Flowdrill Fliessbohrprozess

Bei der nachstehenden Beschreibung des Fliessbohrprozesses wird von einem Standardfliessbohrer ausgegangen.

Der reibende Teil des Fliessbohrers ist konisch. Dieser Kegel geht in einen zylindrischen Teil über. Der konische und der zylindrische Teil bilden zusammen den Arbeitsdorn.

Darüber sitzt ein Kragen zum Formen des Dichtrandes und der Zylinderschaft zum Einspannen des Bohrers in eine Spannzange.

Zylinderschaft Kragen zylindrischer Teil konischer Teil Flowdrill Punkt

Der Querschnitt des konischen wie des zylindrischen Teils weist eine polygone Form auf, die eine wesentliche Bedeutung im Fliessbohrprozess hat.



Als Ausgangsmaterial für den Fliessbohrer wird ein speziell für dieses Verfahren entwickeltes hochverschleissfestes und wärmewechselfestes Hartmetall verwendet.

Startphase
Zu Beginn des Prozesses benötigt man eine relativ hohe Axialkraft und Drehzahl, um zwischen Fliessbohrer und Werkstück die notwendige Reibungswärme zu erzeugen. Dabei steigt die Temperatur des Fliessbohrers auf 650°...750°, die des Werkstückes auf ca. 600°C an.
Die Vorschubkraft (Fa,) steigt so lange an, bis die Spitze des Fliessbohrers das Material durchstösst.

Materialfluss
Das verdrängte Material fliesst anfänglich entgegen der Vorschubrichtung und dann, wenn die Spitze des Fliessbohrers das Material durchdringt, nach unten in Richtung des Bohrervorschubs. Die Vorschubkraft (Fax) nimmt langsam ab, während die Vorschubgeschwindigkeit zunimmt.

Umformphase
Der Arbeitsdorn hat das Material durchstossen. Die Vorschubkraft (Fax) sinkt gegen 0 ab. Der Kragen des Fliessbohrers formt das entgegen der Vorschubrichtung geflossene Material zu einem Rand in Form eines Dichtrings um.

Die endgültige Weite und geometrische Form der auf diese Weise hergestellten Buchse hängt vom gewählten Kernlochdurchmesser und dem Verhältnis des konischen zum zylindrischen Teil des Bohrers ab.