Handgereedschap: Boren

In de reeks Handgereedschap, wordt nu het hoofdstuk "Boren" behandeld. Er zijn vele soorten boren voor verschillende materialen, en verschillende toepassingen. Elk type boor heeft zijn eigen specifieke eigenschappen.

De talloze boren die er bestaan, kunnen we in onderstaande hoofdgroepen verdelen:

1. Steen en Betonboren
2. Metaalboren
3. Houtboren
4. Speciale boren voor glas, kunststof e.d

1.Boren voor Steen en Beton

De Boorpunt

Voor het boren in beton en steenachtige materialen is een speciale boor nodig, waarbij aan de punt een hardmetalen snijplaatje met koper is ingesoldeerd waardoor een lange standtijd gegarandeerd wordt. (vooral bij de goedkopere boren zijn er grote kwaliteits verschiilen, slechte soldeerverbinding - het snijplaatje niet zuiver gecentreerd of gekanteld, te kleine snijplaatjes met verkeerde slijpfacetten etc.). Het hardmetalen snijplaatje is geen staal, maar gesinterde metaalcarbide. Carbide is een scheikundige verbinding van koolstof en metaal. Sinteren is: fijne metaalstof, dat tesamen met een bindmiddel bij zeer hoge temperatuur en onder hoge druk in de gewenste vorm geperst wordt, gebakken als het ware. Hardmetaal is bijzonder hard, nauwelijks gevoelig voor slijtage en niet onderhevig aan corrosie. Door sommige fabrikanten wordt het hardmetalen snijplaatje aangeduid met WIDIA, een afkorting van het Duitse "Wie Diamant", om aan te geven dat het snijplaatje echt wel hard is. Widia is een eigennaam van de Duitse staalfabrikant Krupp. De naam Widia mag dan ook alleen gebruikt worden, als het snijplaatje van Krupp afkomstig is. Een ander naam voor het snijplaatje is COROMANT, het merk van de Zweedse fabrikant Sandvik. Ook wordt de naam Carbide of Tunsten Carbide gebruikt, vaak alleen ook Hardmetaal. Wolfram-carbide is een verbinding van het natuurlijke element (W) met koolstof. De term carbide, al dan niet met wolfram ervoor, betekent hardmetaal. De hardmetalen snijplaatjes kunnen meerdere malen geslepen worden met een zachte groene Amaril slijpsteen. De ingesoldeerde bevestiging kan wel een behoorlijke warmte verdragen, maar oververhitting tijdens het boren kan tot loslaten van het snijplaatje leiden. De boor mag niet gekoeld worden (het snijplaatje zou daar bros van worden); bij het boren van diepe gaten in weerbarstig materiaal moet af en toe gepauzeerd worden om de boor af te laten koelen. In minder hard steenachtig materiaal, zoals gewone baksteen, bouwblokken van gasbeton etc. hoeft de boormachine niet op kloppen geschakeld te worden. In beton echter is het kloppen noodzakelijk. Voor kloppend/hamerend boren is een speciale kwaliteit boor vereist, die gewoonlijk als beton- /hamerboor wordt aangeduid. Het hardmetalen snijplaatje is dan van een hoge kwaliteit, soms ook nog met speciale slijpfacetten. De gewone kwaliteit wordt steenboor genoemd; de kwaliteit van het snijplaatje is gewoonlijk minder dan van de betonboor. Ook in de kwaliteit van de gebruikte staalsoorten voor de schacht, de afwerking hiervan en de toegepaste spiraalvorm zijn er kwaliteitsverschillen.
De leus "Goedkoop is Duurkoop" is hier vaak van toepassing!

Opnameschachten van Steen en Beton-/Hamerboren:

• Voor Boor-/ Klopboormachines. De steen- en betonboren zijn altijd voorzien van een ronde of bij grotere maten zeskante schacht.
• Voor Boorhamers. De hamerboren hebben altijd een bepaalde vorm schacht zoals bijvoorbeeld: SDS-plus, SDS-max, conisch of met schroefdraad. Voor de zwaardere Hak-/Boorhamers zijn er ook speciale opnameschachten, vaak word hier met verloopadaptors gewerkt.

