Fließbohren

Fließbohren ist ein spanloses Metallbearbeitungsverfahren, bei dem Bohrungen durch Reibungswärme und Vorschubkraft entstehen. Durch die Verdrängung des Materials entsteht ein Wulst, der zur Aufnahme eines Gewindes genutzt werden kann.^[1] Das Verfahren wird auch Fließlochformen genannt.

Die plastische Verformung des Werkstoffs wird durch die Kombination aus axialer Vorschubkraft und hoher Drehzahl des Werkzeugs erreicht. Die dabei entstehende Reibung führt zu einer lokalen Erwärmung des Materials auf Temperaturen von bis zu 600 °C. In Verbindung mit der hohen Flächenpressung wird der Werkstoff verformt und verdrängt.

Die Spitze des rotierenden Fließbohrwerkzeugs wird auf das zu bearbeitende Material (Stahl, Kupfer, Messing oder Aluminium)^[2] angestellt und durch Druckaufwand die benötigte Reibung erzeugt. Das Material erwärmt sich, wodurch die plastische Verformung erleichtert wird. Das konische Werkzeug verdrängt das Material in Vorschubrichtung und es entsteht der Kragen. Rückwärtsgeflossenes Material wird durch den Bund des Werkzeugs umgelegt oder spanend entfernt (bei Verwendung des Werkzeugs mit Schneide). Gewinde können nachträglich spanlos mit einem Gewindeformer eingebracht werden.

Fließbohrer gibt es grundsätzlich in zwei Varianten. Der Standard-Typ hinterlässt beim Bohren einen Wulst an der Fläche des Materials, der aus der Verdrängung des Materials im plastifizierten Zustand entstanden ist. Der Flach-Typ entfernt den Wulst durch Schneiden und hinterlässt eine ebene Fläche. Fließbohrer benötigen ein Spannzangenfutter zur Aufnahme in eine entsprechende Maschine. Diese Spannzangenfutter haben Lüftungsspeichen zur Abfuhr der hohen Wärmeentwicklung, die sonst die Maschine beschädigen könnte.

Der Vorteil, oder besser gesagt der eigentliche Zweck des Fließbohrens ergibt sich durch den entstehenden Wulst auf der Innenseite der Bohrung. Man hat dadurch genug Material zur Verfügung, um ein längeres tragendes Gewinde in ein dünnes Blech zu schneiden. Beispiel: Ein herkömmlicher Bohrer bohrt ein sauberes Loch in ein ein Millimeter starkes Blech. Man kann in dieses Loch kein belastbares M6-Gewinde schneiden, da nur ein tragender Gewindegang zustande kommen würde. Durch den Wulst, der beim Fließbohren entsteht, tragen mehrere Gewindegänge, und das Gewinde ist belastbarer. So können bei gleicher Grundmaterialdicke unter Umständen aufwändige und relativ teure Konstruktionen mit Press-, Schweiß- oder Nietmuttern ersetzt werden.^[3]

Als Nachteile zählen unter anderem die hohe Wärmeentwicklung und die hohen Kosten für den Bohrer, allerdings ist dieser deutlich längerlebig, er verschleißt weniger und muss nicht nachgeschärft werden. Die Antriebsmaschine muss eine hohe Leistung bereitstellen (zum Beispiel ca. 700 W Spindelleistung schon bei einem 2,7-mm-Bohrloch), hohe Axialkräfte aufbringen und relativ hohe Drehzahlen ermöglichen, vor allem bei größeren Bohrdurchmessern. So werden für eine Bohrung für ein M20-Gewinde mit 18,7 mm Durchmesser je nach Material noch ungefähr 1000 bis 1800/min gefordert. Die geforderte Spindelleistung liegt dann bei fast drei kW.^[4] Wegen der hohen Wärmeentwicklung darf das Material nicht zu wärmeempfindlich und in der Regel nicht beschichtet sein, darf also (noch) nicht lackiert, verzinkt, kunststoffbeschichtet oder galvanisiert sein. Auch wärmebehandeltes Material ist kritisch. Bohren in Vollmaterial ist nicht möglich, da das verdrängte Material Platz zum Ausweichen braucht. Die maximale Materialdicke entspricht ungefähr dem halben Bohrdurchmesser.

1. ↑ Jochen Dietrich: Praxis der Umformtechnik. 12. Auflage. Springer Vieweg, 2018, ISBN 978-3-658-19530-4, S. 242–246. 
2. ↑ Bearbeitbare Werkstoffe. Abgerufen am 27. Dezember 2025. 
3. ↑ Spezialist für Fließlochformen. Abgerufen am 27. Dezember 2025. 
4. ↑ Konfigurator. Abgerufen am 27. Dezember 2025.