Was sind rollende Gewindebohrer und warum übertreffen sie beim Gewindeschneiden in großen Stückzahlen die geschnittenen Gewindebohrer?

Das Gewindeschneiden ist einer der kritischsten Vorgänge in der Präzisionsfertigung, und die Wahl des Werkzeugs bestimmt direkt, ob eine Produktionslinie profitabel läuft oder nicht.Rollende Wasserhähnehaben sich in Branchen mit hohem Volumen als die vorherrschende Lösung herausgestellt und bieten im Vergleich zu herkömmlichen Gewindebohrern eine durchweg längere Werkzeuglebensdauer, eine überlegene Gewindefestigkeit und erheblich niedrigere Stückkosten. Für Hersteller, die pro Schicht Tausende von Gewindelöchern produzieren, ist der Unterschied nicht marginal – er ist von entscheidender Bedeutung.

BeiTaizhou Hongyi Präzisionswerkzeuge Co., Ltd.Unsere Ingenieure haben Jahre damit verbracht, die Geometrie, Materialzusammensetzung und Oberflächenbehandlung unserer Rollgewindebohrer zu verfeinern, um den hohen Anforderungen von Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- und allgemeinen Metallbearbeitungsanwendungen gerecht zu werden. In diesem Artikel wird genau erklärt, was rollende Gewindebohrer sind, wie sie geschnittene Gewindebohrer in allen messbaren Maßstäben übertreffen und warum weltweit führende Hersteller ihre Gewindebearbeitungsprozesse auf Formgewindebohrer-Technologie umstellen.

Inhaltsverzeichnis

• Was sind Rolling Taps und wie funktionieren sie?
• Wie unterscheiden sich rollende Gewindebohrer von geschnittenen Gewindebohrern in Mechanismus und Ergebnis?
• Warum schneiden rollende Gewindebohrer besser ab als geschnittene Gewindebohrer beim Gewindeschneiden in großen Stückzahlen?
• Was sind die vollständigen Produktspezifikationen unserer Rollgewindebohrer?
• Für welche Materialien sind Rollgewindebohrer am besten geeignet?
• Wie wählen Sie den richtigen Rollgewindebohrer für Ihre Anwendung aus?
• Zusammenfassung
• FAQ

Was sind Rolling Taps und wie funktionieren sie?

Rollgewindebohrer, auch Formgewindebohrer oder Gewindebohrer ohne Nut genannt, sind Schneidwerkzeuge, die dazu dienen, Innengewinde durch einen Kaltumformprozess zu erzeugen, anstatt Material zu schneiden und zu entfernen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gewindebohrern, die Nuten zum Abscheren von Spänen verwenden,Rollende Wasserhähneverdrängen das Werkstückmaterial und verdichten es in das Gewindeprofil. Das Ergebnis ist ein Faden, der physikalisch dichter, fester und formbeständiger ist als alles, was mit herkömmlichen Schneidmethoden hergestellt wird.

Das Funktionsprinzip beruht auf einer gelappten Querschnittsgeometrie. Wenn sich der Gewindebohrer in das vorgebohrte Loch dreht, kommen die Lappen an bestimmten Druckpunkten mit dem Material in Kontakt und formen nach und nach die Gewindespirale, ohne dass dabei irgendwelche Späne entstehen. Dieses spanfreie Verfahren ist vielleicht das wichtigste Unterscheidungsmerkmal zwischen Walz- und Schneidverfahren – es eliminiert Probleme mit der Spanabfuhr, verhindert das erneute Schneiden von Spänen und ermöglicht die Verwendung einer durchgehenden Kühlmittelzufuhr direkt in die Umformzone.

Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Aufschlüsselung, wie der Rollgewindeformungsprozess funktioniert:

• Um verdrängtes Material aufzunehmen, wird ein Pilotloch mit präziser Größe gebohrt – etwas größer als für das Schneiden erforderlich.
• Der Rollgewindebohrer dringt unter kontrolliertem Drehmoment in das Loch ein, wobei die Lappen beginnen, die Bohrungswand zu berühren.
• Der radiale Druck der Lappen verformt das Metall plastisch nach außen und oben und baut mit jeder Umdrehung nach und nach die Gewindeform auf.
• Die Materialkornstruktur folgt der Gewindekontur und wird nicht durchtrennt, was zu kaltverfestigten Gewindeoberflächen führt, die Verschleiß und Ermüdung widerstehen.
• Der Gewindebohrer lässt sich sauber zurückziehen und hinterlässt ein vollständiges Gewinde ohne Späne und Grate am Gewindeeingang.

