Metaalboren: zo kies je de juiste (2024)

In deze gids kom je alles te weten over metaalboren en leggen we uit welke boor past bij je toepassing. Je kan bovendien gratis ons e-book over verspanen downloaden, vol handige tips over boren, frezen, tappen en nog veel meer.

Inhoud

• Metaalboren herkennen
• Welke soorten metaalboren zijn er?
• Coatings en uitvoeringen kiezen
• Lengte bij metaalboren
• Keuze van de punthoek
• Spiraalvormen bij metaalboren
• Spiraalhoek
• Aansluitingen bij metaalboren
• 10 tips om de levensduur te verhogen
  

Hoe kan je een metaalboor herkennen? Metaalboren, (ook wel spiraalboren genoemd) hebben twee snijkanten die samenkomen in een scherpe punt. Daarnaast worden deze boren gekenmerkt door hun spiraalvorm. Dankzij deze vorm worden spanen automatisch afgevoerd uit het boorgat.

Er lopen twee spiraalgroeven langs de schacht van de boor. Deze nemen doorgaans 2/3 van de totale lengte in. De achterkant van de schacht functioneert als kolf om de boor op te spannen in de kop van de boormachine. Goed om weten: sinds kort zijn er ook boren met 3 spiralen en getrapte punt op de markt.

• Metaalboren bestaan zowel met cilindrische als conische schacht.
• Spiraalboren met cilindrische (rechte) schacht zijn beschikbaar t.e.m. Ø23, maar vanaf Ø13 is de schacht afgedraaid en kan deze in een boorkop geplaatst worden.
• Grote spiraalboren (Ø5-Ø70) hebben een conische schacht. Ze kunnen op 2 manieren in de boorspindel geplaatst worden: rechtstreeks of via een reduceerhuls.
  

1. Boordiameter
2. Spiraallengte
3. Totale lengte spiraalboor
4. Spiraalgroef
5. Punthoek / Tophoek
6. Geleiderand (voorkomt het slingeren van de boor. Bepaalt boordiameter & diameter van het gat.)
7. Ziel (kortste afstand tussen de 2 snijvlakken van de boor)

Welke soorten metaalboren zijn er?

De meeste metaalboren zijn vervaardigd uit HSS (hoge snelheidsstaal). Het is één van de meest gebruikte materialen voor spiraalboren. We kunnen in grote lijnen 2 soorten HSS-boren onderscheiden: rolgewalste (HSS-R) of geslepen spiraalboren (HSS-E). Beiden zijn verkrijgbaar met verschillende soorten coatings.

Naast HSS zijn er ook spiraalboren gemaakt uit poederstaal en VHM (volhardmetaal). Deze worden voornamelijk gebruikt bij CNC-besturingscentra.

HSS-R: rolgewalste boren

HSS-R metaalboren zijn rolgewalst. Om deze boren te vervaardigden gebruikt men ongehard materiaal dat pas in de eindfase van de productie gehard wordt. De typische spiraalvormige groeven worden er dan in geperst. Hierdoor krijg je een uiterst lage ruwheid die zorgt voor een goede spaanafvoer. Het walsen voorkomt ook het onderbreken van de staalstructuur wat de taaiheid van deze boren ten goede komt.

Je kan rolgewalste boren herkennen aan de extra rand die zich aan de kant van het snijgedeelte bevindt én op het einde van de spiraal.

• HSS-R boren hebben een hoge taaiheid.
• HSS-R kent een vlotte spaanafvoer.
• Vaak het voordeligste in aankoopprijs.
• Nadeel: doorgaans worden HSS-R boren sneller bot waardoor hun snijcapaciteit afneemt.
• Geschikt voor: handboormachines, kolomboormachines, magneetboormachines
  

HSS-G: geslepen boren

HSS-G metaalboren zijn geslepen boren. Deze worden ook wel HSS-S genoemd. In tegenstelling tot HSS-R boren worden de spiraalvormige groeven bij HSS-G boren in het reeds gehard materiaal geslepen in plaats van geperst. Deze productiemethode resulteert in scherpere boren met bovendien een sterke verbetering op vlak van maatnauwkeurigheid. Om HSS-G boren te vervaardigden gaat men veelal duurdere materialen gebruiken zoals HSS-Co.

• HSS-G spiraalboren hebben scherpere snijkanten.
• Deze boren kennen een hogere maatnauwkeurigheid.
• Hebben een langere levensduur.
• Nadeel: deze boren zijn doorgaans iets duurder in aankoop.
• Geschikt voor: handboormachines, kolomboormachines, magneetboormachines.
  

VHM-boren

VHM-spiraalboren zijn vervaardigd uit volhardmetaal, een composietmateriaal samengesteld uit carbiden van Wolfraamcarbide (WC), Tantalcarbide (TaC), Titaniumcarbide (TiC) en Niobiumcarbide (NbC). Kobalt wordt hierbij gebruikt als bindingsmateriaal.