De Spiraalvorm

De spiraal van een steen-/ beton-/hamerboor heeft tot taak het boorgruis snel af te voeren. Het gevolg van onvoldoende afvoer van het boorgruis is: de boor verstopt, wurgt in het boorgat en de wrijvingsweerstand neemt toe. De boor raakt oververhit en slijt sneller, o.a de schacht en het boormeel afvoerkanaal bij de boorpunt wordt minder. Ook de kwaliteit van de gebruikte staalsoorten is van invloed op het sneller slijten van de schacht! Er zijn tegenwoordig enkele fabrikanten met een verbeterde spiraalvorm voor hamerboren waardoor het boormeel sneller wordt afgevoerd en er minder wrijving optreed, ook het z.g. lossen is dan minder nodig.

De Voeding

Bij Boor-/Klopboormachine's is is de voeding: aandrukkracht i.c.m. toerental van belang voor een goed boor resultaat, alles in combinatie met de diameter. Vooral bij het boren in harde materialen moet men zorgen dat de boor blijft snijden en niet gaat slippen op het materiaal, echter bij te hoge aandrukkracht neemt het toerental teveel van het machine vermogen af, met een negatief resultaat. Het Klop/Gekartelde schijven mechanisme zorgt voor de vergruizing van het opppervlak/ lichte kiezel. Bij Boorhamers slaat een pneumatische hamer-mechanisme tegen de kolf/achterzijde van de hamerboor, hierbij is de slagkracht zo groot, dat als men teveel aandrukkracht zou uitoefenen men zelfs een mindere slagkracht bereikt, het toerental is hier minder belangrijk. Beton wordt met een hamerboor "zachte boter" met een boorgat op de juiste plaats met minder geluidshinder, terwijl men bij een klopboor met meer decibels soms niet op de juiste plaats kan boren, ivm. kiezels etc. met een hoog verbruik aan dure betonboren.

2. Metaalboren / Spiraalboren

De spiraalboor, in 1863 uitgevonden door de Zwitser Martignoni, heeft als belangrijkste pluspunt, dat hij de spanen uit het boorgat automatisch afvoert. Langs de schacht lopen twee spiraalgangen, meestal tot ca. 2/3 van de schachtlengte. Het achterste deel van de schacht fungeert als kolf voor het inspannen in de kop van de boormachine. De facetten aan de spiralen bepalen de maximale diameter van de boor. De punthoek van de spiraalboren wordt in een bepaalde hoek geslepen, afhankelijk van de toepassing.

• Voor algemeen gebruik onder 2 x 59 graden = 118 graden
• Voor (dun) plaatmateriaal, om happen te voorkomen, onder 135 graden.
• Voor zachte metalen zoals koper, messing, aluminium e.d. onder 118 graden.
• Voor het verzinken van gaten onder 82 graden.
• Voor alle boren tot 3mm onder 136 graden.
• Voor boren in hout is de ideale punthoek eigenlijk ca.45 graden, maar vaak kan zonder bezwaar met een metaal-spiraalboor in hout worden geboord.

Onderhoud

Boren moeten scherp zijn om hun werk goed te doen.Het minste wat u kunt doen is de spiraalgangen vrij te houden van vuil en aangekoekte spanen. Zelf slijpen van boren is niet eenvoudig. Allebei de flanken van de snijvlakken onder dezelfde hoek, en de punt/hartlijn goed gecentreerd, daarbij rekening houdend met het vrijloopvlak en de spaangroef!
Er zijn spiraalboorslijpmallen te krijgen waarmee boren opnieuw scherp geslepen kunnen worden, in de juiste punthoek.
Borenslijpen blijft echt een vakmanschap. Vanwege economische motieven en hogere kwaliteitseisen gaat men steeds meer versleten boren vervangen voor nieuwe boren.

