Ein Kegelsenker ist ein zylindrisches Werkzeug zum Bearbeiten von Metallen, das an der Spitze kegelförmig zuläuft. Senker werden verwendet, um präzise Löcher in Metallteile zu senken, also kleinere Durchmesser in größere Bohrungen einzubringen.

Der Vorteil von Kegelsenkern im Vergleich zum Bohren ist, dass sie eine sehr glatte und ebene Bohrung erzeugen. Außerdem erlauben sie das Senken von Löchern mit engen Toleranzen. Kegelsenker werden entsprechend der DIN-Norm gefertigt und in Normen für Passungen und Toleranzen, wie ISO 286, definiert.

Im Gegensatz zum Bohren, wo Material abgetragen wird, verdrängen Kegelsenker das Material seitlich und verdichten es. So entstehen präzise, glatte Flächen. Kegelsenker werden auf Drehmaschinen oder Fräsmaschinen eingesetzt. Sie bestehen aus gehärtetem Schnellarbeitsstahl und haben meist einen Schaft zum Einspannen in den Maschinen.

Wichtige Erkenntnisse:

Sicherheitsvorkehrungen beim Verwenden von Senkwerkzeugen
Unterschiede zwischen verschiedenen Senkern
Werkstückvorbereitung für optimale Senkung

Kegelsenker:

Arten von Senkern:

HSS Kegelsenker: HSS-Kegelsenker bestehen aus Schnellarbeitsstahl und haben eine kegelförmige Spitze. Sie sind besonders für die Metallbearbeitung geeignet, da der HSS-Stahl hohe Schnittgeschwindigkeiten erlaubt. HSS-Senker haben eine lange Standzeit.
Flachsenker: Flachsenker haben eine flache Senkfläche anstatt einer Spitze. Sie werden verwendet, um ebene, flache Vertiefungen in Metallteilen herzustellen, etwa für Planflächen. Die Senkfläche ist meist rechteckig oder quadratisch.
HSSE Kegelsenker: HSSE-Kegelsenker bestehen wie HSS-Senker aus Schnellarbeitsstahl, sind aber mit Cobalt angereichert. Dies sorgt für eine erhöhte Härte und Verschleißfestigkeit. HSSE-Senker können höhere Schnittgeschwindigkeiten vertragen.

Metall-Kegelsenker vs. andere Materialien:

Metall-Kegelsenker, üblicherweise aus HSS- oder HSSE-Stahl, sind die gebräuchlichsten Senker. Sie zeichnen sich durch Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit aus. Damit eignen sie sich ideal zum Senken von Metall. Senker aus Hartmetall haben eine noch höhere Härte und Hitzebeständigkeit. Allerdings sind sie spröder und teurer. Senker aus Keramik sind ebenfalls sehr hart und hitzebeständig, aber noch spröder als Hartmetall. Weiche Senker aus Kunststoff werden nur selten verwendet, da sie schnell verschleißen. Für die meisten Anwendungen sind Metall-Kegelsenker die beste Wahl aufgrund ihrer optimalen Eigenschaften.

Vorteile der Verwendung von Kegelsenkern:

Hier sind einige Vorteile der Verwendung von Kegelsenkern:

Präzise Lochtoleranzen: Kegelsenker erzeugen sehr präzise Bohrungen mit engen Toleranzen, da das Material seitlich verdrängt und verdichtet wird.
Glattere Oberfläche: Die konische Form des Senkers sorgt für eine glatte und ebene Bohrungsoberfläche. Es entstehen keine Graten durch das Schneiden.
Höhere Standzeit: Durch die stabile Bauform und das harte Material haben Kegelsenker eine längere Standzeit als Bohrer.
Ideal für Passungen: Mit Kegelsenkern lassen sich Bohrungen für Passungen und Schafttoleranzen präzise herstellen.
Einfaches Nacharbeiten: Die senkrecht zur Bohrungsachse verdichtete Oberfläche ist ideal für das Nacharbeiten durch Reiben oder Feinschlichten.
Höhere Vorschubgeschwindigkeiten: Im Vergleich zum Bohren sind mit Kegelsenkern höhere Vorschubgeschwindigkeiten möglich.
Geeignet für harte Materialien: Selbst harte Stähle, Edelstahl oder Guss lassen sich mit Kegelsenkern bearbeiten.

