Eine ausführliche Einführung in den Gewindeknopf-Bits

Ein Gewindeknopfbohrer ist ein Bohrmeißel, der am vorderen Ende einer Gesteinsbohrstange angebracht und über eine Gewindeverbindung mit der Stange verbunden ist. Er ist mit Hartmetallknöpfen ausgestattet, die in den Bohrerkörper eingesetzt sind und dazu dienen, Gestein effizient zu zerkleinern und zu durchbohren.

1. Gewindeverbindung
2. Bohrkronenkörper aus hochfestem 45CrNiMoVa-Legierungsstahl, der Stoß- und Torsionsbelastungen standhält.
3. Hartmetallknöpfe, die zentralen Schneidkomponenten des Knopfbohrers. Diese bestehen aus hochfestem YK05-Hartmetall und wirken direkt auf die Gesteinsoberfläche ein, um durch hochfrequente Schlag- und Drehbewegungen ein effizientes Aufbrechen des Gesteins zu erreichen.
4. Spülbohrungen, die zum Abtransport von Gesteinsbruchstücken mittels Druckluft oder Wasserspülung dienen.

Beentools bietet die folgenden Gewindespezifikationen für Gewindeknopfbohrer an:

1. R28-Gewindeknopfbohrer
2. R32-Gewindeknopfbohrkrone
3. R35-Gewindebohrer
4. R38 Gewinde-Knopfbohrer
5. T35-Gewindebohrer
6. T38-Gewindeknopfbohrer
7. T45-Gewindeknopfbit
8. T51-Gewindeknopfbit
9. ST58-Gewindeknopfbohrer
10. ST68-Gewindeknopfbohrer

45CrNiMoVa ist ein niedriglegierter ultrahochfester Stahl, der in China eigenständig entwickelt und gemäß GB/T 3077-1988 hergestellt wird. Er ähnelt dem D6AC-Stahl in den Vereinigten Staaten.

Seine chemische Zusammensetzung (Massenanteil) lautet:

• Kohlenstoff (C): 0,42–0,49 %
• Silizium (Si): 0,17–0,37 %
• Mangan (Mn): 0,50–0,80 %
• Chrom (Cr): 0,80–1,10 %
• Nickel (Ni): 1,30–1,80 %
• Molybdän (Mo): 0,20–0,30 %
• Vanadium (V): 0,10–0,20 %
• Phosphor (P): ≤0,025 %
• Schwefel (S): ≤0,025 %
• Kupfer (Cu): ≤0,25 %
• Der Rest besteht aus Eisen (Fe) und unvermeidbaren Verunreinigungen

Dieses Material bietet eine hohe Ausbeute, extrem hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, Hochtemperaturfestigkeit und keine Anlasssprödigkeit.

Der Bohrerkörper des Gewindeknopfbohrers wird im Schmiedeverfahren hergestellt, was die Ermüdungs- und Schlagfestigkeit erhöht und es ermöglicht, dass er kontinuierlichen Stoßbelastungen standhält.

Zudem wird ein 21-stündiger Aufkohlungsprozess angewendet. Die Aufkohlungstiefe kann bis zu 2 mm betragen, und die Oberflächenhärte kann 50 HRC erreichen, was zur Verlängerung der Ermüdungslebensdauer beiträgt.

YK05 ist eine Sorte von Wolframkarbid. Zu seinen wichtigsten chemischen Bestandteilen gehören Wolfram, Kobalt und Kohlenstoff.

• Wolfram ist das Schlüsselelement, das die Härte und Verschleißfestigkeit verbessert.
• Kobalt dient als Bindemittel und erhöht die Zähigkeit.
• Kohlenstoff liegt in Form von Karbiden vor und trägt zur Erhöhung der Härte bei.

YK05 weist eine extrem hohe Härte mit einer Vickers-Härte von 1600–1800 HV auf und bietet hohe Festigkeit, hervorragende Verschleißfestigkeit sowie Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich YK05-Wolframkarbid hervorragend für Knopfbohrwerkzeuge.

Die von Beentools gelieferten Gewindeknopfbohrer werden im Heißmontageverfahren mit Kupferunterlegscheiben hergestellt. Dieser Prozess vermeidet die mit dem Kaltpressen verbundenen Rissrisiken. Die Kupferunterlage hilft bei der Wärmeableitung und gewährleistet einen spaltfreien Sitz der Knöpfe.

Gewindeknopfbohrer werden einer Kugelstrahlbehandlung und einer Rostschutzpassivierung unterzogen.