Bei Taizhou Hongyi Precision Tools Co.,Ltd. werden unsere Rollgewindebohrer mit einer polygongeschliffenen, nutenlosen Geometrie hergestellt, die eine gleichmäßige radiale Druckverteilung über alle Lappen gewährleistet. Dieser Präzisionsschleifprozess wird auf CNC-Werkzeugschleifmaschinen Schweizer Ursprungs mit Toleranzen von 0,003 mm durchgeführt und garantiert so eine Gewindequalität, die gleichzeitig den ISO-, DIN- und ANSI-Standards entspricht. Unsere Produktpalette umfasst metrische Größen von M2 bis M30 sowie UNC- und UNF-Zoll-Gewindeformen, wobei sowohl Standard- als auch Langschaftkonfigurationen verfügbar sind.

Wie unterscheiden sich rollende Gewindebohrer von geschnittenen Gewindebohrern in Mechanismus und Ergebnis?

Der mechanische Unterschied zwischen Roll- und Schneidgewindebohrern geht weit über das Aussehen der Oberfläche hinaus. Das Verständnis der Unterschiede auf Prozessebene ist für jeden Fertigungsingenieur, der Werkzeuge für eine Hochleistungs-Gewindebearbeitungsanwendung bewertet, von entscheidender Bedeutung.

Schneidgewindebohrer funktionieren durch Materialabtrag. Ihre Spannuten erzeugen Schneidkanten, die das Werkstück durchschneiden, und die entstehenden Späne müssen durch die Spannutenkanäle abgeführt werden. Dieser Materialentfernungsprozess durchtrennt zwangsläufig die Kornstruktur des Metalls entlang der Gewindeform. Die abgetrennte Oberfläche ist relativ schwach, weist Mikroriss-Anfangspunkte auf und hat keinen Vorteil bei der Kaltverfestigung. Darüber hinaus bedeutet die Anforderung an das Spanmanagement, dass die Kühlmittelzufuhr, die Anzahl der Nuten und die Vorschubgeschwindigkeit sorgfältig aufeinander abgestimmt werden müssen, um eine Spanansammlung zu verhindern – eine der Hauptursachen für Gewindebohrerbrüche in der Hochgeschwindigkeitsproduktion.

Rollgewindebohrer erzeugen Gewinde durch Formen, nicht durch Entfernen. Die folgende Vergleichstabelle veranschaulicht die wesentlichen mechanischen und Leistungsunterschiede zwischen den beiden Methoden:

Unser Ingenieurteam bei Taizhou Hongyi Precision Tools Co.,Ltd. hat interne Tests durchgeführt, bei denen unsere Rollgewindebohrer mit führenden Schnittgewindebohrermarken für Werkstücke aus Aluminium 6061-T6 und Edelstahl 304 verglichen wurden. In Aluminium lieferten unsere Formgewindebohrer konstant über 12.000 Löcher pro Werkzeug, bevor messbarer Verschleiß auftrat. Die aus dem gleichen Material geschnittenen Gewindebohrer lagen durchschnittlich zwischen 1.500 und 2.800 Löchern. Der Leistungsunterschied ist keine Marketingaussage – es handelt sich um eine messbare Produktionsleistung, die sich direkt in Werkzeugkosteneinsparungen niederschlägt, die sich in Umgebungen mit hohen Stückzahlen schnell skalieren lassen.

Warum schneiden rollende Gewindebohrer besser ab als geschnittene Gewindebohrer beim Gewindeschneiden in großen Stückzahlen?

Wenn das Produktionsvolumen Tausende von Löchern pro Schicht erreicht, hat jeder Aspekt der Werkzeugleistung größere finanzielle Auswirkungen. Rolling Taps übertreffen geschnittene Taps in Szenarien mit hohem Volumen in fünf verschiedenen Leistungsdimensionen, die jeweils den Gesamteffizienzvorteil verstärken.