Kegelsenker mit einem Winkel von 90°, 60° und 120°:

Kegelsenker gibt es mit unterschiedlichen Spitzenwinkeln. Die gängigsten sind:

90° Kegelsenker: Diese Senker haben einen Spitzenwinkel von 90 Grad. Sie sind universell einsetzbar und werden häufig für allgemeine Anwendungen verwendet. Der rechte Winkel eignet sich für viele Materialien.
60° Kegelsenker: Mit einem Spitzenwinkel von 60 Grad sind diese Kegelsenker extra spitze ausgeführt. Sie können hohe Vorschubgeschwindigkeiten verarbeiten und werden häufig für schwer zerspanbare Materialien wie Edelstahl eingesetzt.
120° Kegelsenker: Diese stumpferen Kegelsenker haben einen Öffnungswinkel von 120 Grad. Sie sind weniger aggressiv in der Zerspanung und eignen sich für weichere Materialien wie Aluminium oder Messing. Der größere Spitzenradius verringert die Gefahr des Eingrabens.

Der Öffnungswinkel beeinflusst die Kraftverteilung beim Senken und muss an das Werkstückmaterial angepasst werden. Flachere Winkel für harte, steilere Winkel für weiche Materialien.

Anwendung von Senkern

Senken von Bohrungen für Senkschrauben:

Beim Senken von Bohrungen für Senkschrauben sind einige Punkte zu beachten:

Passenden Kegelsenker wählen: Der Kegelwinkel des Senkers sollte dem Kopf der Senkschraube entsprechen, üblich 60° oder 90°.
Korrekte Bohrungstiefe: Die Bohrungstiefe muss geringfügig kleiner als die Schraubenlänge sein, damit die Schraube bündig mit der Oberfläche abschließt.
Maßhaltigkeit beachten: Bohrung und Senker müssen genau dem Schaftdurchmesser der Senkschraube entsprechen. Nur so entsteht eine feste, spielfreie Passung.
Senkrichtung beachten: Der Senker sollte in Richtung der späteren Schraubenkraft zeigen, damit die Schraube optimal gehalten wird.
Oberflächenqualität: Durch die glatte und ebene Oberfläche des Senklochs kann die Schraube optimal anliegen und spannen.
Nacharbeit: Durch Feinschlichten oder Reiben lässt sich eine noch höhere Passgenauigkeit erreichen.

Mit dem richtigen Kegelsenker und korrekter Vorgehensweise können so optimal passende und belastbare Gewindebohrungen für Senkschrauben hergestellt werden.

Verfahren zum Versenken von Schrauben:

Es gibt verschiedene Verfahren, um Schrauben zu versenken:

Konventionelles Versenken: Die Schraube wird mit einem Schraubendreher in ein vorgebohrtes und vorgesenktes Gewindeloch eingedreht. Anschließend wird sie mit einem Stift oder Dorn in das Material eingeschlagen.
Maschinelles Versenken: Mit einem elektrischen Schrauber mit Versenkfunktion kann die Schraube kontrolliert und kraftschlüssig versenkt werden.
Ultraschall-Versenken: Beim ultraschallunterstützten Versenken werden hochfrequente Schwingungen übertragen, die die Reibung beim Eindringen verringern.
Adhäsives Versenken: Die Schrauben werden mit einem zweikomponentigen Kleber eingesetzt, der nach Aushärten die Verbindung sichert.
Versenken mit Senkkopf: Senkschrauben mit konischem Kopf können durch die Geometrie des Kopfes beim Eindrehen selbstständig versenkt werden.
Versenken mit Ansatz: Mit einem Ansatz als Zwischenelement kann eine normale Schraube in eine versenkte Position gebracht werden.

Die Wahl des Verfahrens hängt von den Anforderungen an Festigkeit, Optik und Montageaufwand der Schraubverbindung ab.

Querlochsenker und ihre Verwendung:

Querlochsenker sind spezielle Senker zum Herstellen von Bohrungen, die quer zur Drehachse der Werkzeugmaschine verlaufen.

Die Vorteile von Querlochsenkern:

Präzise Bohrungen quer zur Drehachse möglich
Saubere und gratfreie Bohrungsoberflächen
Gute Zugänglichkeit für Querbohrungen
Höhere Produktivität durch Komplettbearbeitung auf der Drehmaschine

Anwendungsbereiche von Querlochsenkern:

Herstellen von Ölbohrungen in Wellen und Achsen
Querbohrungen für Stifte und Sicherungselemente
Anschlussbohrungen für Schmierleitungen
Verbindungsbohrungen zwischen Bauteilen

Querlochsenker gibt es in verschiedenen Durchmessern und Winkeln. Über Fräs- und Drehwerkzeuge in einem Revolverkopf lassen sich so unterschiedlichste Querbohrungen präzise und effizient auf einer CNC-Drehmaschine erstellen.

