Senker, Reibahle und Fräser: Welches Werkzeug wofür?

Nach dem Bohren sind Bohrlöcher selten fertig. Der Rand trägt einen Grat, die Oberfläche im Loch ist rau und das Mass weicht um einige Hundertstel vom Nennmass ab. Senker, Reibahle und Fräser übernehmen jeweils einen Teil dieser Nacharbeit, und jedes dieser Werkzeuge hat eine klar abgegrenzte Aufgabe.

Die Frage Senker, Reibahle, Unterschied stellt sich vor allem dann, wenn Bohrungen eine Passung erhalten sollen. Dieser Überblick ordnet den drei Werkzeugen ihre Anwendung zu und zeigt, in welcher Reihenfolge sie am Werkstück zum Einsatz kommen.

Der Unterschied zwischen Senker und Reibahle

Beide Werkzeuge arbeiten in einer vorhandenen Bohrung, verfolgen dabei aber verschiedene Ziele. Der Senker bearbeitet den Rand von Bohrlöchern, die Reibahle die Wand der Bohrungen.

Der Unterschied zwischen Senker und Reibahle lässt sich in einem Satz zusammenfassen: Der Senker formt den Übergang zwischen Oberfläche und Bohrung, die Reibahle stellt Durchmesser und Oberflächenqualität im Loch her. Fräser arbeiten dagegen frei im Material und erzeugen Nuten, Taschen und Konturen.

Wann eine Reibahle notwendig ist

Für die meisten Bohrungen in der Metallbearbeitung genügt der Bohrer. Eine Reibahle kommt erst dann ins Spiel, wenn ein Bauteil in der Bohrung sitzen soll und dabei eine Passung braucht. Typisch sind Sitze für Lager, Buchsen, Passstifte und Wellen.

Diese Art der Anwendung verlangt Präzision im Bereich von wenigen Hundertstel. Ein Loch mit 10 mm liegt nach dem Bohren zwischen 10,05 und 10,2 mm und ist dabei leicht unrund. Nach dem Reiben mit der Reibahle liegt derselbe Durchmesser innerhalb der Toleranzen von H7, also zwischen 10,000 und 10,015 mm.

Bei Durchgangsbohrungen für Schrauben spielt diese Genauigkeit keine Rolle. Dort ist der Einsatz einer Reibahle unnötiger Aufwand, weil die Schraube ohnehin Spiel im Loch hat.

Senker: Arten und Einsatz

Senker tragen am Eingang von Bohrungen Material ab. Je nach Form der Spitze entsteht dabei eine kegelige oder eine flache Fläche. Die Verwendung richtet sich danach, welche Form der Kopf der Schraube hat.

Der Kegelsenker mit 90 Grad ist der Standard für diese Art der Bearbeitung in Metall. Er erzeugt die Sitzfläche für Senkschrauben und säubert den Rand in einem Durchgang. Modelle mit drei Schneiden laufen ruhiger als solche mit vier, weil die ungerade Zahl der Schneiden das Rattern verringert. Für Bohrlöcher in dünnem Blech sind Querlochsenker am besten geeignet.

Flachsenker mit Führungszapfen erzeugen eine plane Fläche für den Kopf einer Zylinderschraube. Der Zapfen läuft in der vorhandenen Bohrung und hält das Werkzeug mittig. Für jede Grösse an Schrauben gibt es dabei einen eigenen Senker, weil Zapfendurchmesser und Senkdurchmesser zusammenpassen müssen.

Senken in Metall und Holz

In der Holzbearbeitung kommen Senker mit steilerem Winkel und meist zwei Schneiden zum Einsatz. Sie erzeugen die Sitzfläche für Holzschrauben und arbeiten in Holz mit höherer Drehzahl als in Metall. Auf diese Weise entsteht eine saubere Fläche ohne ausgerissene Fasern. Kombinierte Werkzeuge aus Bohrer und Senker erledigen beide Schritte in einem Durchgang, was bei Serien in Holz Zeit spart.

Für Metall gilt die umgekehrte Regel: langsam drehen, gleichmässig zustellen und mit Schneidöl arbeiten. Bohrungen in Aluminium neigen zum Schmieren, hier hilft ein Senker mit polierten Spannuten. Aus demselben Grund werden Späne regelmässig entfernt.

Reibahle: Genauigkeit in der Bohrung

Eine Reibahle nimmt nur wenige Zehntel ab und bringt die Bohrung damit auf Nennmass. Der Bohrer allein erreicht diese Genauigkeit nicht, weil er verläuft und ein leicht unrundes Loch hinterlässt. Reiben ist deshalb der letzte Schritt vor der Montage von Passstiften, Lagern und Buchsen. Diese Präzision unterscheidet die Reibahle von allen anderen Werkzeugen, die in Bohrlöchern arbeiten.