1. Eine längere Werkzeuglebensdauer reduziert die Kosten pro Gewinde

Da Rollgewindebohrer formen und nicht schneiden, kommt es zu keinem fortschreitenden Kantenverschleiß der Schneidgeometrie. An den Lappen kommt es zu einem allmählichen, vorhersehbaren Druckverschleiß und nicht zu Kantenausbrüchen und Flankenverschleiß, die die Geometrie des Gewindebohrers beeinträchtigen. In unseren Werksvalidierungsdaten für Produktionslinien für Kfz-Halterungen erreichten Rolling Taps eine mindestens fünffache Standzeit gegenüber gleichwertigen Gewindebohrern und reduzierten die Werkzeugkosten pro Loch unter Berücksichtigung der Ausfallzeiten beim Werkzeugwechsel um über 70 Prozent.

2. Null-Chip-Generierung eliminiert den häufigsten Fehlermodus

Spanansammlungen sind die häufigste Ursache für Gewindebohrerbrüche bei Sacklochanwendungen. Ein einziger kaputter Gewindebohrer in einem Aluminiumgehäuse oder Stahlblock kann dazu führen, dass das gesamte Teil verschrottet wird – ein kostspieliges Ergebnis, das sich auf Tausende von Teilen vervielfacht. Rollgewindebohrer erzeugen keinerlei Späne, wodurch dieser Fehlermodus vollständig aus der Produktionsgleichung ausgeschlossen wird. Kühlmittel dient ausschließlich der Schmierung und Temperaturkontrolle, nicht der Spanabfuhr.

3. Überlegene Fadenfestigkeit verbessert die Qualität des Endprodukts

Der Kaltumformprozess, den Rolling Taps verwenden, erzeugt eine kaltverfestigte Gewindeoberfläche mit kontinuierlichem Kornfluss. Unabhängige Zugtests bestätigen, dass Gewinde mit Formgewinde eine um 10 bis 30 Prozent höhere Abisolierfestigkeit aufweisen als Gewinde mit Schnittgewinde in gleichwertigen Materialien und Gewindeklassen. Bei strukturellen Befestigungsanwendungen in der Automobil- oder Maschinenmontage verbessert dieser Festigkeitsvorteil direkt die Produktsicherheitsmargen.

4. Schnellere Zykluszeiten durch höhere Spindelgeschwindigkeiten

Ohne dass die Spanabfuhr gesteuert werden muss, können Rolling Taps mit deutlich höheren Oberflächengeschwindigkeiten arbeiten. Unsere empfohlenen Schnittgeschwindigkeitsparameter für Aluminium ermöglichen bis zu 40 Prozent höhere Spindelgeschwindigkeiten als bei vergleichbaren Gewindeschneidvorgängen. In einer Großserienzelle, in der 6.000 Teile pro Tag verarbeitet werden, kann diese Zykluszeitverkürzung eine zusätzliche Produktionsschicht der Maschine ohne zusätzliche Kapitalinvestitionen bedeuten.

5. Eine bessere Gewindebeschaffenheit reduziert die Ausschussrate bei nachgelagerten Inspektionen

Die brünierte, kaltverfestigte Gewindeoberfläche von Rolling Taps hat eine Oberflächengüte, die typischerweise im Bereich von 0,4 bis 0,8 Ra liegt, verglichen mit 1,6 Ra oder schlechter bei geschnittenen Gewindebohrern. Diese überlegene Oberfläche reduziert die Reibung in montierten Verbindungsverbindungen, verbessert die Korrosionsbeständigkeit im Gewindetal und besteht die Lehrenprüfung durchgängig mit höherer Geschwindigkeit als Gewinde mit Schnittgewinde. Unsere Kunden im Bereich Elektronikgehäuse haben nach der Umstellung auf unsere Rollgewindebohrer eine Verbesserung der Prüferfolgsquote um 15 bis 22 Prozent gemeldet.

Was sind die vollständigen Produktspezifikationen unserer Rollgewindebohrer?

Taizhou Hongyi Präzisionswerkzeuge Co., Ltd. stellt Rollgewindebohrer in einem umfassenden Spektrum an Größen, Materialien, Beschichtungen und Gewindestandards her. Die folgenden Spezifikationstabellen stellen unseren Standard-Produktionskatalog dar. Kundenspezifische Spezifikationen, einschließlich nicht standardmäßiger Teilungen, verlängerter Schäfte und Spezialbeschichtungen, sind auf Anfrage mit Lieferzeiten von 7 bis 15 Werktagen erhältlich. 

