Warum Ihre Bohrer ständig kaputtgehen: Die vier Ausfallursachen, die Ihr Bohrerbudget auffressen

Bohrerausfälle folgen bestimmten Mustern. Verbringt man genügend Zeit an genügend Baustellen, stößt man immer wieder auf dieselben vier Hauptursachen – und diese haben fast nie etwas mit einem defekten Bohrer zu tun. Sie hängen vielmehr damit zusammen, welche Aufgabe der Bohrer erfüllen soll, wie er diese ausführen soll und ob die Warnzeichen bemerkt wurden, bevor es zu Materialabplatzungen kam.

Hier sind die vier häufigsten Ursachen für vorzeitigen Verschleiß von Knopfbohrkronen und anderen Gesteinsbohrkronen sowie die jeweiligen Handlungsmöglichkeiten.

Der Boden ist härter als das Bit

Das klingt zwar offensichtlich, hat aber nichts mit der Gesteinshärte an sich zu tun. Es geht um abrasives Gestein – Quarzit, hochkieselsäurehaltiger Granit, gebänderte Eisenerzformationen –, bei dem das Gestein selbst als Schleifmittel dient. Jede Umdrehung des Bohrers zieht Hartmetall unter einem Vorschubdruck von mehreren tausend Pfund über das abrasive Gestein. Das Hartmetall verschleißt. Die Bohrfläche flacht ab. Die Eindringtiefe nimmt ab.

Dann gibt es noch unebenes Gestein. Der Bohrer stößt auf eine Unebenheit, der Bohrstrang schnellt vorwärts, und die Hartmetallspitzen werden einer Stoßbelastung ausgesetzt, für die sie nicht ausgelegt sind. Trifft der Bohrer in einer Schicht auf genügend Unebenheiten, bilden sich Mikrorisse im Hartmetall. Diese Risse breiten sich aus. Schließlich splittert eine Spitze ab oder bricht vollständig ab.

Wenn Feuchtigkeit, korrosives Grundwasser oder feiner Staub in die Spülrillen gelangen, wird der Bohrer von mehreren Seiten angegriffen. Die Umgebungsbedingungen müssen nicht extrem sein, um Schäden zu verursachen – sie müssen lediglich dauerhaft sein.

Der Operator arbeitet gegen das Bit

Folgendes habe ich immer wieder beobachtet: Bohrmeister beginnen ein Loch mit zu hohem Vorschubdruck, bevor der Bohrmeißel richtig im Gestein verankert ist. Der Meißel gleitet über die Felswand, anstatt sich einzugraben, und das Hartmetall wird einer seitlichen Belastung ausgesetzt, für die es nicht ausgelegt ist. Die Kanten splittern ab. Der Schaden entsteht in den ersten dreißig Sekunden des Bohrvorgangs.

Weitere Ursachen für den Ausfall von Bohrmeißeln durch Bedienungsfehler: die Verwendung des Bohrgestänges als Hebel, um loses Gestein von der Bohrwand zu lösen; der Einsatz eines Bohrers mit sichtbar abgenutzten oder fehlenden Hartmetallspitzen, weil man denkt: „Das wird schon klappen“; und das Hämmern ohne festen Sitz des Bohrers im Gestein. Ein einziger solcher Fehlschlag kann eine Stoßwelle durch den Bohrer senden, die eine Hartmetallspitze aus ihrer Halterung löst. Ein Moment der Unachtsamkeit, eine Spitze weg, ein Bohrer unbrauchbar.

Das Teil wurde von Anfang an falsch gebaut.

Nicht alle Bohrmeißel sind gleich. Minderwertiges Hartmetall mit ungleichmäßiger Kornstruktur verschleißt ungleichmäßig und versagt frühzeitig. Stahlkörper mit unzureichender Wärmebehandlung neigen zu Ermüdungsrissen am Gewindegrund oder an der Spülnut. Eine Bohrkopfgeometrie, die Spannungsspitzen an den Auflageflächen erzeugt – beispielsweise zu wenig Stahl zwischen den Auflageflächen oder ein für das Gestein zu aggressives Profil – ist ein Konstruktionsfehler, der sich auch durch sorgfältigste Bedienung nicht beheben lässt.

Hier kommt es auf die Qualität des Lieferanten an. Ein Bohrer von einem Hersteller, der die Hartmetallsorte, das Wärmebehandlungsverfahren und die Stirnflächengestaltung für spezifische Gesteinsarten kontrolliert, hält einem Standardbohrer, der für alle Gesteinsarten geeignet ist, um ein Vielfaches länger. Der billigere Bohrer mag zwar auf der Rechnung weniger kosten, aber auf der Bohrstelle teurer.

Hitze ist der stille Killer

Ein unter voller Schlag- und Rotationsbelastung stehender Hartmetall-Schneidkopf erzeugt erhebliche Hitze an der Gesteinsoberfläche. Das Spülmedium – Wasser oder Luft – führt einen Teil dieser Hitze ab, jedoch nicht die gesamte. Die Hartmetall-Schneidköpfe und der Stahlkörper dehnen sich bei jedem Temperaturzyklus unterschiedlich stark aus und ziehen sich unterschiedlich stark zusammen. Nach Tausenden von Zyklen tritt thermische Materialermüdung ein. An der Hartmetall-Stahl-Grenzfläche bilden sich Mikrorisse. Der Schneidkopf lockert sich in seiner Aufnahme. Ein weiterer Schlag, und er ist zerstört.

Die Lösung ist einfach: Achten Sie darauf, dass der Bohrer nicht trockenläuft, erhöhen Sie den Vorschubdruck nicht so weit, dass die Spülung nicht mehr ausreicht, und lassen Sie den Bohrer einige Sekunden lang nur mit Spülflüssigkeit abkühlen, bevor Sie ihn aus dem Bohrloch ziehen. Das Wärmemanagement eines Bohrers ist kein technisches Problem – es ist eine Frage der Gewohnheit.

Das Muster

Betrachten wir die vier Ursachen: Umgebung, Betrieb, Fertigung und Wärme. Die ersten beiden können Sie vor Ort beeinflussen. Die dritte bereits beim Einkauf. Die vierte durch Ihre Spülparameter und Ihre Schichtführung. Keine dieser Ursachen ist unergründlich. Alle lassen sich beheben.