• Metaalboren uit VHM zijn erg hard
• Zeer grote slijtvastheid
• Bestand tegen warmte (warmtevast)
• Beperkte flexibiliteit, snellere breuk bij instabiliteit (bv. bij trillen)
• Geschikt voor: machinecenters
  

Wanneer kiezen voor VHM?

• Verspaning aan zeer hoge snelheden
• Intense productie
• Werkstuk uit hard materiaal
• De machine levert hoge toerentallen
• Trillingsvrije omgeving

Metaalboren uit poederstaal

Hoe worden metaalboren uit poederstaal vervaardigd? Materiaalkorrels van metaallegeringen worden in poedervorm gemengd, samengeperst in een mal en vervolgens verhit tot net voor het smeltpunt. Het aantal contactpunten tussen de korrels neemt hierdoor toe met als resultaat een zeer hard gevormd materiaal.

• Poederstaal is kwalitatiever dan HSS
• Poederstaal is goedkoper dan volhardmetaal (VHM)
• Snijgereedschappen uit poederstaal zullen minder snel breken en kunnen dus op oudere machines gebruikt worden die meer trillingen produceren en beperktere snelheden behalen.
• Prijs-technisch zeer interessant
  

Wanneer kiezen voor metaalboren uit poederstaal?

• Wanneer je sneller wil werken dan met een HSS of HSS-E variant
• Wanneer je machine niet de zeer hoge toerentallen kan leveren die nodig zijn om met VHM-materiaal te werken
• Wanneer je snel wil werken maar de opspanning niet stabiel genoeg is om met VHM-gereedschappen te werken

Coatings en uitvoeringen kiezen

Metaalboren zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen en tal van coatings. Deze kunnen (naast de correcte snijsnelheid) de levensduur van de boor aanzienlijk verlengen. Hieronder lichten we de belangrijkste toe.

Blank / blinkend: standaarduitvoering

• Het basismateriaal, zonder enige verdere vorm van bewerking of coating.
• Bv.: een standaard HSS-boor.
  

Zwart: gevaporiseerd

• Deze zwarte coating vind je vaak terug bij HSS-boren.
• Gaat roest tegen en zorgt voor een vlottere afvoer van de spanen omdat deze minder gemakkelijk hechten aan het snijgereedschap, met andere woorden, ze kleven niet aan het snijgereedschap.
  

HSS-Co (HSS-E): High Speed Steel-Cobalt

HSS-Co boren worden ook wel HSS-E boren genoemd. HSS-Co is een HSS-legering waar een kleine hoeveelheid cobalt(Co) aan toegevoegd werd (5 of 8%).Er is een verbeterde slijtvastheid bij blootstelling aan hoge temperaturen dankzij toevoeging van cobalt.

HSS-Co zorgt ervoor dat de scherpte en stevigheid van snijgereedschappen langer behouden blijven. Het is wel zo dat metaalboren vervaardigd uit HSS-Co meestal iets duurder zijn dan de standaard HSS-varianten.

Toepassingen

• Geschikt voor het verspanen van zeer harde materialen zoals RVS
• De typische voordelen van HSS-Co zijn ook van toepassing bij verspanen van zachtere materialen
• HSS-Co 5%: geschikt voor bv. handboormachines, waar meer vibraties aanwezig zijn
• HSS-Co 8%: geschikt voor stationaire machines met constantere verspaning, waar minder vibraties aanwezig zijn

Titaniumnitride: HSS-TIN

Snijgereedschappen voorzien van een TIN-coating zijn goudkleurig. De coating zorg voor een hogere taaiheid. De snijvlakken van het verspanend gereedschap zijn dus beter beschermd waardoor er minder snel slijtage gaat optreden en het gereedschap langer scherp zal blijven. Bovendien wordt de wrijving tussen het gereedschap en het te bewerken materiaal verlaagd. Hierdoor ontstaat minder warmteontwikkeling en kan je langere periodes gaan verspanen met hogere snelheden.

Voordelen:

• Hoge hardheid
• Goede hechting
• Goede temperatuurbestendigheid
• Goede chemische bestendigheid
• Relatief lage oxidatietemperatuur

Toepassingen: voor bewerking van staal en aluminium.

Titanium-Aluminium-Nitride (TiAlN)

Kenmerkend aan deze coating is z’n zwart-blauwe kleur. Het betreft een universeel toepasbare coating. TiAlN is een chemische verbinding van titanium, stikstof en aluminium. De coating is uiterst bestendig tegen warmteontwikkeling en laat dus toe om met hogere snelheden te werken. TiAlN is bovendien resistent tegen oxidatie. Afhankelijk van de gebruikte verspanende techniek kan snijgereedschap mét TiAlN-coating 1 tot zelfs 10 keer langer meegaan dan snijgereedschappen zonder coating!