Standardgrößenbereich für metrische Rollgewindebohrer

Material- und Beschichtungsoptionen

Wichtige Produktleistungsparameter

• Gewindetoleranzklasse: 6H Standard, 5H und 7H auf Anfrage erhältlich
• Schafttoleranz: h6 für CNC- und Gewindeschneidkopf-Kompatibilität
• Antriebstyp: Vierkantantrieb, Sechskantschaft oder Zylinderschaft mit Weldon-Fläche
• Kühlmittelzufuhr: Externe Flutung, Kühlmittel durch das Werkzeug oder MMS-kompatibel (Minimalmengenschmierung).
• Gewindestandards: ISO metrisch, DIN, ANSI/ASME Zoll (UNC/UNF), BSP verfügbar
• Verpackung: Einzelne Schutzhülle, Großpackungen mit 10 oder 25 Stück für den Einsatz in der Produktion
• Zertifizierung: ISO 9001:2015, RoHS-konforme Materialien, Materialrückverfolgbarkeitszertifikate auf Anfrage

Für welche Materialien sind Rollgewindebohrer am besten geeignet?

Die Materialauswahl ist einer der wichtigsten Faktoren dafür, ob ein Rolling Tap sein volles Leistungspotenzial entfalten wird. Da der Umformprozess auf einer plastischen Verformung des Werkstücks beruht, muss das Material über eine ausreichende Duktilität verfügen, um unter radialem Druck zu fließen, ohne zu brechen. Generell gilt, dass Materialien mit Dehnungswerten über 10 Prozent im Zugversuch hervorragende Kandidaten für das Formschneiden sind.

Die folgenden Materialien stellen den Hauptanwendungsbereich unserer Rollgewindebohrer darTaizhou Hongyi Präzisionswerkzeuge Co., Ltd.:

Zu den für Rollgewindebohrer nicht empfohlenen Materialien gehören Grauguss, gehärteter Stahl über 40 HRC, Keramik und alle spröden Materialien mit einer Dehnung unter 8 Prozent. In diesen Fällen bleiben konventionell geschnittene Gewindebohrer die geeignete Wahl, und unser Werk verfügt über ein komplettes Sortiment an Spiralnut- und Spiralspitz-Gewindebohrern für diese Anwendungen.

Wie wählen Sie den richtigen Rollgewindebohrer für Ihre Anwendung aus?

Um den optimalen Rollgewindebohrer für eine bestimmte Gewindeschneidanwendung auszuwählen, müssen sechs Schlüsselparameter nacheinander bewertet werden. Durch die systematische Durchführung dieses Auswahlprozesses wird sichergestellt, dass das ausgewählte Werkzeug maximale Leistung und eine möglichst lange Lebensdauer bietet.

