Hochpräzise CNC-Bohr- und Gewindeschneidarbeiten für Fertigungsteile, die exakte Lochmuster, tiefe Bohrungen und Gewinde erfordern. Unsere speziellen Bohrzentren und Mehrspindelmaschinen gewährleisten gleichbleibende Qualität bei Großaufträgen.
Toleranz ±0,01 mm
Maximale Länge 12 m
Zertifiziert nach ISO 9001
24/7-Betrieb
Die CNC-Bohr- und Gewindeschneidfunktionen sind für Großserienfertigungen ausgelegt, in denen Durchsatz und Wiederholgenauigkeit entscheidend sind. Die Mehrspindelkonfiguration ermöglicht das gleichzeitige Bohren mehrerer Löcher und reduziert so die Zykluszeiten bei komplexen Lochmustern um bis zu 60 % im Vergleich zu Einspindelbetrieb. Bei einer typischen Flanschplatte, die 24 Bohrungen mit 18 mm Durchmesser auf einem 600-mm-Lochkreis erfordert, erreicht das System eine Zykluszeit von unter 4 Minuten, einschließlich automatischer Werkzeugwechsel und prozessbegleitender Messkontrolle. Die Spindeldrehzahlen von bis zu 20.000 U/min ermöglichen die effiziente Bearbeitung sowohl von Eisen- als auch von Nichteisenwerkstoffen, von Baustahlsorten S235JR bis S460ML sowie von Duplex-Edelstählen und Aluminiumlegierungen, die in Offshore- und Schiffsanwendungen üblich sind.
Das Tieflochbohren ist eine Spezialkompetenz, die unseren Service auszeichnet, insbesondere bei Bauteilen, die Ölkanäle, Hydraulikanschlüsse oder Kühlkanäle erfordern. Mit Standard-Spiralbohrverfahren werden Tiefen-Durchmesser-Verhältnisse von 40:1 erreicht, mit Tieflochbohrverfahren sogar bis zu 100:1, wobei die Geradheit der Bohrung auf 0,1 mm pro 100 mm Tiefe eingehalten wird. Dies ist entscheidend für Anwendungen wie Hydraulikzylinderblöcke, Ventilkörper und Wärmetauscher-Rohrböden, bei denen falsch ausgerichtete Bohrungen zu Strömungsbehinderungen oder vorzeitigem Verschleiß führen können. Der Prozess wird durch Hochdruck-Kühlmittelsysteme unterstützt, die 70 bar durch die Spindel leiten und so eine effektive Spanabfuhr und thermische Stabilität auch bei Tiefen von über 500 mm in Werkstoffen wie 4140-Legierungsstahl oder 316L-Edelstahl gewährleisten.
Die Positionsgenauigkeit von ±0,05 mm bei Lochmustern wird durch eine Kombination aus einer stabilen Maschinenkonstruktion, Präzisionskugelumlaufspindeln mit vorgespannten Muttern und einer geschlossenen Regelkreissteuerung mittels Längenmessgeräten gewährleistet. Diese Toleranz wird bei jedem Produktionslauf durch Stichprobenmessungen mit einer Koordinatenmessmaschine gemäß ISO 1938-2 überprüft, wobei für alle kritischen Merkmale statistische Prozesskontrollkarten geführt werden. Der Arbeitsbereich von 3000 × 2000 × 1000 mm bietet Platz für große Bauteile wie Flansche für Windkraftanlagentürme, Grundplatten für Bergbaumaschinen und Stutzen für Druckbehälter. Das automatisierte Werkzeugmesssystem nutzt Lasersonden, um Werkzeuglängen und -durchmesser auf 2 Mikrometer genau einzustellen, wobei thermische Ausdehnung und Werkzeugverschleiß automatisch kompensiert werden. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Gewindegüte über Produktionsläufe von mehr als 500 Teilen hinweg ohne manuellen Eingriff.
