damit ist für eine hohe Standzeit des Werkzeugs gesorgt. Der Vorschub bleibt dabei konstant, damit die Schneide unter der verfestigten Schicht schneidet.

Wer regelmässig Edelstahl bohren muss, hält einen Satz beschichteter Bohrer in den gängigen Durchmessern bereit. Damit ist alles vorhanden, was für saubere Bohrungen nötig ist. Passende Bohrer und weitere Werkzeuge finden sich in der Kategorie Schneid- und Trennwerkzeug.