Waar op letten bij het boren ?

Bij het boren in metaal moet het werkstuk stevig ingeklemd zijn, hetzij in een bankschroef, hetzij in een machine-bankschroef op de voetplaat van een kolom boorstandaard. Sla eerst een putje met de centerpons, om weglopen van de boorpunt te voorkomen. Wanneer u grote gaten in metaal moet boren, is het meestal aan te raden, eerst met een kleinere diameter voor te boren, zo nodig zelfs in 3 etappes. De telkens wat dikkere boren volgen automatisch de gang in het reeds geboorde gat. Oefen bij boren in metaal geen al te grote druk op de boor uit. Dat kan de boor beschadigen of zelfs de machine overbelasten. Laat bij volledig doorboren de boor aan de onderkant niet te snel doorkomen. Dat veroorzaakt onnodige grote bramen en een dunne boor kan daarbij breken. Het is meestal noodzakelijk de boor tijdens het boren te smeren en te koelen. Daarvoor kan bij staal het best boorolie gebruikt worden, bij non-ferro metalen zeepwater en soms spiritus. Voor de juiste keuze van smeer- en koelmiddel wordt verwezen naar het onderstaande schema.

Materiaal -->> Smeer-/koelmiddel

• Bouwstaal -->> Boremulsie / Snijolie
• Gelegeerd staal -->> Booremulsie / Raapolie
• Gelegeerd RVS -->> Booremulsie / Terpentine-olie
• Gietstaal -->> Booremulsie / Boorolie
• Tempergietijzer -->> Booremulsie / Boorolie
• Gietijzer -->> Droog !!
• Aluminium -->> Zeepspiritus / Booremulsie
• Aluminiumgietijzer -->> Petroleum / Booremulsie
• Magnesium -->> Droog, nooit water!
• Koper -->> Boorolie / Snijolie / Booremulsie
• Brons. NikkelzilverMessing -->> Droog / Boorolie
• Messing -->> Booremulsie / Boorolie

Cilindrische kolf:

De kleine maten HSS spiraalboren tot en met 13mm, hebben een cilindrische kolf; hierbij heeft de kolf, het gedeelte, dat in de boorhouder/kop komt, dezelfde diameter als het borend gedeelte. Als noodoplossing bestaan er ook HSS Boren tot 13 en 16mm diameter leverbaar met een afgedraaide kolf van respectievelijk 10 en 13mm. Deze mogen alleen gebruikt worden voor lichte boorwerkzaamheden in dunwandig materiaal, hierbij moet men toerental en vermogen van de boormachine goed in de gaten houden!

Conische kolf:

De grotere maten HSS spiraalboren hebben een conische kolf met een lip, deze lip dient om de boor te lossen d.m.v een spie.
De inwendige opening van de boorspindel in o.a kolomboormachine's is natuurlijk ook conisch. Voor een goede passing moet een bepaalde coniciteit aangehouden worden. Voor ons land is de conische kolf, genoemd naar de Engelsman Morse bepalend. Wanneer men van een conische kolf volgens Morse de lijnen, die de coniciteit vormen, denkbeeldig zou doortrekken, totdat zij elkaar raken, dan ontstaat er een hoek van 2 graden; deze eindhoek is de hoek van Morse en alle conische kolven of hulzen, die tussen deze 2 naar elkaar toe lopende lijnen geprojecteerd worden, hebben dezelfde schuinte en passen op en in elkaar. De zgn.non-slip tussen boorkolf en boorhuls moet uitsluitend door wrijving worden opgewekt. De conusgrootte is in overeenstemming gebracht met de dikte van de spiraalboren.

Men heeft zes kolfdikten gekozen, waarmee spiraalboren worden uitgerust, genummerd MK1 t/m MK6. Bij Morse Konussen hoort niet alleen een uitdrijfspie, maar ook eventuele verminderings- of vermeerderings boorhulzen. De verminderings- of vermeerderings boorhulzen zijn bedoeld om spiraalboren met een conische kolf kleiner of groter dan dat de boorspindel toelaat, toch een aansluiting te geven.