Ein Messknopf, auch als Umfangsknopf bezeichnet, ist der Knopf, der sich am äußersten Ring des Bohrers befindet und für die Aufrechterhaltung des Bohrlochdurchmessers verantwortlich ist.

Der Messknopfwinkel bezieht sich auf den Winkel zwischen den äußeren Messknöpfen und der Mittelachse des Bohrers.

Dieser Winkel beeinflusst:

• die Art und Weise, wie die Gauge-Knöpfe die Bohrlochwand berühren,
• die Abnutzungsrate der Kalibrierknöpfe,
• die Fähigkeit des Bohrers, die Bohrlochwand zu korrigieren,
• sowie die Geradheit des Bohrlochs.

Ist der Winkel der Messknöpfe zu klein, sinken diese eher nach innen ein, was zu einer geringeren Korrekturfähigkeit und einer schlechteren Geradheit des Bohrlochs führt. Ist der Winkel zu groß, werden die Messknöpfe stärker belastet und verschleißen schneller, können die Bohrlochwand jedoch effektiver korrigieren.

Beentools bietet Messknopfwinkel von 30 Grad, 35 Grad und 40 Grad an.

• 30 Grad eignen sich für Bohrungen in hartem Gestein, mit geringerer Korrekturfähigkeit, aber langsamerem Verschleiß.
• 35 Grad ist der am häufigsten verwendete Mittelwert und bietet eine ausgewogene Gesamtleistung.
• 40 Grad eignen sich für weicheres Gestein oder Anwendungen, die eine stärkere Korrekturfähigkeit erfordern, der Verschleiß ist jedoch relativ schneller.

Unter den meisten Arbeitsbedingungen ist 35 Grad die am häufigsten verwendete und ausgewogenste Option. Für ultraharte Formationen kann 30 Grad gewählt werden. Wenn eine stärkere Korrektur erforderlich ist, kann 40 Grad in Betracht gezogen werden.

Ein Mittelknopf ist der Knopf, der sich genau in der Mitte der Bohrkronenfläche befindet. Während des Bohrvorgangs wirkt er auf den zentralen Teil der Gesteinsoberfläche ein.

1. Konkav Beim Gesteinsbohren berühren die Messknöpfe das Gestein als Erste und dringen in dieses ein. Dies hilft dem Bohrmeißel, schnell einen Mittelpunkt am Kragen zu etablieren, sich automatisch an der Bohrlochachse auszurichten und leichter zentriert zu bleiben. Es trägt dazu bei, Abweichungen zu reduzieren und verbessert die Bohrlochgeradheit sowie die Bohrgenauigkeit. Es eignet sich für Anwendungen, die eine hohe Bohrlochgeradheit erfordern, wie z. B. Sprenglochbohrungen und Tunnelaushub.
2. Konvex (gewölbt) Zu Beginn des Bohrvorgangs berühren die mittleren Knöpfe zuerst das Gestein, die anderen Knöpfe greifen danach ein. Diese Konstruktion kann den Gesteinskern schneller brechen und entfernen, wodurch sie sich für Anwendungen eignet, die eine hohe Produktivität oder schnelles Brechen des Kerns erfordern, wie z. B. Hochgeschwindigkeits-Stollenvortriebe.
3. Flach Alle Meißel sind auf gleicher Höhe in derselben Ebene angeordnet und gleichmäßig verteilt. Äußere Kräfte und Stoßbelastungen werden gleichmäßiger über die Bohrkrone verteilt, wodurch das Risiko von punktuellen Schäden, Rissen oder vorzeitigem Versagen verringert wird. Dadurch trägt jeder Meißel während des Bohrvorgangs eine ähnlichere Last, was die Lebensdauer und Stabilität der Bohrkrone verbessert. Sie eignet sich für stark abrasive Formationen mit hohem Siliziumdioxidgehalt, wie Quarzit und Feuerstein.
4. Drop Center: Diese Ausführung verfügt über eine vertiefte Mitte auf der Bohrkrone. Sie hilft der Bohrkrone, die beabsichtigte Bohrbahn beizubehalten, Abweichungen zu reduzieren und die Geradheit sowie Stabilität des Bohrlochs zu verbessern. Sie wird häufig für tiefe Ankerlöcher und Bewehrungslöcher in geotechnischen und bergbaulichen Anwendungen eingesetzt.

