Wann ist Tieflochbohren in der Lohnfertigung die richtige Wahl?

Tieflochbohren in der Lohnfertigung ist die richtige Wahl, wenn Bohrungen mit einem Tiefe-zu-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 10:1 gefragt sind, konventionelle Zerspanungsverfahren an ihre Grenzen stoßen oder das nötige Spezialequipment im eigenen Betrieb fehlt. Entscheidend ist dabei nicht allein die Bohrtiefe, sondern die Kombination aus Präzisionsanforderung, Werkstoff und Stückzahl. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Bauteile, Verfahren, Wirtschaftlichkeit und Prozessablauf.

Für welche Bauteile und Materialien eignet sich Tieflochbohren?

Tieflochbohren eignet sich für nahezu alle Bauteile, die tiefe, gerade Bohrungen mit engem Durchmesser benötigen, darunter Hydraulikzylinder, Werkzeugaufnahmen, Kühlkanalbohrungen in Formen, Wellen, Spindeln und medizinische Implantate. Hinsichtlich der Werkstoffe lassen sich nahezu alle metallischen Materialien sowie ausgewählte Kunststoffe bearbeiten.

Die Werkstoffbandbreite ist bemerkenswert groß. Zu den typischen Materialien zählen:

• Stähle: Baustahl, Einsatzstahl, Werkzeugstahl, Edelstahl, Duplex-Stähle
• Hochleistungslegierungen: Inconel, Hastelloy, Nickellegierungen
• Leichtmetalle: Aluminium und Aluminiumlegierungen
• Sonderwerkstoffe: Titan und Titanlegierungen
• NE-Metalle: Kupfer und Kupferlegierungen
• Weitere Materialien: Edelmetalle, Thermo- und Duroplaste sowie Hartholz

Eine praxisrelevante Einschränkung betrifft sehr harte Werkstoffe: Materialien mit einer Härte über 46 HRC lassen sich nur in seltenen Sonderfällen wirtschaftlich sinnvoll tiefbohren. Beim Tieflochbohren von Stahl und Tieflochbohren Aluminium liegt die Herausforderung häufig weniger im grundsätzlichen Ob, sondern im effizienten und präzisen Wie. Weiche Aluminiumlegierungen etwa neigen zu Aufbauschneiden, während harte und zähe Werkstoffe zwar stabilere Prozesse ermöglichen, dafür aber den Werkzeugverschleiß erhöhen. Selbst geringe Änderungen der Legierungszusammensetzung oder der Wärmebehandlung können das Spanverhalten und damit die Prozessstabilität spürbar beeinflussen.

Welche Tiefbohrverfahren gibt es und wann wird welches eingesetzt?

Die drei klassischen Tieflochbohrverfahren sind das Einlippen-Tiefbohren (ELB), das BTA-Tieflochbohren und das Ejektor-Tiefbohren. Jedes Verfahren hat spezifische Stärken, und die Wahl hängt vor allem von Bohrdurchmesser, Bohrtiefe und geforderter Präzision ab.

Einlippen-Tiefbohren (ELB)

Das Einlippen-Tiefbohren ist das präziseste der drei Verfahren und besonders geeignet für kleine bis mittlere Bohrdurchmesser. Der Einlippenbohrer ist durch seine Führungsleisten selbstzentrierend und erzeugt sehr gerade Bohrungen mit hoher Oberflächengüte. Überall dort, wo enge Toleranzen und kleine Querschnitte gefragt sind, ist das Einlippen-Tiefbohren die bevorzugte Methode.

BTA-Tieflochbohren

Das BTA-Tieflochbohren ist für große Bohrtiefen und größere Bohrdurchmesser ausgelegt. Das Kühlmittel wird außen zugeführt, die Späne werden sicher durch das innere Bohrrohr abgeführt. Dieses Verfahren ist bei großen Querschnitten wirtschaftlicher als das ELB-Verfahren und liefert auch bei extremen Bohrtiefen stabile Ergebnisse. Bohrtiefen von mehreren Metern sind mit dem BTA-Tieflochbohren prozesssicher realisierbar.

