Welches Werkzeug für Innengewinde? Handgewindebohrer, Maschinengewindebohrer, Gewindeformer oder Kombibit?

Welche Werkzeuge gibt es für die Herstellung eines Innengewindes?

Für eine erste Orientierung lassen sich die vier Werkzeugarten auf unterschiedliche Stärken reduzieren:

Handgewindebohrer werden vor allem eingesetzt, wenn ein Innengewinde manuell hergestellt oder nachgeschnitten werden soll. Typische Anwendungen sind Einzelanfertigungen, Werkstattarbeiten, Montage und Instandhaltung. Klassische dreiteilige Handgewindebohrersätze verteilen die Zerspanungsarbeit auf Vor-, Mittel- und Fertigschneider.

Welche Unterschiede es bei HSS-G, HSS-E und HSS-E VAP gibt und welche Ausführung sich für welche Anwendung eignet, erklären wir ausführlich in unserem Beitrag HSSG, HSSE oder HSSE VAP? Welcher Handgewindebohrer ist der richtige?.

Maschinengewindebohrer sind für eine schnelle und reproduzierbare Bearbeitung ausgelegt. Das Gewinde wird maschinell in einem Arbeitsgang geschnitten. Welche Werkzeuggeometrie benötigt wird, hängt unter anderem von Bohrungsart, Werkstoff, Gewindetiefe und Spanverhalten ab.

Gerade die Unterscheidung zwischen Durchgangs- und Sackloch ist dabei entscheidend. Welche Geometrie sich dafür eignet und warum Form B und Form C unterschiedlich mit den entstehenden Spänen umgehen, zeigen wir ausführlich in unserem Beitrag Form B oder Form C: Welcher Gewindebohrer passt zu welchem Loch?.

Gewindeformer arbeiten vollständig ohne Spanbildung. Statt Material abzutragen, verdrängt das Werkzeug den Werkstoff und formt daraus das Gewindeprofil. Voraussetzung ist ein ausreichend umformbarer Werkstoff. Besonders interessant ist das Verfahren, wenn Späne im Prozess vermieden werden sollen oder eine wiederholbare Serienbearbeitung gefordert ist.

Wie das Verfahren funktioniert, welche Vorteile es bietet und wo seine Grenzen liegen, erklären wir ausführlich in Gewindeformen: Spanlos, sauber, zuverlässig.

Kombi-Bits sind dagegen eine Speziallösung mit einem deutlich engeren Anwendungsfenster. Sie kombinieren Kernlochbohren, Gewindeschneiden und Entgraten in einem einzigen Werkzeug. Das kann besonders bei mobilen Montage- und Servicearbeiten praktisch sein.

Mehr zur Anwendung und zu den Grenzen des Werkzeugs findest du in unserem Beitrag VÖLKEL Kombi-Bit: Kernlochbohren, Gewindeschneiden und Entgraten in einem Arbeitsgang.

Einzelanfertigung, Montage oder Serienproduktion: Wie viele Gewinde sollen hergestellt werden?

Ein wichtiges Auswahlkriterium ist die Stückzahl. Wer gelegentlich ein einzelnes Gewinde herstellt oder ein vorhandenes Gewinde nacharbeitet, stellt andere Anforderungen an sein Werkzeug als ein Unternehmen, das täglich mehrere hundert oder tausend identische Gewinde produziert.

Bei Einzelanfertigungen und Reparaturarbeiten steht meist die Flexibilität im Vordergrund. Hier ist der Handgewindebohrer häufig die naheliegende Lösung. Er benötigt keine aufwendige Maschinenumgebung und ermöglicht eine kontrollierte manuelle Bearbeitung.

Bei beschädigten Gewinden gilt allerdings: Nachschneiden funktioniert nur, solange das vorhandene Gewinde noch ausreichend Material und ein grundsätzlich intaktes Gewindeprofil besitzt. Ist das Gewinde stark beschädigt oder ausgerissen, muss es tatsächlich repariert werden, beispielsweise mit einem Gewindeeinsatz.

Bei Montage- und Servicearbeiten kann der Kombi-Bit interessant werden. Kernlochbohren, Gewindeschneiden und anschließendes Entgraten erfolgen mit demselben Werkzeug in einem durchgängigen Arbeitsablauf. Gerade bei kurzen Durchgangsgewinden vor Ort kann das den Ablauf deutlich vereinfachen. Seine Grenze bleibt jedoch eindeutig: maximal 1 × D Gewindetiefe und ausschließlich Durchgangsgewinde.