1. Kugelförmige Knöpfe Die Oberseite ist kuppelförmig abgerundet. Sie sind dick, stark, langlebig und äußerst widerstandsfähig gegen Stöße und Verschleiß. Obwohl die Bohrgeschwindigkeit etwas geringer ist, sind kugelförmige Knöpfe äußerst bruchfest und eignen sich sehr gut für sehr harte Gesteinsformationen oder Bohrumgebungen mit hoher Stoßbelastung.
2. Ballistischer Knopf: Dieser Knopf hat ein scharfes, stromlinienförmiges Oberteil. Er bietet eine höhere Bohrgeschwindigkeit und eine tiefere Gesteinsdurchdringung, wobei die Effizienz in der Regel 10 % bis 20 % höher ist als bei kugelförmigen Knöpfen. Er eignet sich für weiches bis mittelhartes Gestein und Projekte, die eine schnellere Durchdringung erfordern.
3. Parabolknopf: Hierbei handelt es sich um ein ausgewogenes Hybriddesign zwischen kugelförmigen und ballistischen Knöpfen. Er kombiniert die hohe Eindringgeschwindigkeit ballistischer Knöpfe mit der längeren Lebensdauer kugelförmiger Knöpfe. Er ist eine beliebte Allzweckwahl für unabhängige Baustellen und bietet ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis.
4. Konischer Knopf Dieser Knopf hat eine konische Spitze und eignet sich nur für weiches Gestein. Er kann die Kraft bündeln und eine sehr hohe Bohrgeschwindigkeit erreichen. Typische Anwendungsbereiche sind weiche Kreide-, Ton- und Bodenformationen.

Ein Retrac-Knopfbohrer mit Gewinde ist ein Knopfbohrer mit Gewinde und einem Retrac-Schürzendesign. „Retrac“ bezieht sich auf ein spezielles Schürzenprofil mit einer zurückgesetzten, verengten oder entlasteten Außenform, oft mit Rillen oder Rippen, ähnlich einem „Taillen“- oder „Schlitz“-Design.

Dieses Design verhindert, dass sich der Bohrer in komplexen Formationen, Verwerfungszonen, lockerem Boden oder einstürzenden Bohrlöchern festsetzt. Es verbessert das Herausziehen des Bohrers und erhöht die Effizienz auf der Baustelle. Es wird häufig im Bergbau, bei der Felsverankerung, im Tunnelbau und bei anderen Anwendungen eingesetzt, die mit zerklüfteten Zonen, verwerfungsreichem Boden und instabilen Formationen zu tun haben.

Ein Reibbohrkrone ist eine speziell für die Lochvergrößerung entwickelte Bohrkrone. Ihre Hauptfunktion besteht darin, ein vorhandenes Vorloch auf den Ziel-Durchmesser zu vergrößern. Sie wird häufig im Bergbau, bei der Felsverankerung, im Tunnelbau und anderen technischen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine Aufbohrung erforderlich ist.

„Aufbohren“ bedeutet, ein zuvor gebohrtes Loch zu vergrößern. Im Fels- und Bergbau wird in der Regel zunächst ein kleineres Vorloch gebohrt, das dann mit einem Aufbohrmeißel auf den endgültigen Durchmesser erweitert wird.

Ein Reibbohrmeißel ist in der Regel größer und verfügt über mehrere Reihen verstärkter Noppen, die über die Stirnfläche und den Außenrand verteilt sind. Er zeichnet sich durch eine hohe Belastbarkeit sowie hervorragende Schlag- und Verschleißfestigkeit aus. Er wird üblicherweise zusammen mit einem Vorbohrmeißel verwendet, der die Bohrrichtung vorgibt, während der Reibbohrmeißel das Loch vergrößert.

1. Pilot-Reibbohrkrone Diese Ausführung verfügt über einen Pilotabschnitt an der Vorderseite und einen Reibkörper mit mehreren Reihen von Noppen dahinter, wodurch Führung und Reiben in einem Arbeitsgang vereint werden. Sie ermöglicht eine bessere Richtungssteuerung und reduziert Abweichungen beim Bohren langer Löcher und wird häufig für hochpräzise, hocheffiziente Reibanwendungen eingesetzt.
2. Kuppel-Aufbohr-Knopfbohrkrone Hierbei handelt es sich um eine Aufbohrkrone mit einer gewölbten, konvexen Stirnfläche und auf dieser eingearbeiteten Hartmetallknöpfen. Sie wurde speziell für das Aufbohren in hartem Gestein oder komplexen Formationen entwickelt und bietet hohe Verschleißfestigkeit, lange Lebensdauer und hohe Aufbohrleistung.

Beentools bietet Lasermarkierungen für alle Gewindeknopfbohrkronen an. Die Markierung ist verschleißfest und bleibt auch am Ende der Lebensdauer der Bohrkrone deutlich sichtbar. Darüber hinaus kann Beentools Seriennummern zur Rückverfolgbarkeit der Produkte bereitstellen.