Snijsnelheid, Toerental, Boortijd:

Deze 3 eenheden zijn in samenspel met elkaar, afhankelijk van de Boordiameter is er een geadviseerd Toerental per minuutl i.c.m. de Snijsnelheid m/min. Hiervoor zijn er diverse formule's en tabellen. Uiteraard is ook het te boren materiaal een belangrijke factor.

DIN Normen:
HSS Spiraalboren worden gemaakt volgens diverse Din-normen, hierbij moeten wij denken aan totale boorlengte icm. spiraallengte en gladde schachtlengte, daarnaast ook de stijgingshoek en de richting van de spiraal (rechts of linksdraaiend)
Bijvoorbeeld korte plaatwerkboren, extra lange boren etc. Een Din-norm zegt dus niets over de kwaliteit van de boor!
Veel gebruikte Din-normen zijn: Din 338, Din 1836. De toevoeging RN betekend rechtsdraaiend.

Productiewijze HSS Spiraalboren:

HSS Spiraalboren worden gewalst of geslepen,

Bij walsen van een boor wordt er gebruikt gemaakt van ongehard materiaal en in de eindfase pas gehard, de spiraalgroeven van de boor worden warmgewalst / ingeperst aangebracht, daardoor vertonen zij een zeer lage ruwheid hetgeen een vlotte spaanafvoer garandeert. De walsstructuur bezorgt de spiraalboor een bijzonder hoge taaiheid, ook omdat de staalstructuur hierbij niet is onderbroken.

Geslepen HSS Spiraalboren worden gemaakt uit gehard materiaal, de spiraalvormen worden hier ingeslepen/gefreesd, op deze wijze ontstaan scherpere boren met een zuiverder maat nauwkeurigheid, geslepen boren zijn door de maakwijze duurder, vandaar dat men hiervoor vaak hoogwaardige staalsoorten gebruikt, o.a kobaltgelegeerd staal. Door de onderbroken staalstructuur zijn geslepen boren echter kwetsbaarder bij kleinere maten icm. boren uit de vrije hand.

Oppervlakte behandeling van de boor:

Zwart:
De boor wordt in een waterdamp-atmosfeer gehard, waardoor de karakteristieke donkerblauwe kleur ontstaat. Bij dit proces dringt een oxidelaag van ca. 1-2 µm in het booroppervlak. met als gevolg een hogere weerstand tegen slijtage en betere hechting van het koel- en smeermiddel aan de boor, hetgeen de wrijving resulteerd.

Brons:
Deze oppervlaktebehandeling wordt wordt toegepast op de 8% kobaltgelegeerde boren en berust eveneens op het hierboven omschreven principe. De boor verkrijgt hier echter een "bronzen" kleur om een visueel onderscheid te maken tussen HSS en HSS-C08 boren. Kobaltgeleerde staalsoorten kunnen tegen een hogere wrijvingsweerstand, bij moeilijk te verspanen materiaal, vaak icm. een splitlevel boorpunt om beter aan te kunnen grijpen.

Blank:
De boor wordt alleen geslepen en ondergaat geen nabehandeling. Het resultaat is een glad, blank booroppervlak voor de bewerking van Non-ferro materialen, omdat de spanen van deze materialen minder neigen tot "kleven" op een blank staaloppervlak.

Tin- Coating:
Bij Tin - Coating betreft het een verbinding tussen titaan en stikstof, welke bij een lage temperatuur van 400-500 graden tot stand komt en geen nadelige invloed heeft op de hardheid en de struktuur van het basismateriaal. Titaannitride is een zeer harde, slijtvaste en corrosiebestendige verbinding (goudkleurig), met een zeer harde oppervlaktehardheid van HV2000. Op grond van de zeer goede glij-eigenschappen (lage wrijvings-coëfficient) en de grote slijtvastheid wordt een hoge standtijd gegarandeerd.

