Sechs Regeln, damit Ihre Bohrer länger halten, als Ihr Budget es zulässt

Gebissverschleiß ist unvermeidlich. Vorzeitiger Gebissverschleiß nicht.

Ein Hartmetall-Knopfmeißel sollte beim Bohren von mittelhartem Granit Hunderte von Metern erreichen, bevor die Führungsleiste so stark abgenutzt ist, dass ein Nachschleifen erforderlich ist. Wenn Ihre Meißel bereits nach der Hälfte dieser Strecke ausfallen – die Einsätze frühzeitig abflachen, die Führungsleisten ungleichmäßig verschleißen und sich Mikrorisse an den eigentlich noch intakten Spitzen bilden –, liegt das Problem nicht am Gestein. Das Gestein verhält sich einfach so, wie es sich für Gestein gehört. Das Problem liegt in der Verbindung zwischen der Bohrsteuerung und der Meißelfläche.

Hier sind sechs Regeln, die die Lebensdauer von Hardware verlängern. Keine davon ist kompliziert. Und alle sparen Geld.

Regel 1: Wissen, wann man ziehen und nachschleifen muss.

Ein Bohrer, dessen Nachschleifzeitpunkt überschritten ist, spart keine Zeit. Er bohrt langsamer, belastet den Faden stärker und verschleißt den Bohrkopf so stark, dass ein Nachschleifen das ursprüngliche Profil nicht mehr wiederherstellen kann.

Drei Signale deuten darauf hin, dass es Zeit ist:

Die Penetration sinkt um 30%.Das ist keine bloße Vermutung – man merkt es sofort. Der Bohrer klingt anders, der Vorschub fühlt sich anders an, die Vorschubgeschwindigkeit ist nicht mehr so hoch wie vor einer Stunde. Wenn man mit demselben Bohrgerät am selben Gestein ein Drittel der Geschwindigkeit verliert, signalisiert der Bohrer, dass die Schneidkanten abgenutzt sind.

Die Verschleißfläche erreicht ein Drittel bis die Hälfte des Einsatzdurchmessers.Betrachten Sie die Auflageflächen. Eine neue Wendeschneidplatte hat eine gewölbte Oberseite. Eine abgenutzte Wendeschneidplatte bildet an der Kontaktstelle zum Gestein eine Abflachung – die Verschleißfläche. Sobald der Durchmesser dieser Abflachung ein Drittel des Auflageflächendurchmessers erreicht hat, muss nachgeschliffen werden. Bei der Hälfte ist es zu kritisch. Darüber hinaus wird zu viel Hartmetall abgetragen, um die Wölbung wiederherzustellen, und die Standzeit der Wendeschneidplatte verkürzt sich.

Es bilden sich schlangenartige oder mikroskopisch kleine Risse.Schlangenhaut – ein Netz aus feinen Oberflächenrissen im Hartmetall – ist ein Zeichen von thermischer Ermüdung. Die Oberfläche der Wendeschneidplatte erhitzt und kühlt zu schnell ab, meist aufgrund von unregelmäßiger Spülung. Mit bloßem Auge sichtbare Mikrorisse deuten auf Materialermüdung hin. Verwenden Sie keine gerissene Wendeschneidplatte weiter. Sie wird abplatzen, und die Abplatzungen können benachbarte Wendeschneidplatten beschädigen.

Regel 2: Halsband nass, nicht trocken

Dieser Punkt ist nicht verhandelbar und wird ständig verletzt.

Beim Bohren hat der Bohrer keine umgebende Bohrlochwand. Er liegt direkt am Gestein an, und die Aufprallenergie wird in die Gesteinsoberfläche und die Bohrkopffläche übertragen. Ohne durchfließendes Wasser wandelt sich diese Energie schnell in Hitze um. Hartmetall hält hohen Drucktemperaturen stand, ist aber unter Zugspannung spröde. Die Temperaturgradienten durch die schnelle Erhitzung erzeugen Zugspannungen an der Oberfläche.

Folgende Abfolge führt zum Ausfall von Bohrern: Der Bediener trocknet die Kragen, der Bohrer erhitzt sich, der Bediener schaltet schließlich das Wasser ein, kaltes Wasser trifft auf heißes Hartmetall, der Temperaturschock erzeugt Mikrorisse, diese breiten sich unter dem Einfluss des Wassers aus, und der Einsatz versagt. Der Bohrer war nicht verschlissen, sondern wurde durch den Temperaturschock zerstört.

Öffnen Sie das Wasser, bevor Sie den Abzug betätigen. Verwenden Sie den Vorschub und die Schlagkraft des Bohrers gering, bis der Bohrer sitzt und das Bohrloch begonnen hat. Erhöhen Sie dann die Parameter.

Regel 3: Spüldruck ist nicht optional

Die im Bohrloch verbleibenden Bohrspäne verlangsamen nicht nur den Bohrfortschritt. Sie reiben wie Läpppaste am Bohrkopf und der Führungsschiene. Bei jeder Umdrehung reibt der Bohrkopf an einem mit hoher Geschwindigkeit vorbeiströmenden Gesteinspartikelgemisch. Dieser abrasive Verschleiß ist schädlicher als der Verschleiß durch die Gesteinsformation, da die Partikel lose und kantig sind – sie dringen in ungünstigen Winkeln in Stahl und Hartmetall ein.