Das Gewindeschneiden von M3 bis M64 deckt ein breites Spektrum an Anforderungen an Befestigungselemente ab, von kleinen Anschlüssen für Messgeräte bis hin zu großen strukturellen Schraubverbindungen. Bei metrischen Gewinden werden die Toleranzen nach ISO 6H/6g eingehalten, während Unified-Gewinde den Normen ASME B1.1 Klasse 2A/2B entsprechen. Der Gewindeschneidprozess nutzt synchronisierte, starre Gewindeschneidzyklen, bei denen die Spindeldrehung auf die Vorschubgeschwindigkeit mit einer Genauigkeit von 0,01 mm pro Umdrehung abgestimmt wird, wodurch Gewindesteigungsfehler vermieden werden, die bei schwimmenden Gewindebohrerhaltern häufig auftreten. Für hochfeste Werkstoffe wie Inconel 625 oder 17-4 PH-Edelstahl werden Gewindeformgewindebohrer eingesetzt, die durch Kaltumformung festere Gewinde erzeugen und Zugfestigkeiten erzielen, die 80 % der Eigenschaften des Grundwerkstoffs übersteigen. Dies wird durch Auszugstests gemäß ASTM F606 für kritische Anwendungen in petrochemischen Anlagen und Kraftwerksausrüstung validiert.
Im Öl- und Gassektor unterstützen CNC-Bohr- und Gewindeschneidleistungen die Fertigung von Bohrlochkopfausrüstung, Christmas Trees und Verteileranlagen, die Drücken von bis zu 15.000 psi und Temperaturen von -46 °C bis 250 °C standhalten müssen. Für ein kürzlich durchgeführtes Unterwasser-Verteilerprojekt wurden 48 Löcher mit einem Durchmesser von 32 mm durch 80 mm dicken F22-Schmiedestahl gebohrt, wobei die Positionsgenauigkeit innerhalb von ±0,05 mm über einen Bolzenkreis von 1200 mm eingehalten wurde. Die Gewindebohrungen mit M36 x 3 mm Steigung wurden mit Gewindelehren und Ultraschallprüfungen kontrolliert, um den vollständigen Gewindeeingriff bei 90 % Tiefe zu verifizieren. Diese Komponenten entsprechen den Anforderungen von API 6A und NACE MR0175/ISO 15156 für saure Betriebsumgebungen, wobei alle Bohr- und Gewindeschneidarbeiten unter kontrollierten Kühlmittelbedingungen durchgeführt wurden, um Wasserstoffversprödung zu verhindern.
Anwendungen in der Offshore-Windenergie erfordern hochpräzises Bohren und Gewindeschneiden für Turmflansche, Übergangsstücke und Gondelkomponenten, die über eine Auslegungslebensdauer von 25 Jahren dynamischen Belastungen von über 20 MN und Ermüdungszyklen von 10^7 standhalten müssen. Die Tieflochbohrkapazität ist besonders wertvoll für Bolzenlöcher in Turmflanschen, die L/D-Verhältnisse von 80:1 durch 150 mm dicke S355NL-Stahlplatten erfordern. Die Toleranz der Lochgeradheit von 0,05 mm pro 100 mm gewährleistet eine korrekte Schraubenausrichtung und Lastverteilung über die Flanschverbindung. Das Gewindeschneiden für M64 x 4 mm-Schrauben, wie sie bei Monopile-Fundamenten üblich sind, erfolgt mit speziell geschliffenen Gewindebohrern mit TiAlN-Beschichtung, um die bei flammgeschnittenen Plattenkanten auftretenden unterbrochenen Schnitte zu bewältigen. Alle Arbeiten entsprechen den Anforderungen der Ausführungsklasse EN 1090-2 EXC3, mit dokumentierter Rückverfolgbarkeit für jede Bohrung und jedes Gewinde.