Das Ejektor-Tiefbohren arbeitet mit einem Doppelrohrsystem und lässt sich auch auf Standardmaschinen wie Bearbeitungszentren einsetzen. Es ist vor allem für mittlere Tiefen und Durchmesser geeignet, wenn keine spezialisierte Tieflochbohrmaschine zur Verfügung steht. Wichtig zu wissen: Nicht das Verfahren allein entscheidet über das Ergebnis, sondern die sorgfältige Prozessauslegung im Einzelfall.

Wann lohnt sich Tieflochbohren in der Lohnfertigung gegenüber Eigenproduktion?

Tieflochbohren in der Lohnfertigung lohnt sich immer dann, wenn die Investition in eine eigene Tieflochbohrmaschine wirtschaftlich nicht zu rechtfertigen ist, die Auslastung fehlt oder das notwendige Prozess-Know-how im eigenen Betrieb nicht vorhanden ist. Für die meisten Unternehmen ist die externe Vergabe die wirtschaftlichere und flexiblere Lösung.

Konkrete Situationen, in denen die Lohnfertigung klar überlegen ist:

• Unregelmäßiger Bedarf: Wer nur sporadisch Tiefbohrungen benötigt, kann keine kostendeckende Auslastung einer eigenen Tieflochbohrmaschine sicherstellen.
• Fehlende Spezialausrüstung: Bohrtiefen von mehreren Metern erfordern spezialisierte Maschinen und Hochdruckkühlsysteme, die konventionelle Zerspanungsbetriebe selten vorhalten.
• Komplexe Werkstoffe: Hochlegierte Stähle, Titanlegierungen oder Inconel verlangen Prozesserfahrung, die sich nur durch jahrelange Spezialisierung aufbauen lässt.
• Komplettbearbeitung aus einer Hand: Spezialisierte Lohnfertiger bieten neben dem Tiefbohren häufig auch Drehen, Fräsen, Schleifen und Oberflächenbehandlung an, was Schnittstellen und Transportwege reduziert.
• Einzelteile und Kleinserien: Auch bei geringen Stückzahlen lässt sich in der Lohnfertigung schnell und termingerecht liefern, ohne eigene Rüstzeiten zu verursachen.

Die Eigenproduktion kann sich lohnen, wenn Tiefbohrungen dauerhaft und in hoher Stückzahl im Kernprozess anfallen und das Unternehmen bereit ist, in Maschinen, Werkzeuge und Mitarbeiterqualifikation zu investieren. In der Praxis ist das jedoch eher die Ausnahme.

Welche Qualitäts- und Toleranzanforderungen kann Tieflochbohren erfüllen?

Tieflochbohren erreicht typischerweise eine radiale Bohrungsabweichung von etwa 0,1 mm pro 100 mm Bohrtiefe. Oberflächengüten im Bereich Ra 0,4 bis Ra 1,6 µm sind je nach Verfahren und Werkstoff erreichbar. Damit erfüllt das Verfahren die Anforderungen vieler Präzisionsanwendungen im Maschinenbau, Formenbau und in der Medizintechnik.

Wichtig für die Bewertung der erreichbaren Toleranzen: Die radiale Abweichung steigt nicht linear mit der Bohrtiefe, sondern nimmt bei zunehmender Tiefe progressiv zu. Der tatsächliche Bohrungsverlauf hängt von mehreren Faktoren ab:

• Bohrtiefe und Bohrdurchmesser
• Homogenität des Werkstoffs (Lunker oder Einschlüsse können das Ergebnis negativ beeinflussen)
• Restwandstärke zur Außenfläche oder zu Nachbarbohrungen
• Werkzeugführung und Prozessparameter
• Gewähltes Tiefbohrverfahren

Grundsätzlich gilt: ELB-Verfahren bieten bei kleinen Durchmessern Vorteile hinsichtlich Präzision, während BTA-Tiefbohren bei großen Durchmessern wirtschaftlicher ist, ohne dabei wesentliche Abstriche bei der Maßhaltigkeit zu machen. Die Prozessauslegung, also die Wahl der richtigen Schnittparameter, Kühlmitteldrücke und Werkzeugspezifikationen, ist letztlich entscheidender als das Verfahren allein.