Das Aufmass vor dem Reiben richtet sich nach dem Durchmesser:

Ein Loch mit einem Fertigmass von 10 H7 wird demnach mit 9,8 mm vorgebohrt. Das Vorbohren gehört damit zur Vorbereitung jeder geriebenen Bohrung. Zu wenig Aufmass führt dazu, dass die Reibahle nur reibt, ohne zu schneiden. Zu viel Aufmass überlastet die Schneiden am Anschnitt und verschlechtert die Oberfläche.

Handreibahlen und Maschinenreibahlen

Der Anschnitt unterscheidet die beiden Bauformen. Handreibahlen nach DIN 206 haben einen langen Anschnitt über mehrere Millimeter, der das Werkzeug im Loch führt. Sie tragen einen Vierkant am Schaft für das Windeisen.

Maschinenreibahlen nach DIN 212 arbeiten mit einem kurzen Anschnitt von etwa 45 Grad. Diese Reibahle ist für einen gleichbleibenden Vorschub ausgelegt. Maschinenreibahlen sitzen mit Zylinderschaft oder Kegelschaft in der Maschine und benötigen eine genaue Führung durch die Spindel. In CNC-Maschinen erreichen Maschinenreibahlen hohe Stückzahlen bei gleichbleibender Qualität am Werkstück, weil Vorschub und Drehzahl exakt eingehalten werden.

Bei den Spannuten gibt es zwei Ausführungen mit unterschiedlichem Einsatzbereich:

·        Linksdrall oder gerade Nuten: Die Späne laufen nach vorn aus, geeignet für Durchgangsbohrungen

·        Rechtsdrall: Die Späne werden nach oben gefördert, geeignet für Grundlöcher

Beim Reiben gilt eine Regel ohne Ausnahme: Die Reibahle wird niemals rückwärts gedreht. Beim Zurückdrehen laufen die Schneiden gegen den Span und brechen aus. Aus dem Loch kommen die Schneiden nur in Schnittrichtung heraus, auch bei der Handreibahle. Auf diese Weise bleibt die Form der Bohrung erhalten.

Die Schnittgeschwindigkeit liegt beim Reiben mit HSS in Stahl bei 4 bis 10 m/min und damit noch unter den Werten für das Bohren. Der Vorschub fällt dagegen hoch aus, üblich sind 0,2 bis 0,5 mm pro Umdrehung. Ein niedriger Vorschub führt zum Quetschen des Materials statt zum Schneiden.

Häufige Fehler beim Reiben

·        Falsches Aufmass: Zu wenig Material vor den Schneiden führt zum Quetschen, zu viel überlastet den Anschnitt

·        Späne im Loch: Bleiben Späne in der Bohrung, ziehen sie Riefen in die frisch bearbeitete Wand

·        Fehlende Kühlung: Schneidöl senkt die Reibung und verlängert die Lebensdauer der Reibahle deutlich

·        Schiefe Führung: Ein schräg angesetztes Werkzeug erzeugt eine konische Bohrung statt einer zylindrischen

·        Werkstück nicht fixiert: Bewegt sich das Werkstück, gehen Passung und Präzision verloren

Eine Reibahle gehört zu den teureren Werkzeugen, deren Schneiden sich nur mit Spezialmaschinen nachschärfen lassen. Eine saubere Arbeitsweise zahlt sich hier unmittelbar in der Lebensdauer aus.

Fräser: Material abtragen in der Fläche

Fräser unterscheiden sich von den anderen beiden Werkzeugen grundlegend, weil sie nicht auf eine vorhandene Bohrung angewiesen sind. Sie tragen Material seitlich und in der Tiefe ab und erzeugen damit Nuten, Absätze, Taschen und Konturen.

·        Schaftfräser: Zwei bis vier Schneiden, für Nuten und Konturen an der Seite

·        Bohrnutenfräser: Mittenschneidend, taucht senkrecht ins Material ein

·        Nutfräser: Für Nuten mit fester Breite, etwa für Passfedern

·        Planfräser: Für grosse Flächen mit Wendeschneidplatten aus Hartmetall

·        Formfräser: Für Radien, Fasen und Profile

Arbeiten mit Fräsern verlangen eine Maschine mit stabiler Spindel und spielfreier Führung. Eine Bohrmaschine eignet sich dafür nicht, weil ihre Lager keine seitlichen Kräfte aufnehmen. Für Serien in der Herstellung von Bauteilen kommen Fräser aus VHM zum Einsatz, für einzelne Arbeiten reicht HSS.

Der Vorteil von Fräsern liegt in ihrer Freiheit: Sie folgen keiner vorhandenen Bohrung, sondern jeder programmierten Bahn. Auf CNC-Maschinen entstehen damit Konturen, die sich mit anderen Werkzeugen nicht herstellen lassen. Diese Freiheit hat ihren Preis in Form höherer Anforderungen an Maschine, Spannmittel und Programmierung. Die Einsatzbereiche von Fräsern und Reibahle überschneiden sich dabei kaum.