Anlagen für den Bergbau und die Mineralaufbereitung erfordern robuste Bohr- und Gewindeschneidverfahren für Brecherrahmen, Siebdecks und Förderbandkomponenten, die in abrasiven Umgebungen mit Partikelverschmutzung eingesetzt werden. Mehrspindelbohren reduziert die Zykluszeiten um 50 % bei Verschleißplattenkomponenten, die mehr als 100 Löcher mit einem Durchmesser von 12 mm für verschraubbare Auskleidungsbefestigungen erfordern. Die Positionsgenauigkeit von ±0,05 mm gewährleistet eine Auskleidungsausrichtung innerhalb von 0,2 mm über 3-Meter-Abschnitte und verhindert so vorzeitigen Verschleiß durch falsch ausgerichtete Befestigungselemente. Bei Grundplatten für Schwermaschinen aus Hardox 400 oder 500 werden Bohrungen durch Dicken von bis zu 100 mm mit Hartmetallbohrern durchgeführt, die mit 80–120 Meter pro Minute vorankommen und eine Standzeit von über 200 Löchern pro Schneide erreichen. Zum Gewindeschneiden für M30 x 3,5-mm-Schrauben werden Spiralgewindebohrer mit einer Spindeldurchflusskühlung von 50 bar verwendet, um Späne aus tiefen Sacklöchern zu entfernen.
Anwendungen in der Energieerzeugung, darunter Gas- und Dampfturbinen, Abhitzedampferzeuger und Komponenten für Kernreaktoren, erfordern ein Höchstmaß an Präzision und Dokumentation. Beim CNC-Bohren werden Bohrpositionstoleranzen von ±0,05 mm an Turbinenmembranringen erreicht, in die über 200 Kühlbohrungen mit einem Durchmesser von 6 mm unter zusammengesetzten Winkeln von bis zu 30 Grad gebohrt werden. Die Tiefbohrfähigkeit ist für Rotorbohrungskühlkanäle unerlässlich, die L/D-Verhältnisse von 60:1 in CrMoV-Stählen erfordern. Das Gewindeschneiden für M16- bis M48-Befestigungselemente in Turbinengehäusen erfolgt gemäß den ASME B16.5-Flanschnormen, wobei alle Gewinde mit optischen Komparatoren bei 20-facher Vergrößerung geprüft werden. Für nukleare Anwendungen wird die vollständige Rückverfolgbarkeit gemäß ASME NQA-1 gewährleistet, einschließlich Materialschmelznummern, Werkzeugseriennummern und Prüfprotokollen für jedes gebohrte und gewindegeschnittene Element.
Die Zertifizierung nach ISO 3834-2 für das Qualitätsmanagement im Schweißbereich erstreckt sich auf alle Bearbeitungsvorgänge und gewährleistet, dass Bohr- und Gewindeschneidprozesse unter demselben strengen Qualitätssystem kontrolliert werden. Das bedeutet, dass jede Bohrlochposition und jedes Gewinde mit digitalen Prüfberichten dokumentiert wird, die tatsächliche Messwerte enthalten und nicht nur Ergebnisse im Sinne von „bestanden“ oder „nicht bestanden“. Für EPC-Unternehmen, die eine Überprüfung durch Dritte benötigen, werden vollständige Maßprüfberichte gemäß ISO 2768-mK oder kundenspezifischen Toleranzen bereitgestellt, wobei die CMM-Daten im PDF- oder Excel-Format exportierbar sind. Das Qualitätsmanagementsystem wird jährlich vom TÜV SÜD auditiert, was Beschaffungsingenieuren die Gewissheit gibt, dass die Prozesse internationale Normen für Rückverfolgbarkeit und Wiederholbarkeit über Produktionsserien von 1 bis 10.000 Teilen hinweg erfüllen.