• Schritt 1 – Bestätigen Sie die Duktilität des Materials:Stellen Sie sicher, dass Ihr Werkstückmaterial eine ausreichende Dehnung für die Kaltumformung aufweist. Fordern Sie bei Bedarf ein Materialzertifikat an. Aluminium, Weichstahl und Kupfer sind unkompliziert. Edelstahl und Titan erfordern zusätzliche Beratung zu Werkzeugqualität und Prozessparametern.
• Schritt 2 – Gewindestandard und -klasse definieren:Bestimmen Sie, ob Sie metrisches ISO (M-Serie), UNC, UNF oder eine spezielle Gewindeform benötigen. Identifizieren Sie die erforderliche Toleranzklasse – 6H ist der Standard für die meisten allgemeinen technischen Anwendungen, während 5H dort verwendet wird, wo eine engere Passung entscheidend ist. Unser Vertriebsteam bei Taizhou Hongyi Precision Tools Co.,Ltd. können Toleranzempfehlungen basierend auf den Spezifikationen Ihrer passenden Verbindungselemente geben.
• Schritt 3 – Berechnen Sie den korrekten Pilotlochdurchmesser:Für das Formgewindeschneiden ist eine Pilotbohrung erforderlich, die 1 bis 3 Prozent größer ist als die entsprechende Gewindebohrer-Pilotbohrung. Die Verwendung des falschen Vorbohrungsdurchmessers ist die häufigste Ursache für über- oder unterdimensionierte Gewinde beim Wechsel vom Schnitt- zum Formgewindeschneiden. Unsere technische Dokumentation enthält genaue Vorlochtabellen für jede Größe in unserem Sortiment.
• Schritt 4 – Grundmaterial und Beschichtung auswählen:Verwenden Sie HSS-M2 blank für weiche Nichteisenmetalle, HSS-E mit TiN-Beschichtung für Stahlanwendungen und Hartmetall mit TiAlN für gehärtete oder exotische Legierungen. Die Wahl der Beschichtung wirkt sich direkt auf den Aufbaukantenwiderstand, die maximale Oberflächengeschwindigkeit und die Werkzeugstandzeit in jeder Materialkategorie aus.
• Schritt 5 – Bestimmen Sie die Antriebs- und Schaftkonfiguration:CNC-Bearbeitungszentren erfordern einen Zylinderschaft mit h6-Toleranz für die Spannzangen- oder Gewindebohrfuttermontage. Spezielle Gewindeschneidköpfe erfordern möglicherweise Vierkantantriebsschäfte. Überprüfen Sie die Verfügbarkeit der Spindelkompensation – synchronisiertes Gewindeschneiden wird für Formgewindebohren dringend empfohlen, um Steigungsfehler zu vermeiden.
• Schritt 6 – Schnittparameter einstellen:Formgewindeschneiden arbeitet im Allgemeinen mit 10 bis 40 Prozent höheren Oberflächengeschwindigkeiten als Schneidgewindeschneiden in gleichwertigen Materialien. Schmierung ist unerlässlich – vorzugsweise reines Schneidöl oder hochkonzentriertes lösliches Öl. Die Kühlmittelzufuhr durch das Werkzeug ist für unsere M6- und größeren Größen für Tieflochanwendungen verfügbar.

Unser technisches Team bietet kostenlosen Anwendungssupport für Neukunden, einschließlich der Berechnung von Pilotbohrungen, Geschwindigkeits- und Vorschubempfehlungen sowie einer Bewertung der Werkzeughalterkompatibilität. Kontaktieren Sie unser Werk direkt, um eine technische Beratung zu vereinbaren, bevor Sie Ihre erste Bestellung aufgeben.

Zusammenfassung

Rollgewindebohrer haben die Wirtschaftlichkeit des Innengewindeschneidens in großen Stückzahlen grundlegend verändert. Indem sie das Materialschneiden durch Materialformen ersetzen, beseitigen sie die Herausforderungen beim Spanmanagement, die die meisten Ausfälle beim Gewindebohren verursachen, liefern kaltverfestigte Gewinde mit messbar überlegener Zugfestigkeit und erreichen Standzeiten, die die Werkzeugkosten pro Loch auf einen Bruchteil der Kosten herkömmlicher Gewindebohrer senken. Für jeden Hersteller, der großvolumige Gewindebearbeitungen in Aluminium, Stahl, Edelstahl, Kupfer oder ähnlichen duktilen Materialien durchführt, ist der Geschäftsvorteil für die Umstellung auf Formgewindeschneiden überwältigend.

Taizhou Hongyi Präzisionswerkzeuge Co., Ltd. fertigt Rollgewindebohrer in einem umfassenden Größen- und Spezifikationsbereich, gestützt auf über zwei Jahrzehnte Erfahrung im Präzisionswerkzeugbau und ISO 9001:2015 zertifizierte Produktionsqualität. Unser Werk beliefert Kunden aus den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Hydraulik und allgemeiner Maschinenbau auf der ganzen Welt und bietet nicht nur Hochleistungswerkzeuge, sondern auch die technische Anwendungsunterstützung, die erforderlich ist, um aus jedem Gewindeschneidvorgang den größtmöglichen Nutzen zu ziehen.

Wenn Sie Rollgewindebohrer für Ihre Produktionslinie evaluieren, steht Ihnen unser Team gerne mit Musterwerkzeugen, Anwendungsdatenblättern und maßgeschneiderten technischen Empfehlungen auf der Grundlage Ihrer spezifischen Werkstückmaterialien, Maschinenplattform und Volumenanforderungen zur Verfügung.Kontaktieren Sie Taizhou Hongyi Precision Tools Co., Ltd. Heuteum ein Gespräch darüber zu beginnen, wie Formgewindeschneiden Ihre Gewindekosten senken und gleichzeitig die Qualität Ihres Endprodukts verbessern kann.