Maschinen und Aufnahme der Werkzeuge

Senker, Reibahlen und Fräser unterscheiden sich in der Art, wie sie in der Maschine sitzen.

Für Senker reicht eine einfache Bohrmaschine aus, sofern sich die Drehzahl weit genug absenken lässt. Beide Werkzeuge lassen sich dort ohne Umbau einsetzen. Maschinenreibahlen verlangen eine spielfreie Spindel, weil jede seitliche Bewegung direkt in die Bohrungen übertragen wird. Der Vorteil gegenüber der Handarbeit liegt in der Präzision der Führung. Fräser benötigen darüber hinaus eine Maschine, deren Lager für seitliche Kräfte ausgelegt sind.

Werkstoffe und Schneidstoffe der Werkzeuge

Senker, Reibahlen und Fräser gibt es aus denselben Schneidstoffen wie Bohrer. Die Wahl richtet sich nach dem Werkstoff des Werkstücks und nach der Stückzahl.

In der Metallbearbeitung entscheidet neben dem Werkstoff auch die Art der Bearbeitung. Beim Bohren, Senken und Reiben gelten dabei dieselben Grundsätze. Für gelegentliche Arbeiten in der Werkstatt sind Werkzeuge aus HSS am besten geeignet, weil sie unempfindlich gegen Fehlbedienung bleiben. Bei der Herstellung von Serienteilen rechnen sich Werkzeuge aus Hartmetall, deren Lebensdauer ein Vielfaches beträgt. Solche Werkzeuge verlangen allerdings stabile Maschinen.

Die Art der Späne gibt dabei einen Hinweis auf die richtigen Einstellungen. Gleichmässige, kurz brechende Späne zeigen eine passende Kombination aus Werkzeug, Werkstoff und Vorschub an.

Die richtige Reihenfolge

In der Praxis folgen die Werkzeuge in einer festen Abfolge aufeinander:

1.      Bohrstelle anreissen und körnen

2.      Mit dem Bohrer vorbohren, vor dem Reiben mit dem Aufmass aus der Tabelle

3.      Bohrung mit dem Senker entgraten, bei Bedarf für Schrauben ansenken

4.      Bohrung mit der Reibahle auf Nennmass reiben

5.      Späne entfernen und Mass mit Lehrdorn oder Messschieber prüfen

Das Ansenken vor dem Reiben hat einen Grund: Ein Grat am Eingang drückt die Reibahle aus der Mitte und verschlechtert die erreichbaren Toleranzen. Bei Durchgangsbohrungen werden Bohrlöcher auf beiden Seiten angesenkt.

Werkzeuge nach Aufgabe auswählen

Für Bohrungen, die anschliessend ein Gewinde aufnehmen, genügt der Senker als Vorbereitung. Reiben ergibt dort keinen Sinn, weil das Gewinde die Wand ohnehin verändert. Am besten wird in diesem Fall direkt nach dem Vorbohren gesenkt und danach das Gewinde geschnitten.

Fragen und Antworten

Lässt sich eine Bohrung mit dem Bohrer allein auf Mass bringen? Ein Bohrer arbeitet mit Toleranzen von mehreren Zehnteln. Für eine Passung führt kein Weg an der Reibahle vorbei.

Kann eine Reibahle einen grösseren Durchmesser herstellen? Reibahlen gibt es in festen Grössen, meist abgestuft in 0,5 mm Schritten. Verstellbare Modelle decken einen kleinen Bereich ab und eignen sich für Reparaturen.

Wie sieht die Anwendung von Senkern in Holz aus? In der Holzbearbeitung arbeiten Senker mit hoher Drehzahl und ohne Kühlung. Bohrer mit integriertem Senker erledigen beide Schritte in einem Durchgang.

Ersetzt ein Fräser den Senker in anderen Fällen? Auf CNC-Maschinen wird die Senkung häufig mit einem Fasenfräser hergestellt. Bei Handarbeit sind Senker die schnellere und günstigere Form der Bearbeitung.

Senker, Reibahle und Fräser im Überblick

Die Abgrenzung bleibt einfach: Der Senker bearbeitet den Rand, die Reibahle die Wand einer Bohrung, der Fräser trägt Material in der Fläche ab. Vor allem die Reihenfolge entscheidet über das Ergebnis, weil ein rauer Rand die Arbeit der Reibahle zunichtemacht. Vor allem bei Passungen zahlt sich diese Sorgfalt aus.

Für die Auswahl im Einstieg genügen ein Kegelsenker mit 90 Grad und Maschinenreibahlen in den Grössen, die im Betrieb am häufigsten gebraucht werden. Passende Bohrer als Vorbereitung dazu, etwa ein HSS-Co Spiralbohrer nach DIN 338 oder ein HSS-E Bohrersatz mit 25 Teilen, finden sich zusammen mit weiteren Werkzeugen in der Kategorie Schneid- und Trennwerkzeug.