Oberfläche des Werkstücks nach dem Senken:

Beim Senken mit Kegelsenkern entsteht eine charakteristische Oberfläche am Werkstück:

Sehr glatt und eben: Durch die Verdrängung des Materials und nicht Schneiden entstehen keine Graten oder Riefen.
Spiegelglanz: Die Oberfläche weist häufig einen metallischen Spiegelglanz auf.
Leicht verdichtet: Das seitlich verdrängte Material härtet etwas aus und verfestigt sich.
Genaues Maß: Das Senkloch hat äußerst geringe Maßtoleranzen durch die Geometrie des Senkers.
Zylindrisch/konisch: Die Form des Senklochs entspricht exakt der Kontur des Senkers.
Druckspannungen: An der Oberfläche entstehen Druckeigenspannungen durch die Kaltverformung beim Verdrängen.
Schmiermittelrückstände: Es können sich Schmiermittel und Abriebteilchen in den Vertiefungen ablagern.

Durch entsprechende Nachbearbeitung wie Schlichten kann die Oberfläche weiter optimiert werden. Insgesamt entsteht eine sehr präzise, funktionsgerechte Passfläche.

Senkwerkzeuge und Zubehör:

Auswahl des richtigen Senkwerkzeugs:

Bei der Auswahl des richtigen Senkwerkzeugs sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

Das Werkstückmaterial bestimmt die Anforderungen an Härte und Verschleißfestigkeit des Senkermaterials. Für Stahl kommen HSS- oder HSSE-Senker in Frage. Bei Guss oder Aluminium können auch weniger harte Werkstoffe verwendet werden.

Der Spitzenwinkel des Kegelsenkers muss auf das Material abgestimmt sein. Harte Werkstücke erfordern spitzere Winkel von 60 bis 90 Grad, weichere auch stumpfere Kegel bis 120 Grad.

Der Schaftdurchmesser und die Gesamtlänge müssen zur Maschine und zum herzustellenden Loch passen. Die Maß- und Rundlauftoleranzen sollten gewählt werden.

Neben Kegelsenkern kommen auch Flach- oder Radiussenker in Frage, wenn keine konische Bohrung gewünscht ist. Besondere Anwendungen erfordern Spezialsenker, etwa für tiefen Löcher.

Mit den richtigen Schneidstoffen, Spitzenradien und Abmessungen des Senkers lassen sich die optimalen Zerspanungsergebnisse erzielen. Nur ein auf Werkstück, Material und Anwendung abgestimmtes Senkwerkzeug garantiert eine effiziente Fertigung und hohe Standzeiten.

Drehzahl und Bohrung beim Senken:

Bei der Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit beim Senken sind einige Punkte zu beachten:

Höhere Drehzahlen als beim Bohren: Da beim Senken Material verdrängt statt geschnitten wird, sind höhere Drehzahlen von 300-2000 minˉ1 möglich.
Vorschub an Drehzahl anpassen: Mit zunehmender Drehzahl sollte der Vorschub erhöht werden, um eine gleichmäßige Zerspanung zu erreichen.
Material beachten: Harte Werkstücke erfordern eine geringere Vorschubgeschwindigkeit als weiche Materialien.
Kühlung einsetzen: Durch die Reibungswärme sollte eine gute Kühlung erfolgen, z.B. mit Emulsion.
Bohrungstiefe beachten: Mit zunehmender Bohrungstiefe sinkt die Effizienz des Spanabtransports, was zu verringertem Vorschub führt.
Stückzahl berücksichtigen: Bei Serienfertigung kann durch optimierte Parameter Zeit gespart werden.

Mit der richtigen Kombination aus Drehzahl, Vorschub und Kühlung lässt sich das Potenzial des Senkens voll ausschöpfen und eine effiziente Bohrungsbearbeitung erreichen.

Tipps zum Entgraten nach dem Senken:

Hier sind einige nützliche Tipps zum Entgraten von gesenkten Bohrungen:

Per Hand entgraten: Mit einer Gratentfernungsnadel oder kleinen Feile können durch die senkrechten Bohrungswände Gratreste leicht entfernt werden.
Bürsten: Mit einer Messingdrahtbürste lassen sich Grate gut brechen und entfernen.
Sandstrahlen: Bei größeren Stückzahlen ist die automatisierte Entgratung durch Strahlen mit Glassand oder Korund effizient.
Glätten: Mittels Planschleifen oder Feinschlichten kann die Oberfläche geglättet werden.
Entgratungsmesser: Spezielle Entgratungsmesser haben eine sichelförmige Klinge, um in Bohrungen Grat zu brechen.
Ultraschall: Ultraschall-Entgratungssaubergeräte unterstützen durch Schwingungen das Lösen.
Direkt entgraten: Moderne Werkzeugmaschinen erlauben direktes Entgraten durch integrierte Rotationswerkzeuge.
Kante brechen: Eine scharfe Bohrungskante sollte leicht abgebrochen werden, um Verletzungen zu vermeiden.

Eine sorgfältige Entgratung ist wichtig, um Verletzungen zu verhindern und Folgeprozesse wie Montage zu erleichtern.