Fordern Sie eine kostenlose technische Beratung oder eine Musterwerkzeugbestellung an – wenden Sie sich jetzt an unser Werksteam und lassen Sie uns zeigen, was präzisionsgefertigte Rollgewindebohrer für Ihre Produktionsfläche leisten können.

Häufig gestellte Fragen: Rollgewindebohrer vs. Schnittgewindebohrer beim Gewindeschneiden mit hohem Volumen

F: Was ist die richtige Größe der Vorbohrung beim Wechsel von Schnittgewindebohrern zu Rollgewindebohrern?

A: Rollgewindebohrer erfordern eine Vorbohrung, die etwas größer ist als die entsprechende Vorbohrung für geschnittene Gewindebohrer, da der Umformprozess das Material nach außen verdrängt, anstatt es zu entfernen. Als allgemeine Richtlinie gilt, dass der Durchmesser der Vorbohrung des Formgewindebohrers etwa 1 bis 3 Prozent größer sein sollte als der Durchmesser der Vorbohrung des Standard-Gewindebohrers bei gleicher Gewindegröße und Steigung. Beispielsweise benötigt ein M6 x 1,0-Gewindebohrer typischerweise eine 5,0-mm-Vorbohrung, während ein M6-Gewindebohrer etwa 5,3 bis 5,4 mm benötigt. Die Verwendung der richtigen Vorbohrung ist von entscheidender Bedeutung – eine zu kleine Bohrung überlastet den Gewindebohrer und birgt die Gefahr eines Bruchs, wohingegen eine zu große Bohrung zu einem losen Gewinde führt, das die Lehrenprüfung nicht besteht. Beziehen Sie sich immer auf die spezifische Pilotlochtabelle des Werkzeugherstellers für jede Größe, da der optimale Wert je nach Materialduktilität und Gewindeklasse variiert.

F: Können Rollgewindebohrer in Sacklöchern verwendet werden und erfordern sie im Vergleich zu Durchgangslöchern eine besondere Einrichtung?

A: Rollgewindebohrer sind bei Sacklochanwendungen den Gewindebohrern mit Schneidfunktion aus einem grundlegenden Grund überlegen: Sie erzeugen keine Späne. Beim Gewindeschneiden in Sacklöchern ist eine sorgfältige Steuerung der Spanabfuhr erforderlich, um eine Spanansammlung am Boden des Lochs zu verhindern, die eine der Hauptursachen für Gewindebohrerbrüche und Lochschäden darstellt. Rolling Taps beseitigen dieses Problem vollständig, da kein Material entfernt wird. Bei der Einrichtung von Sacklöchern müssen die wichtigsten Überlegungen darin bestehen, einen ausreichenden Tiefenabstand über das letzte Gewinde hinaus sicherzustellen, um die Fasenlänge des Gewindebohrers aufzunehmen, und sicherzustellen, dass die Maschine über die Fähigkeit zum synchronisierten Gewindeschneiden verfügt, um eine präzise Umkehrung zu ermöglichen, ohne Zugspannung auf den Gewindebohrer auszuüben. Die Kühlmittelzufuhr durch das Werkzeug, verfügbar für M6 und größere Größen in unserem Sortiment, verbessert die Sacklochleistung weiter, indem alle restlichen Metallrückstände ausgespült werden und eine konstante Umformtemperatur aufrechterhalten wird.

F: Welche Drehmomentniveaus benötigen rollende Gewindebohrer im Vergleich zu geschnittenen Gewindebohrern, und wie wirkt sich dies auf die Maschinenauswahl aus?

A: Rollgewindebohrer erfordern ein höheres Drehmoment als geschnittene Gewindebohrer gleicher Größe, da beim Formen die Streckgrenze des Werkstückmaterials über die gesamte Kontaktfläche der Lappen gleichzeitig überwunden werden muss und nicht die fortschreitende Scherwirkung der Schneidkanten. Als grober Richtwert sind die Drehmomentanforderungen beim Formgewindeschneiden in der Regel 30 bis 50 Prozent höher als beim Schneidgewindeschneiden im gleichen Material. Das bedeutet, dass das Drehmoment der Maschinenspindel, die Drehmomentkapazität des Gewindeschneidkopfs und die Klemmung des Werkzeughalters angemessen bewertet werden müssen. Für die meisten modernen CNC-Bearbeitungszentren mit starrer Gewindeschneidfunktion stellt dies keine Einschränkung dar – die Maschinen sind im Allgemeinen hinsichtlich des Drehmoments im Verhältnis zur Gewindegröße überspezifiziert. Bei älteren manuellen oder halbautomatischen Gewindeschneidmaschinen lohnt es sich jedoch zu überprüfen, ob der Gewindeschneidkopf oder die Maschinenspindel den erhöhten Drehmomentbedarf bewältigen kann, insbesondere bei größeren Gewindegrößen über M12 in Stahlwerkstoffen.