Die Kombination aus Mehrspindelbohren und automatischer Werkzeugvermessung gewährleistet eine gleichbleibende Qualität bei Produktionsmengen, die Einzelbetriebe nicht erreichen können. Bei einem typischen Auftrag von 200 Flanschen, die jeweils 24 Bohr- und Gewindebohrungen erfordern, ergibt sich bei einer Zykluszeit von 3,5 Minuten pro Teil eine Gesamtbearbeitungszeit von 700 Minuten, verglichen mit 1.400 Minuten auf herkömmlichen Anlagen. Diese 50-prozentige Reduzierung der Zykluszeit wird ohne Einbußen bei der Genauigkeit erreicht, da das Laser-Werkzeugmesssystem den Werkzeugverschleiß nach jeweils 50 Bohrungen automatisch ausgleicht. Das Ergebnis ist ein CpK-Wert von 1,67 oder höher für Lochposition und Gewindesteigung, der den von den meisten Spezifikationen für die Automobil- und Schwermaschinenindustrie geforderten Mindestwert von 1,33 übertrifft. Das Werk in Suzhou ist rund um die Uhr mit redundanter Spindelkapazität in Betrieb und gewährleistet so eine termingerechte Lieferung selbst bei Eilaufträgen mit zweiwöchigen Vorlaufzeiten.
Die Materialvielfalt ist ein entscheidender Vorteil, da unsere Erfahrung beim Bohren und Gewindeschneiden von über 200 verschiedenen Legierungen Kohlenstoffstähle, Edelstähle, Nickellegierungen, Titan und Aluminium umfasst. Für jedes Material werden dokumentierte Schnittparameter wie Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit, Einstichtiefe und Kühlmitteldruck gepflegt und mithilfe der Versuchsplanung (DOE) optimiert. Diese Datenbank, die auf über 15 Jahren Produktionserfahrung basiert, ermöglicht die Angebotserstellung und Lieferung komplexer Teile ohne ein Auf- und Abprobieren der Einstellungen. So erfordert beispielsweise das Bohren von Löchern mit 8 mm Durchmesser durch 300 mm Inconel 718 spezifische Parameter: eine Spindeldrehzahl von 1.200 U/min, einen Vorschub von 0,02 mm/U und eine Einstichtiefe von 2 mm bei einem Kühlmitteldruck von 70 bar. Die Ingenieure wählen die Werkzeugbeschichtungen – TiAlN für Stähle, AlTiN für Edelstahl oder diamantähnlichen Kohlenstoff für Aluminium – auf der Grundlage der Material- und Tiefenanforderungen aus, um die Standzeit der Werkzeuge und die Oberflächengüte zu maximieren.
Das Bekenntnis zur kontinuierlichen Verbesserung spiegelt sich in Investitionen in neue CNC-Bohrzentren mit thermischen Kompensationssystemen wider, die auch bei 12-stündigen Produktionsläufen die Genauigkeit gewährleisten. Die Maschinen sind auf schwingungsisolierten Fundamenten mit einer aktiven Temperaturregelung auf ±1 °C installiert, wodurch die Maßhaltigkeit unabhängig von den Umgebungsbedingungen sichergestellt wird. Für Kunden, die spezielle Gewindeformen wie NPT-, BSPT- oder ACME-Gewinde benötigen, wird eine Bibliothek mit über 500 Gewindebohrergeometrien gepflegt, und maßgeschneiderte Gewindebohrer können innerhalb von 5 Werktagen hergestellt werden. Qualitätsingenieure arbeiten direkt mit den Beschaffungsteams der Kunden zusammen, um Zeichnungsanforderungen zu prüfen, potenzielle Probleme wie dünne Wandstärken oder sich kreuzende Bohrungen zu identifizieren und Lösungen vorzuschlagen, bevor die Produktion beginnt. Dieser proaktive Ansatz hat zu einer Erstausbeute von 98,5 % bei CNC-Bohr- und Gewindeschneidvorgängen geführt, wobei bei Nichtkonformitäten innerhalb von 24 Stunden Korrekturmaßnahmen umgesetzt werden.
| Fähigkeit | Technische Daten |
|---|---|
| Bohrungsdurchmesserbereich | ein Millimeter – zweihundert Millimeter |
| Tieflochverhältnis | 40:1 (Standard), 100:1 (Kornbohrer) |
| Positionsgenauigkeit | ±0,05 mm |
| Gewindesortiment | M3 – M64 |
| Maximale Werkstückgröße | 3000 × 2000 × 1000 mm |
| Spindeldrehzahl | Bis zu 20.000 U/min |
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