Ansenken mit Kegelsenkern:

Beim Ansenken mit Kegelsenkern geht es darum, ein Werkstück auf eine bestimmte Endmaßtoleranz vorzubearbeiten. Dabei sind folgende Schritte zu beachten:

Übermaß wählen: Das Ausgangsloch sollte etwas über dem Zielmaß liegen, z.B. 0,2 mm größer.
Geeigneten Senker auswählen: Der Senker sollte auf das Zielmaß abgestimmt sein und zum Material passen.
Senker zentrieren: Der Senker muss genau mittig in der Bohrung angesetzt werden.
Langsam vorschneiden: Mit kleinen Vorschüben und Drehzahlen vorsichtig ansenken.
Maß regelmäßig prüfen: Durch messen der Bohrung den Abtrag kontrollieren.
Auf Finalmaß ankommen: Den letzten Abtrag mit feinem Vorschub tätigen.
Maßhaltigkeit prüfen: Das Erreichen der gewünschten Passung/Toleranz messtechnisch überprüfen.
Entgraten: Die scharfe Kante der Bohrung brechen.

Mit dem schrittweisen Ansenken kann eine hohe Maßgenauigkeit erreicht werden. Der Prozess erfordert Erfahrung und Fingerspitzengefühl des Bedieners.

Aufstecksenker für spezifische Anwendungen:

Aufstecksenker sind spezielle Senker, die auf ein Grundwerkzeug aufgesetzt werden. Sie dienen für folgende Anwendungen:

Große Bohrungstiefen: Mit Verlängerungen können tiefe Löcher gesenkt werden.
Geringe Durchmesser: Kleine Senker für feine Bohrungen lassen sich durch den Aufstecksenker führen.
Internal Kegelsenking: Zum Aussenken von Bohrungen werden innenkonische Senker verwendet.
Hartes Material: Mit Hartmetall-Senkern können sehr harte Werkstoffe bearbeitet werden.
Mehrwege-Werkzeuge: In einem Revolverkopf lassen sich verschiedene Senker kombinieren.
Minimalmengen-Schmierung: Mit integrierter Minimalmengen-Schmierung kann reibungsarm gesenkt werden.
Entgraten: Spezielle Entgrat-Senker können Grate in einem Arbeitsschritt entfernen.
Sondergeometrien: Für spezielle Bohrungsformen gibt es angepasste Senkgeometrien.

Aufstecksenker erhöhen die Flexibilität beim Senken und ermöglichen effizientes Arbeiten durch Kombination mehrerer Funktionen in einem Aufspannvorgang.

FAQs:

Wie unterscheiden sich Senker in ihrer Form?

Senker gibt es in verschiedenen Grundformen wie Kegelsenker, Radiussenker oder Flachsenker. Sie unterscheiden sich im Spitzenwinkel, der 60°, 90° oder 120° betragen kann. Auch die Spitzenform (konisch, radiusrund) variiert. Spezielle Senker haben Abweichungen von der Grundform für bestimmte Anwendungen.

Wie erreiche ich eine grat- und ratterfreie Senkung?

Um eine saubere, gratfreie Senkung zu erreichen, sind drei Dinge wichtig: Die Schnittparameter wie Vorschub und Drehzahl müssen auf Material und Senker abgestimmt sein. Der Senker sollte zentrisch angesetzt und geführt werden. Und die Schneiden müssen scharf sein, um ein Abgleiten zu vermeiden. Auch die Verwendung von Kühlschmierstoff unterstützt eine saubere Senkung. Regelmäßige Kontrolle des Senkerzustands ist ebenfalls ratsam.

Fazit:

Das Senken mit Kegelsenkern ist ein hocheffizientes Verfahren zur Herstellung präziser Bohrungen und Passungen. Im Vergleich zum Bohren entstehen glatte Oberflächen und enge Toleranzen durch die Kaltverformung des Materials.

Entscheidend für optimale Ergebnisse ist die Auswahl des richtigen Senkers hinsichtlich Material, Spitzenwinkel und Abmessungen sowie die Anpassung der Prozessparameter wie Vorschub und Drehzahl. Besonders für harte Werkstoffe und Schraubensitzungen zeigt das Senken seine Stärken.

Durch die Kombination mit Aufstecksenkern und Mehrwege-Werkzeugen lassen sich verschiedenste Anwendungen abdecken. Mit der richtigen Herangehensweise und sorgfältiger Nachbearbeitung lässt sich das Potenzial des Senkens zur effizienten und präzisen Bohrungsbearbeitung nutzen. Eine Investition in hochwertige Senkerwerkzeuge zahlt sich dabei durch längere Standzeiten und Genauigkeit aus.

Was ist ein Kegelsenker?