F: Wie verhält sich die Oberflächengüte von Rolling Tap-Gewinden im Vergleich zu geschnittenen Tap-Gewinden gemäß der REM-Analyse und warum ist sie für ermüdungsbelastete Anwendungen wichtig?

A: Unter dem Rasterelektronenmikroskop zeigt die durch Rolling Taps erzeugte Gewindeoberfläche eine brünierte, kontinuierliche Metallflussstruktur mit parallel zur Gewindespirale ausgerichteten Korngrenzen. Im Gegensatz dazu weisen geschnittene Gewindebohrergewinde eine bearbeitete Oberfläche mit sichtbaren Werkzeugspuren, Korngrenzenunterbrechungen und Spannungskonzentrationsmerkmalen im Mikromaßstab am Gewindegrund auf. In ermüdungsbelasteten Verbindungsverbindungen – wie sie bei Aufhängungs-, Motor- und Fahrwerkskomponenten von Kraftfahrzeugen Standard sind – dienen diese Mikromerkmale in geschnittenen Gewinden als Ausgangspunkt für Ermüdungsrisse unter zyklischer Belastung. Der kontinuierliche Kornfluss von formgebohrten Gewinden eliminiert diese Entstehungsstellen, und der Kaltverfestigungseffekt des Umformprozesses erhöht die Druckeigenspannung am Gewindegrund, was der Ausbreitung von Ermüdungsrissen aktiv entgegenwirkt. Veröffentlichte Untersuchungen in der Fachliteratur zur Präzisionstechnik zeigen durchweg, dass Gewinde mit Formgewinde eine Verbesserung der Ermüdungslebensdauer um 20 bis 40 Prozent im Vergleich zu Gewinden mit Schnittgewinde bei gleichwertigen Materialien und Belastungsbedingungen erzielen, was ein wesentlicher Faktor bei sicherheitskritischen Montagespezifikationen ist.

F: Welche Schmierung wird für Rollgewindebohrer empfohlen und können sie bei Aluminiumanwendungen trocken laufen?

A: Schmierung ist für Rollgewindebohrer unabhängig vom Werkstückmaterial unerlässlich – Trockenlauf wird trotz des relativ geringen Verformungswiderstands von Aluminium selbst bei Aluminium nicht empfohlen. Der Grund dafür ist, dass beim Kaltumformungsprozess erhebliche Reibungswärme an der Nockenkontaktzone entsteht. Ohne Schmierung sammelt sich diese Wärme schnell an und führt zu Aufbaukantenbildung, Abrieb der Gewindebohreroberfläche und beschleunigtem Verschleiß der Formnocken. Bei Aluminiumlegierungen liefern ein leichtes reines Schneidöl, ein hochkonzentriertes lösliches Öl mit 8 bis 12 Prozent oder ein spezielles Formgewindeschneidmittel hervorragende Ergebnisse. Systeme zur Minimalmengenschmierung (MMS) sind auch in Aluminium wirksam und werden zunehmend in Fertigungsumgebungen mit Reinraumanbindung bevorzugt. Für Stahl- und Edelstahlanwendungen wird ein chlorfreies schwefelhaltiges Schneidöl oder ein synthetisches Hochleistungs-Gewindeschneidmittel empfohlen, um die höheren Umformdrücke und -temperaturen zu bewältigen. Die Kühlmittelzufuhr durch das Werkzeug mit 20 bis 40 bar ist die bevorzugte Lösung für Anwendungen mit tiefen Sacklöchern in Edelstahl oder Titan, da sie eine konstante Werkzeugtemperatur aufrechterhält und alle metallischen Rückstände vor der nächsten Umdrehung aus dem Loch entfernt.