Voordelen

• Hoge hardheid
• Lage wrijvingsweerstand
• Goede temperatuurbestendigheid

Toepassingen: metaalboren voor bewerking van staal, gelegeerd staal en gehard staal.

Metaalboren zijn beschikbaar in verschillende lengtes die DIN-genormeerd zijn. Elke lengte wordt dus aangeduid met
een DIN-cijfer.

Keuze van de punthoek

De punt van een spiraalboor noemen we de punthoek, ook wel bekend als tophoek. De punthoek speelt een belangrijke rol bij het verspanen. Deze moet immers vlot en efficiënt door het metaal boren. We onderscheiden punthoeken geslepen onder 118° en 135°

Punthoek 118°

• Standaard worden metaalboren geslepen onder 118°.
• Voor algemeen gebruik, messing, koper, aluminium enz… (zachte materialen).

Punthoek 135°

• Voor het boren van hardere materialen zoals bv. inox of RVS wordt vaak gebruik gemaakt van HSS-Co spiraalboren. Deze hanteren een minder scherpe snijhoek van 135° Zo wordt een betere centrering bereikt bij het aanboren.
• Meestal zelfcentrerend.
• Voor gebruik bij (dunne) plaatmaterialen. Zo wordt vermeden dat de boor doorheen het materiaal trekt.

Voordelen van zelfcentrerende metaalboren?

• Uitstekende centrering, voorboren overbodig
• Penetreert gemakkelijker in het werkstuk, ook bij gebogen oppervlakken
• Boor verloopt niet en boort daarom op de juiste plaats bij manueel boren
• Lagere snijkrachten
• Nauwkeuriger en perfect ronde gaten
  

Er zijn niet alleen normeringen voor de lengtes van metaalboren, maar ook voor de verschillende soorten spiraalvormen. Normering volgens DIN 1836:

Normale spiraal – Type N
Geschikt om te boren in materialen met een normale hardheid en treksterkte.

Flauwe spiraal – Type H

• Geschikt om te boren in harde tot taaiharde materialen.
• Geschikt om te boren in kortspanige materialen.
  

Parabool spiraal

• Geschikt om te boren in harde tot zelfs zeer harde materialen, dit bij een onderbroken voeding.
• Speciaal voor seriële producties.
  

Spiraalhoek

We hadden het eerder al over de punthoek van metaalboren, maar ook bij de spiraalgroeven zelf kunnen we verschillende hoeken onderscheiden. Dit hangt samen met de toepassing en het materiaal waarvoor ze gebruikt worden.

Spiraal onder hoek van 40°:

• Voor harde materiaalsoorten
• Vlot boren onder deze hoek dankzij de snelle spaanbreking en spaanafvoer.
• Perfecte combinatie met diepgat spiraalvorm (diepgatboor) voor het boren van diepe tot heel diepe gaten in harde tot heel harde materialen.
• Minder geschikt voor dunne platen omdat de boor zich nogal agressief door het materiaal gaat trekken.
  

Spiraal onder hoek van 30°:

Metaalboren waarbij de spiraal onder een hoek van 30° ligt wordt gebruikt voor het boren van standaardmaterialen.

Spiraal onder hoek van 15°:

Geschikt voor zowel zachtere materialen als langspaninge materialen

Bij metaalboren kunnen we verschillende aansluitingen onderscheiden. Deze “aansluitingen” worden ook wel “opnames” genoemd. Er zijn 4 soorten opnames:

• Cilindrisch
• Afgedraaid
• Morseconus
• VersaDrive

Cilindrische schacht

• Je herkent deze metaalboren aan de rechte schacht.
• Spiraalboren met deze aansluiting zijn tot Ø 20 beschikbaar.
• Te plaatsen in de boorkop van de machine.
  

Afgedraaide schacht

• Bij boren met een rechte schacht kan de schacht vanaf 13,5 mm afgedraaid worden tot 13 mm zodat de boor in een standaard boorkop past.
• Te plaatsen in de boorkop van de machine.
  

Morseconus

Een morseconus is een aansluitingstype dat toelaat verspanend gereedschap zoals een metaalboor te monteren en vast te klemmen in een machine. (bv. kolomboormachine, draaibanken etc…). In onze blog over de morseconus gaan we er dieper op in.

VersaDrive aansluiting

Gaten boren kan met heel wat verschillende toestellen gaande van stationaire machines tot elektrische tools. Voor elk van deze tools heb je dan een specifieke verzameling verspanende gereedschappen nodig, en dat is natuurlijk vrij omslachtig.

Het VersaDrive-systeem (ontwikkeld door HMT) biedt hiervoor een oplossing. Dit systeem bestaat uit een breed assortiment verspanende gereedschappen én een aantal speciaal ontworpen opnames en adapters. Deze adapters laten toe om VersaDrive snijgereedschappen te monteren op al je elektrische tools en (boor)machines.