Ausreichender Wasserdruck (bei hydraulischen/hydraulisch-schlagbohrenden Verfahren) bzw. Luftdruck (bei pneumatischen/DTH-Verfahren) spült die Partikel aus dem Ringraum, bevor sie Schaden anrichten können. Unzureichender Druck führt dazu, dass die Partikel um die Bohrkopffläche zirkulieren. Der Bohrer bohrt quasi durch sein eigenes Bohrklein. Die Bohrtiefe nimmt ab, der Verschleiß beschleunigt sich und die Gefahr von Verstopfungen steigt.

Regel 4: Licht auf den ersten Zahn

Wenn der Meißelkragen auf unebenes Gestein trifft, konzentriert sich die Last oft auf einen einzelnen Schneidzahn – denjenigen, der zufällig den höchsten Punkt trifft. Bei voller Schlagkraft und maximalem Vorschub während des ersten Kontakts fängt dieser einzelne Schneidzahn die gesamte Belastung ab. Eine Überlastung einzelner Zähne kann zu Rissen oder Absplitterungen an den Schneidzähnen führen, insbesondere in hartem, blockigem Untergrund mit unebener Gesteinsoberfläche.

Den Schlag ablassen und zum Ansetzen des Halsbandes vorgehen. Das Gebiss sollte vollen Kontakt mit der Kopffläche herstellen, bevor der Hammer niedersaust. Die ersten dreißig Sekunden der Zurückhaltung zahlen sich durch eine längere Lebensdauer des Gebisses aus.

Regel 5: Nach jedem Loch prüfen

Das klingt nach einer übertriebenen Pedanterie. Es dauert nur dreißig Sekunden. Schauen Sie sich die Bohrkopffläche an. Achten Sie auf abgeflachte Spitzen, abgebrochene Einsätze der Führungsleiste und eine umgekehrte Verjüngung – wo sich der Bohrkörper zum Schaft hin verjüngt und einen Keil bildet, der sich im Bohrloch verklemmen kann.

Ein Bohrmeißel mit umgekehrter Verjüngung ist gefährlich. Er kann sich im Bohrloch festfressen, und das Herausziehen belastet das gesamte Bohrgestänge enorm. Sobald Sie eine solche Verjüngung feststellen, tauschen Sie den Bohrmeißel sofort aus, selbst wenn die Befestigungspunkte noch intakt aussehen.

Wenn der Bohrer so stark abgenutzt ist, dass sich ein Nachschleifen nicht mehr lohnt, sollte er ausgetauscht werden. Ein Bohrer, dessen Nachschleifen 20 Dollar kostet, um weitere fünf Meter Bohrloch zu schaffen, hätte nach dem letzten Loch ausgemustert werden sollen. Rechnen Sie es durch, statt sich etwas vorzumachen.

Regel 6: Niemals ohne Spülung laufen lassen – nicht einmal für eine Sekunde.

Beim Schlagbohren entsteht Reibungswärme an der Kontaktfläche zwischen Bohrmeißel und Gestein. Ohne Spülmedium – Wasser oder Luft – kann diese Wärme nicht abgeführt werden. Die Temperatur des Bohrmeißelkörpers steigt rapide an. Die Hartmetalleinsätze, die in direktem Kontakt mit dem Gestein stehen, erhitzen sich noch schneller.

Wird die Spülung während des Bohrens auch nur für wenige Sekunden unterbrochen, wird das Hartmetall einer thermischen Belastung ausgesetzt. Wiederholt sich dies, führt die kumulative thermische Belastung zu den in Regel 1 erwähnten Mikrorissen. Im schlimmsten Fall bricht ein Einsatz mitten im Bohrloch, Hartmetallfragmente verteilen sich um die Bohrkopffläche, und benachbarte Einsätze werden durch ihre eigenen Späne beschädigt.

Wenn das Wasser aufhört zu fließen oder der Kompressor ausfällt, hören Sie sofort mit dem Bohren auf. Versuchen Sie nicht, das Loch schnell fertig zu bohren. Das Loch wird noch da sein, wenn das Wasser wieder fließt. Der Bohrer hingegen möglicherweise nicht mehr.

Das Muster

Diese sechs Regeln erfordern keine neue Ausrüstung oder hochwertiges Werkzeug. Sie erfordern lediglich Aufmerksamkeit. Ziehen Sie den Bohrer heraus, sobald er stumpf ist. Halten Sie den Schaft nass. Spülen Sie gründlich. Beginnen Sie leicht. Prüfen Sie den Bohrer schnell. Lassen Sie ihn niemals trocken laufen.

Ein Bohrer, der nach diesen Regeln arbeitet, bohrt mehr Meter, kostet weniger pro Meter und geht durch normalen Verschleiß in den Ruhestand – nicht durch einen vermeidbaren Ausfall, der sich in einer dringenden Bestellanforderung und einer wartenden Mannschaft äußert.