Bei wiederkehrender Maschinenbearbeitung und Serienproduktion rücken dagegen Bearbeitungszeit, Wiederholgenauigkeit, Werkzeugstandzeit und Prozesssicherheit in den Vordergrund. Hier sind Maschinengewindebohrer oder, bei geeigneten Werkstoffen und Prozessbedingungen, Gewindeformer in der Regel die naheliegenderen Lösungen.

Wird von Hand oder maschinell gearbeitet?

Auch der vorhandene Antrieb grenzt die Werkzeugauswahl deutlich ein.

Der klassische Handgewindebohrer ist für die manuelle Bearbeitung ausgelegt und wird beispielsweise mit einem Windeisen geführt. Dadurch lässt sich der Schneidvorgang gut kontrollieren. Gleichzeitig steigt mit jedem zusätzlichen Gewinde der manuelle Zeitaufwand.

Maschinengewindebohrer sind dagegen für maschinelle Bearbeitungsprozesse vorgesehen. Damit lassen sich Innengewinde schnell und reproduzierbar herstellen. Voraussetzung ist, dass Werkzeuggeometrie, Werkstoff, Kernloch, Schnittwerte und Schmierung zum Prozess passen.

Auch Gewindeformer werden in der Regel maschinell eingesetzt. Beim Formen wird der Werkstoff verdrängt, weshalb das benötigte Drehmoment höher liegt als beim Gewindeschneiden. Maschine, Werkzeugaufnahme, Kernloch und Schmierung müssen deshalb besonders sauber aufeinander abgestimmt sein.

Der Kombi-Bit nimmt eine Sonderstellung ein. Er kann beispielsweise mit einer Akku- oder Handbohrmaschine mit Rechts- und Linkslauf eingesetzt werden und ist damit besonders für mobile Arbeiten interessant. Auch hier gelten jedoch seine engen Einsatzgrenzen bei Gewindetiefe und Bohrungsart.

Gewindeschneiden oder Gewindeformen: Späne oder spanlos?

Handgewindebohrer, Maschinengewindebohrer und Kombi-Bits arbeiten spanend. Beim Erzeugen des Gewindeprofils wird Material aus dem Kernloch entfernt und es entstehen Späne.

Diese Späne müssen kontrolliert abgeführt werden. Besonders bei Sacklöchern können schlecht abgeführte Späne zu steigenden Drehmomenten, Beschädigungen am Gewinde oder Werkzeugbruch führen.

Beim Gewindeformen entfällt dieses Problem. Der Werkstoff bleibt im Bauteil und wird durch Kaltumformung in das Gewindeprofil gedrückt. Es entstehen keine Späne. Das kann besonders bei automatisierten Abläufen, Sacklöchern oder Anwendungen interessant sein, bei denen Späne im Bauteil problematisch wären.

Das bedeutet jedoch nicht, dass Gewindeformen grundsätzlich die bessere Lösung ist. Der Werkstoff muss ausreichend umformbar sein, das benötigte Drehmoment ist höher und insbesondere beim Kernloch sowie bei der Schmierung müssen die Prozessparameter genau stimmen.

Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht: Schneiden oder Formen, was ist besser? Sondern: Welches Verfahren passt zu Werkstoff, Bauteil und Fertigungsprozess?

Durchgangsloch oder Sackloch: Welche Werkzeuge kommen überhaupt infrage?

Die Bohrungsart kann einige Werkzeuge bereits früh aus der Auswahl ausschließen.

Bei einem Durchgangsloch ist die Bohrung auf der gegenüberliegenden Seite offen. Dadurch können Späne bei einer passenden Werkzeuggeometrie nach vorne aus dem Kernloch transportiert werden. Für Maschinengewindebohrer ist Form B mit Schälanschnitt dafür eine typische Lösung.

Auch der Kombi-Bit ist ausdrücklich für Durchgangsgewinde ausgelegt. Allerdings gilt zusätzlich die maximale Gewindetiefe von 1 × D. Ein Kombi-Bit für M8 ist damit beispielsweise nur für eine maximale Gewindetiefe von 8 mm innerhalb seines vorgesehenen Einsatzbereichs geeignet.

Bei einem Sackloch endet die Bohrung dagegen im Werkstück. Die Späne können nicht einfach nach vorne aus der Bohrung austreten. Bei Maschinengewindebohrern muss deshalb eine Geometrie gewählt werden, die zum Werkstoff und zur Spanbildung passt. Form C mit Rechtsspirale kann beispielsweise lange Späne zurück in Richtung Kernlochöffnung transportieren.

Handgewindebohrer und geeignete Gewindeformer können ebenfalls für Sacklöcher eingesetzt werden. Der Kombi-Bit scheidet dagegen aus.

Damit ist die Frage Durchgangsloch oder Sackloch? einer der schnellsten Filter bei der Werkzeugauswahl.

Warum entscheidet das Kernloch mit über die Werkzeugwahl?

