Forebyggelse af grater ved boring: årsager, risici og de rigtige værktøjer

Udtrykket »grater« bruges til at beskrive uønskede materialerester eller deformationer på kanterne af et emne, som opstår under bearbejdningen. Ved boring kan de forekomme både ved hullets indgangs- og udgangspunkt.

Typiske former omfatter skarpe eller ujævne kanter, materialerester, flossede hulkanter eller opstående materiale.

Der dannes en grat, når materialet ikke skæres helt igennem og rent under boringen, men i stedet delvist forskydes, bøjes eller rives væk. Omfanget af gratdannelse afhænger primært af værktøjets tilstand, skæreparametre, fastspændingen af emnet samt materialetype og -tykkelse.

En sløv bor eller et uegnet værktøj

En sløv bor skærer ikke rent igennem materialet, men forskyder det i stedet og gnider i stigende grad mod det. Dette medfører, at temperaturen stiger, snittet bliver ru, og der kan dannes grater ved kanten af borehullet.

I vores artikel "Hvad sker der, når spiralbor ikke er præcise?" kan du læse, hvilke konsekvenser en upræcis spiralbor kan have for boreresultatet.

Valg af et uegnet boreværktøj kan også føre til grater. En spiralbor, en trinbor, en pladebor eller en hulsav skaber hver især forskellige skæreforhold. Derfor bør værktøjet altid vælges ud fra anvendelsen, materialet og den ønskede hulstørrelse.

Forkert skærehastighed ved boring

En for høj hastighed kan føre til overdreven varmeudvikling. Materialet skæres ikke rent; i stedet kan det smøre ud, rive eller bukke ved kanten af borehullet.

Omvendt kan en for lav hastighed resultere i ujævn skæring, øget tryk og et unøjagtigt boreresultat. Den optimale hastighed afhænger blandt andet af materialet, værktøjets diameter og det anvendte værktøj.

Derfor bør hastigheden og fremføringshastigheden tilpasses materialet og værktøjet. Hastighedstabeller eller anvendelsesretningslinjer fungerer som egnede referenceværdier.

For høj fremføringshastighed eller for stort tryk

For stort tryk får værktøjet til at skubbe materialet kraftigere til side. Dette kan medføre udgangssgrater, når værktøjet bryder igennem på bagsiden.

Utilstrækkelig fastspænding af emnet

Hvis emnet vibrerer eller bevæger sig under boringen, forringes skærekvaliteten. Dette medfører, at værktøjet kører mere uregelmæssigt, hullet kan rive ud, og der kan dannes grater.

Sikker fastspænding er særligt vigtig ved tynde plader, profiler eller mindre emner. Stabil styring af emnet og værktøjet sikrer et rent og præcist snit.

Indflydelse af materialetype og -tykkelse

Hvert materiale reagerer forskelligt under bearbejdningen. Rustfrit stål har tendens til at generere varme og blive hærdet ved bearbejdning, hvis det bearbejdes forkert. Aluminium kan have tendens til at klæbe fast, hvis spindelhastigheden er uhensigtsmæssig, eller hvis smøringen er utilstrækkelig. Tynde plader kan deformeres eller bukke under boringen.

Materialetykkelsen spiller også en vigtig rolle. Ved tyndvæggede materialer opstår der ofte grater som følge af deformation og manglende afstivning. Ved tykkere materialer bliver faktorer som varmegenerering, værktøjsslid og uhensigtsmæssige skæreparametre imidlertid mere betydningsfulde.

Når der bores et gennemgående hul, skal værktøjet trænge helt igennem emnet. Så længe skærekanterne er nedsænket i materialet, understøttes materialet omkring hullet. Denne understøttelse aftager imidlertid lige før værktøjet kommer ud af hullet.

Som følge heraf kan det resterende materiale deformeres udad, bøjes eller rives væk, hvilket resulterer i den typiske udgangssplint. Denne effekt kan være særligt udtalt ved tynde eller let deformerbare materialer.

Kontrolleret værktøjsføring, passende skæreparametre og, hvis nødvendigt, bagstøtte bidrager til at reducere dannelsen af splinter under gennembruddet.

Grater er mere end blot et æstetisk problem. Afhængigt af anvendelsen kan de kompromittere en komponents sikkerhed, funktion og kvalitet og medføre ekstra bearbejdningsarbejde.

Risiko for personskade på grund af skarpe kanter på borehuller

Skarpe eller ujævne kanter på borehuller kan forårsage snitskader. En ren kantafslutning er derfor særligt vigtig for pladedele, huse og samlingskomponenter.

