Wie im Bild oben gezeigt, kann ein Tiefziehbohrer diese Aufgabe bewältigen.
Das Thermoformbohren ist eine spanlose Bearbeitungstechnologie, die Löcher und Buchsen in einem einzigen Durchgang auf dünnen Metallblechen oder Rohren erzeugt und den Prozess des Schweißens (Nietens) von Muttern auf dünnwandige Werkstücke vollständig ersetzt.
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Mithilfe der Thermoform-Bohrtechnologie können Buchsen oder Durchgangslöcher problemlos an dünnwandigen Teilen mit einer Wandstärke von weniger als 12 mm angebracht werden. Die Dicke der Buchse oder des freien Lochs kann bis zum Vierfachen der ursprünglichen Materialwandstärke betragen, wobei die Lochdurchmesser zwischen 1,8 mm und 32 mm liegen.
Thermoformbohrer bestehen aus verschleißfesten, hochtemperaturbeständigen Hartmetallwerkstoffen. Wenn das Werkzeug das Werkstück berührt, verursachen die hohe Drehzahl (1000–4000 U/min) und der entsprechende Axialschub (Vorschubkraft) eine starke Reibung zwischen dem Bohrer und dem Metall, wodurch sofort eine Temperatur von 600–800 Grad erreicht wird. Das Metall in der Nähe des Bohrers erweicht schnell, und bei anhaltendem axialen Druck werden schnell Vorsprünge und Buchsen mit etwa der drei- bis fünffachen Dicke des ursprünglichen Blechs auf die Ober- und Unterseite des Werkstücks extrudiert. Der gesamte Vorgang dauert nur 2-6 Sekunden.
Das Tippen erfolgt mit einem Tipp.
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Bei Bearbeitungen, die glatte Verbindungsflächen oder abgeschrägte Löcher erfordern, kann ein Flachbohrer verwendet werden, um auf der Werkstückoberfläche gebildete Vorsprünge zu entfernen. Buchsen können als Lagerträger, Gabelschweißnähte usw. verwendet werden. Die Gewinde werden extrudiert, wodurch Gewinde entstehen, die höheren Zug- und Torsionskräften standhalten.
Zusammenfassung des Bearbeitungsprozesses:
Schritt 1
Der thermoplastische Bohrer berührt und positioniert sich einfach auf dem Material und drückt es dann mit hoher axialer Kraft und Geschwindigkeit nach unten.
Schritt 2
Der ausgeübte Druck und die Geschwindigkeit erzeugen die erforderliche Reibungswärme von etwa 600 Grad, wodurch das Material plastifiziert und geformt wird. Der thermoplastische Bohrer dringt innerhalb von Sekunden in das Material ein.
Schritt 3
Der thermoplastische Bohrer extrudiert das Metall sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung, bewegt das Material nach unten und erzeugt eine Buchse. Während der thermoplastische Bohrer in das Metall eindringt, nimmt der Vorschubdruck allmählich ab, während die Vorschubgeschwindigkeit allmählich zunimmt.
Schritt 4
Nun hat der thermoplastische Bohrer eine Buchse geformt. In die entgegengesetzte Richtung zugeführtes Material wird extrudiert und zu einem zum Abdichten geeigneten Kegelstumpf geformt. Dieser Kegelstumpf kann im gleichen Arbeitsgang mit einem Flachkopfbohrer mit einer Schneide an der Bohrerschneide entfernt werden.
Schritt 5
Die geformte Buchse kann mit einem Extrusionsgewindebohrer sofort und ohne Lagerung spanlos gebohrt werden. Kaltfließpressen erhöht die Materialhärte.
Schritt 6
Ergebnis: Eine Verbindung, die hohen Belastungen und Drehmomenten standhält. Es ist kein Bohren, nachträgliches Nieten oder Anschweißen von Muttern erforderlich.
Anwendungsbeispiele:
Bearbeitungsparameter und Prozessdemonstration:
Das Heißschmelzbohren kann bei fast allen dünnwandigen Metallen (außer Zinn oder Zink) eingesetzt werden, z. B. bei unlegiertem Stahl, rostfreiem Stahl, kohlenstoffarmem Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze, Titanlegierungen und verschiedenen anderen duktilen Werkstückmaterialien. Außerdem können galvanisch beschichtete Werkstücke bearbeitet werden.