Ein sauberes Innengewinde beginnt bereits vor dem eigentlichen Gewindeschneiden oder Gewindeformen. Der Kernlochdurchmesser muss zum Gewinde und zum gewählten Bearbeitungsverfahren passen.

Bei einem zu kleinen Kernloch muss ein schneidender Gewindebohrer mehr Material abtragen. Das Drehmoment steigt, die Spanbildung wird schwieriger und das Werkzeug stärker belastet. Ist das Kernloch dagegen zu groß, werden die Gewindeflanken flacher und das fertige Gewinde verliert an Tragfähigkeit.

Beim Gewindeformen gelten andere Kernlochdurchmesser als beim Gewindeschneiden. Weil kein Material entfernt, sondern verdrängt wird, muss das Kernloch größer sein. Bei einem metrischen M8-Gewinde beträgt das Kernloch beispielsweise 6,8 mm beim Gewindeschneiden und 7,45 mm beim Gewindeformen.

Beim Kombi-Bit entfällt die separate Auswahl eines Kernlochbohrers innerhalb des Arbeitsablaufs. Der passende Bohrdurchmesser ist bereits Bestandteil des Werkzeugs.

Welchen Kernlochdurchmesser du für eine bestimmte Gewindegröße benötigst und worauf bei der Bohrung zu achten ist, erklären wir ausführlich in Saubere Gewinde beginnen beim Kernloch. Dort kannst du mit unserem interaktiven Kernloch-Rechner den passenden Durchmesser direkt bestimmen.

Wie wichtig sind Bearbeitungszeit und Prozesssicherheit?

Der reine Werkzeugpreis reicht nicht aus, um zu beurteilen, welches Verfahren wirtschaftlich ist. Entscheidend ist der gesamte Bearbeitungsprozess.

Ein einfaches Beispiel zeigt den Unterschied: Muss bei einer Reparatur ein einzelnes Innengewinde hergestellt werden, wäre ein auf hohe Stückzahlen optimierter Maschinenprozess meist unverhältnismäßig. Ein Handgewindebohrer kann hier die einfachere und wirtschaftlichere Lösung sein.

Müssen dagegen jeden Tag mehrere hundert identische Gewinde hergestellt werden, sieht die Rechnung völlig anders aus. Bearbeitungszeit, Standzeit, Wiederholgenauigkeit und Prozesssicherheit werden entscheidend. Maschinengewindebohrer oder Gewindeformer sind dann wesentlich interessanter.

Beim Gewindeformer kommt ein weiterer Faktor hinzu: Da keine Späne entstehen, entfällt die klassische Spanabfuhr. Gerade in automatisierten Prozessen kann das die Prozessstabilität erhöhen. Voraussetzung bleibt allerdings, dass Werkstoff, Kernloch, Schmierung und Maschine für das Verfahren geeignet sind.

Beim Kombi-Bit entsteht der Zeitvorteil an einer anderen Stelle. Kernlochbohren, Gewindeschneiden und Entgraten werden mit einem Werkzeug durchgeführt. Bei kurzen Durchgangsgewinden in Montage und Service kann das Arbeitsschritte vereinfachen. Für tiefe Gewinde, Sacklöcher oder hochoptimierte Serienprozesse ist das Werkzeug aufgrund seiner konstruktiven Einsatzgrenzen dagegen keine Alternative.

Wirtschaftlichkeit bedeutet deshalb nicht automatisch, das günstigste oder schnellste Werkzeug zu wählen. Stückzahl, Bearbeitungszeit, notwendige Arbeitsschritte, Werkzeugstandzeit, Ausschussrisiko und Prozesssicherheit müssen gemeinsam betrachtet werden.

Handgewindebohrer, Maschinengewindebohrer, Gewindeformer oder Kombi-Bit: der technische Vergleich

Was passt zu meiner Anwendung?

Die technische Vergleichsmatrix zeigt die grundsätzlichen Unterschiede. Für die praktische Auswahl lässt sich die Frage noch direkter stellen:

Die beiden Übersichten zeigen vor allem eines: Ein grundsätzlich bestes Werkzeug für Innengewinde gibt es nicht.

Der Kombi-Bit wirkt auf den ersten Blick beispielsweise besonders universell, weil drei Arbeitsschritte in einem Werkzeug zusammenkommen. Sein tatsächliches Einsatzfenster ist mit ausschließlich Durchgangsgewinden und maximal 1 × D Gewindetiefe jedoch deutlich kleiner als das eines klassischen Maschinengewindebohrers. Umgekehrt wäre ein auf Serienfertigung ausgelegter Maschinengewindebohrer für eine einzelne Reparatur nicht automatisch die sinnvollste Lösung.