Funktionelle og monteringsmæssige problemer

Grater kan forhindre, at komponenter passer ordentligt sammen, eller at fastgørelseselementer monteres korrekt. Pasninger, skrueforbindelser, tætningsflader og gennemgående huller kan også blive kompromitteret, hvis der stikker materiale ud fra kanten af det borede hul.

Mere efterbearbejdning og højere bearbejdningsomkostninger

Jo mere udtalt graten er, desto større er den indsats, der kræves til efterfølgende efterbearbejdning. Dette øger bearbejdningstiden og omkostningerne. Denne ekstra indsats kan have en betydelig indvirkning, især i serieproduktion og ved gentagne bearbejdningstrin.

Skader og funktionsfejl forårsaget af grater

Skarpe kanter kan beskadige kabler, slanger, tætninger eller tilstødende overflader. Derudover kan små graterpartikler brække af og trænge ind i mekaniske samlinger, gevind, føringer eller elektriske komponenter. Dette kan føre til funktionsfejl og følgeskader.

Brug af forskellige boreværktøjer kan medføre skarpe kanter eller materialerester. De afgørende faktorer er, hvilket værktøj der anvendes til hvilken opgave, hvor præcist det føres, og om hastighed, fremføringshastighed og materiale er korrekt afstemt.

Dannelse af grater ved brug af spiralbor

Ved brug af spiralbor dannes der ofte grater ved hullets udgang. Især ved gennemgående huller kan materiale rives væk fra bagsiden eller presses udad. Risikoen øges ved sløve skærekanter, uegnede skæreparametre eller et spiralbor, der ikke er egnet til materialet.

Ved større huldiametre skal der lægges særlig vægt på stabil værktøjsføring og passende skæreparametre.

Selv ved omhyggelig bearbejdning kan man ikke altid helt undgå grater. Den bedste måde at fjerne grater på er ved hjælp af forsænkere eller afgratningsværktøjer.

Grater kan ikke altid undgås helt. De kan dog minimeres ved at følge den korrekte fremgangsmåde.

1. Vælg det rigtige værktøj

Vælg et boreværktøj, der er egnet til materialet, materialets tykkelse og den ønskede huldiameter. Sørg desuden for, at skærekanterne er skarpe og ubeskadigede, da slidte værktøjer muligvis ikke skærer så rent igennem materialet og kan føre til dannelse af grater.

2. Indstil skærehastigheden og fremføringshastigheden korrekt

Skærehastigheden og fremføringshastigheden skal være passende i forhold til materialet, værktøjet og værktøjets diameter. For høje spindelhastigheder, for stort tryk eller en uensartet fremføringshastighed kan medføre, at materialet forskydes eller rives ud i større omfang.

Brug de relevante retningslinjer for den specifikke anvendelse, f.eks. dem, der findes i skærehastighedstabellerne eller i værktøjets anvendelsesanbefalinger.

3. Spænd emnet sikkert fast

Emnet skal være sikkert fastspændt under boring. Bevægelse eller vibrationer forringer værktøjets styring og kan føre til ru hulkanter og øget dannelse af grater.

Sikker fastspænding er især vigtigt ved tynde plader og mindre emner.

4. Afkøl og smør efter behov

Køling og smøring kan reducere friktion og varmeudvikling og dermed bidrage til en ren bearbejdningsproces. Samtidig kan dette forlænge værktøjets levetid.

Den rette køle- eller smøremetode afhænger af materialet og det anvendte værktøj.

5. Fjern eventuelle resterende grater omhyggeligt

Selv under optimale bearbejdningsforhold kan der forblive en let grat. Afhængigt af anvendelsen og den ønskede kantform bør denne fjernes med en passende undersænker eller et afgratningsværktøj.

Undersænkere er særligt velegnede, når der samtidig skal skabes en bestemt affasning. Afgratningsværktøjer er nyttige, når skarpe eller uregelmæssige kanter skal fjernes.

Dannelse af grater under boring kan ikke altid undgås fuldstændigt, men den kan reduceres betydeligt ved at anvende det rigtige værktøj, optimerede skæreparametre og stabil styring af emnet. Værktøjet bør føres forsigtigt, især ved gennemboring. Eventuelle resterende grater kan derefter fjernes præcist med en passende forsænker eller et afgratningsværktøj – hvilket sikrer sikre, rene og monteringsklare huller.