Wie läuft ein Tieflochbohr-Auftrag in der Lohnfertigung ab?

Ein Tieflochbohr-Auftrag in der Lohnfertigung beginnt mit der technischen Klärung der Anforderungen und endet mit der geprüften, dokumentierten Lieferung des Bauteils. Zwischen diesen Punkten liegt ein strukturierter Prozess, der Präzision und Termintreue sicherstellt.

Der typische Ablauf gliedert sich in folgende Schritte:

1. Anfrage und technische Abstimmung: Der Kunde übermittelt Zeichnungen, Werkstoffangaben und Anforderungen. Der Lohnfertiger prüft die Machbarkeit, wählt das geeignete Tiefbohrverfahren und klärt offene Fragen zur Toleranz und Oberflächengüte.
2. Angebot und Auftragserteilung: Nach der technischen Klärung folgt ein verbindliches Angebot mit Terminzusage. Auch Einzelteile und Kleinserien werden dabei kalkuliert.
3. Pilotbohrung und Prozessvorbereitung: Vor der eigentlichen Tiefbohrung wird häufig eine Pilotbohrung gesetzt, die als Führung für das Tiefbohrwerkzeug dient und den Bohrungsverlauf stabilisiert.
4. Tiefbohrung und Komplettbearbeitung: Je nach Auftrag erfolgen weitere Bearbeitungsschritte wie Drehen, Fräsen oder Schleifen direkt im Anschluss, wenn der Lohnfertiger eine Komplettbearbeitung aus einer Hand anbietet.
5. Qualitätsprüfung und Lieferung: Die gefertigten Bauteile werden auf Maßhaltigkeit und Oberflächengüte geprüft. Danach erfolgt die termingerechte Lieferung.

Für Kunden bedeutet dieser strukturierte Ablauf vor allem eines: Planungssicherheit. Die enge Abstimmung zwischen Konstrukteur, Einkauf und Fertigungsspezialist vermeidet Missverständnisse und verkürzt die Durchlaufzeit.

Wie Gutekunst bei Ihrem Tieflochbohr-Auftrag unterstützt

Wir bei Gutekunst sind seit mehr als 125 Jahren auf Tieflochbohren und Metallbearbeitung spezialisiert und beherrschen alle klassischen Tiefbohrverfahren, darunter Einlippen-Tiefbohren, BTA-Tieflochbohren und Ejektor-Tiefbohren. Als Lohnfertiger bieten wir Ihnen:

• Bohrtiefen bis zu 7.000 mm auf modernen Tieflochbohrmaschinen
• Bearbeitung aller gängigen Werkstoffe, von Baustahl über Edelstahl und Aluminium bis hin zu Hochleistungslegierungen wie Inconel oder Titan
• Komplettbearbeitung aus einer Hand, von der Pilotbohrung über Drehen, Fräsen und Schleifen bis zur Oberflächenbehandlung
• Flexible Losgrößen, vom Einzelteil bis zur Serie, mit zuverlässiger Terminplanung
• Über 1.000 Kunden aus Maschinenbau, Formenbau, Automobil-, Chemie- und Medizintechnik sowie Luft- und Raumfahrt vertrauen auf unsere Prozesssicherheit

Haben Sie ein Bauteil, das tiefe, präzise Bohrungen erfordert? Kontaktieren Sie uns direkt, und wir klären gemeinsam das geeignete Verfahren, die erreichbaren Toleranzen und den schnellsten Weg zur fertigen Bohrung.

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