3 Houtboren

Er is een grote verscheidenheid aan houtboren, met verschillende toepassingen.

• Avegaar: De avegaar dient voor het boren van diepe gaten, aan de voorzijde een center/schroefpunt, daarachter een spiraalvorm en achteraan een lange schacht met een aansluiting voor een wringstaaf/handgreep om handmatige de gaten te kunnen boren.
• Fretboor: De fretboor met omgebogen metalen draadgreepje is eigenlijk een kleine avegaar, om handmatig kleine gaten te boren of voor te boren bij het indraaien van een schroef, ook bestaat er een lange uitvoering zgn. telefoonboor. Leverbaar in de maten 2 t/m 6mm.
• Slangeboor: Deze boren worden gebruikt i.c.m een booromslag, ze hebben een enkele (irwin) of dubbele spiraal en een vierkante conische kolf op het uiteinde. De punt voor aan de boor heeft een center/schroefpunt welke de boor in het materiaal trekt, verder zijn er 2 zij-snijkanten met voorsnijders. Deze boren zijn bedoeld voor diepere boorgaten waarbij de spiraalvorm voor een rechte geleiding zorgt in het materiaal.
• Centerboor: Deze boor lijkt op de slangeboor maar heeft echter geen spiraalvorm en wordt ook niet meer verkocht.
• Verstelbare Centerboor: Zie boven, maar deze boor is echter dmv. een verstelbare snijkant instelbaar, en leverbaar tot 38 of 76mm. De boor is leverbaar met vierkante en ronde kolf.
• Kwastenboor of Cilinderboor: Dit type boor heeft geen schroefpunt maar centerpunt, waardoor tijdens het boren een grotere axiale druk uitgeoefend moet worden. De kwasten-/cilinderboor is ontwikkeld om bijv. gaten met een vlakke bodem te kunnen boren in plaatmateriaal. De voorkant is cilinderachtig met een diameter van 9 tot 50mm. Hij wordt gebruikt om er kwasten in het hout mee uit te boren of om er cilindervormige gaten meet te boren voor bijv. kastdeurscharnieren.
• Verzinkboor of Soevereinboor: Doel van deze boor is een conisch deel in een gat te boren, voor het verzinken van een schroefkop. De conische kop van deze boor is eigenlijk een frees met meerdere snijvlakjes.
• Houtspiraalboor: De speciaal voor het machinaal boren in hout ontwikkelde spiraalboor heeft een centreerpunt en zgn. voorsnijders. Dit type boor werkt in hout dan ook veel beter dan de metaalspiraalboor. De spiraalgroeven geleiden de houtsplinters ook beter, waardoor minder opeenhoping en daardoor minder warmteontwikkeling.
• Speedboor: Met de Speedboor kunt u gaten van 8mm tot 45mm diameter boren met een elektrische boormachine. Deze gaten kunt u zowel dwars op de houtnerf als in de kopse kant boren. Voor het functioneren van de boor is een vrij hoog toerental nodig. Dit type boor heeft echter geen geleiding van een spiraalvorm waardoor men helaas afbuigende gaten zou kunnen maken. Er bestaan ook speedboor verlengstukken, waarbij men rekening moet houden met een 16mm diameter van het koppelstuk.
• Schroefverzinkboor: De benaming zegt het al, bedoeld voor het voorboren van schroefgaten voor het aanbrengen van een houtschroef.
• Proppenboor: Hiermede kan men een houten prop boren, om deze in een dieper geboord schroefverzinkgat te kunnen stoppen, om het schroefgat weer netjes af te sluiten, ook gebruikt men deze geboorde houten proppen om een kwasten-/noestengat te kunnen stoppen.

Uiteraard bestaan er nog vele andere boren, maar de meest voorkomende zijn in dit hoofdstuk behandeld.

Op de websites van de fabrikanten van boren vind je nog meer informatie

Zie hiervoor: http://www.Gereedschapsmerken.nl

Hier vind u meer dan 3250 websites over Handgereedschap.