Profall konstruiert und fertigt Aluminiumprofile nach Kundenzeichnung und ergänzt sie durch mechanische Präzisionsbearbeitungen, darunter das Mikrobohren. In diesem Artikel erfahren Sie, wie es funktioniert, welche Technologien es gibt und wie Sie es für Ihr Projekt anfragen.
In diesem Artikel behandeln wir:
- Was Mikrobohren ist und was es vom herkömmlichen Bohren unterscheidet
- Mechanisches Mikrobohren vs. Laser-Mikrobohren bei Aluminium
- Technische Parameter des Mikrobohrens bei Aluminiumprofilen
- Industrielle Anwendungen des Mikrobohrens bei Aluminiumprofilen
- Mikrobohren bei Sonderprofilen und komplexen Querschnitten: der Ansatz von Profall
- So fragen Sie Mikrobohrungen an Aluminiumprofilen bei Profall an
Was Mikrobohren ist und was es vom herkömmlichen Bohren unterscheidet
Mikrobohren ist das Bearbeitungsverfahren, mit dem Bohrungen mit sehr kleinem Durchmesser hergestellt werden, üblicherweise unter einem Millimeter, wobei Position, Form und Maß streng kontrolliert werden. Es kommt zum Einsatz, wenn ein Bauteil Durchgänge für Luft oder Fluide oder Befestigungspunkte für sehr kleine Elemente benötigt.
Im Wesentlichen werden drei Technologien eingesetzt: das mechanische Mikrobohren mit Mikrobohrern aus Hartmetall auf Hochgeschwindigkeitsspindeln, das Laser-Mikrobohren, bei dem das Material berührungslos verdampft wird, und die Funkenerosion, die vor allem bei härteren Werkstoffen verwendet wird.
Im Vergleich zum herkömmlichen Bohren ändern sich nicht nur der Maßstab, sondern der gesamte Prozess. Mikrobohrer sind empfindlich und vertragen weder Vibrationen noch zu hohe Belastungen. Erforderlich sind hohe Drehzahlen, genau abgestimmte Vorschübe und Zyklen, die den Span bei jedem Durchgang abführen. Auch die Positionierung wird kritisch: Bei einer Bohrung von wenigen Zehntelmillimetern wiegt schon eine minimale Abweichung viel schwerer als bei einer herkömmlichen Bohrung.
Mechanisches Mikrobohren vs. Laser-Mikrobohren bei Aluminium
Mechanisches Verfahren und Laser führen zum selben Ergebnis, einer Bohrung von wenigen Zehntelmillimetern oder weniger, jedoch mit unterschiedlichen Eigenschaften. Wer sie kennt, kann die richtige Technologie für sein Bauteil wählen.
Mechanisches Mikrobohren
- Präzision: Es entstehen zylindrische Bohrungen mit glatten Wänden und gleichbleibendem Durchmesser über die gesamte Tiefe.
- Minimaler Durchmesser: Handelsübliche Mikrobohrer reichen bis etwa einen Zehntelmillimeter.
- Tiefe: Mit Bohrzyklen mit Entspanen lassen sich Tiefen von einem Mehrfachen des Durchmessers erreichen, abhängig von Werkzeug und Legierung.
- Auswirkung auf das Material: Der Materialabtrag erfolgt kalt und verändert das metallurgische Gefüge der Legierung nicht. Zu beachten ist lediglich der Grat am Bohrungsaustritt.
Laser-Mikrobohren
- Präzision: Es ermöglicht sehr viele Bohrungen in kurzer Zeit, die Bohrungen fallen jedoch meist leicht konisch aus.
- Minimaler Durchmesser: Er reicht bis zu wenigen Dutzend Mikrometern.
- Tiefe: Sie nimmt mit zunehmender Wandstärke ab. Der Laser spielt seine Stärken bei dünnen Wänden aus.
- Auswirkung auf das Material: Es entsteht eine Wärmeeinflusszone rund um die Bohrung und eine Umschmelzschicht an den Bohrungswänden. Aluminium reflektiert Licht stark und leitet Wärme sehr gut, daher sind spezielle Laserquellen erforderlich.
Welches Verfahren wird bei Strangpressprofilen eingesetzt? Bei der Bearbeitung von Aluminiumprofilen ist das CNC-gesteuerte mechanische Mikrobohren die gängigste Lösung. Die Wände eines Strangpressprofils sind etwa einen Millimeter dick oder mehr; die Bohrungen müssen definierte Maßtoleranzen einhalten und oft in Bezug auf andere Bearbeitungen am selben Werkstück positioniert werden, etwa zu Fräs- und Bohrbearbeitungen. Der Laser kommt vor allem bei Blechen und dünnen Wänden zum Einsatz, wo Tausende von Bohrungen nötig sind und die Konizität keine Rolle spielt.
Technische Parameter des Mikrobohrens bei Aluminiumprofilen
Ein Mikrobohrprojekt wird anhand weniger Schlüsselparameter definiert. Es sind dieselben, die unsere technische Abteilung bei der Machbarkeitsprüfung kontrolliert.
- Bohrungsdurchmesser: von wenigen Zehntelmillimetern bis an die Grenzen der verfügbaren Mikrobohrer. Je kleiner der Durchmesser, desto genauer muss der Prozess kontrolliert werden.
- Tiefe: Sie hängt von der Wandstärke und vom Verhältnis zwischen Tiefe und Durchmesser ab. Eine Durchgangsbohrung in einer dünnen Wand ist einfacher als eine tiefe Sacklochbohrung.
- Toleranzen: Sie variieren je nach Durchmesser, Tiefe, Legierung und Profilgeometrie. Sie werden von Fall zu Fall auf der technischen Zeichnung festgelegt.
- Legierung: Profall fertigt seine Strangpressprofile aus sogenannten weichen Legierungen der Serien 1000, 3000 und 6000. Die Legierungen der Serie 6000, insbesondere 6060, 6063 und 6005, bieten eine gute Zerspanbarkeit und eignen sich am besten für bearbeitete Bauteile. Die Legierungen der Serie 1000 mit einer Mindestreinheit von 99,5 % sind weicher und erfordern spezielle Parameter, damit der Span nicht am Werkzeug haftet.
Um die Machbarkeit eines Projekts zu beurteilen, sollten von Anfang an einige Kriterien berücksichtigt werden:
- das Verhältnis zwischen Tiefe und Durchmesser der Bohrung;
- die Wandstärke und eventuelle Kammern oder Hohlräume hinter der Bohrstelle;
- der Abstand zu den Kanten und zwischen den Bohrungen;
- die Eintrittsfläche, eben oder gekrümmt, und ihre Zugänglichkeit;
- die Anzahl der Bohrungen und ihre Verteilung auf dem Profil;
- die nachfolgenden Oberflächenbehandlungen: Eloxieren und Lackieren tragen eine Oberflächenschicht auf, die bei so kleinen Bohrungen bereits in der Konstruktion berücksichtigt werden muss.
Industrielle Anwendungen des Mikrobohrens bei Aluminiumprofilen
Das Mikrobohren von Aluminium wird unverzichtbar, wenn ein Bauteil leicht bleiben und zugleich den Durchgang von Luft, Fluiden oder Kabeln präzise steuern muss.
- Luft- und Raumfahrt. Mikrobohrungen schaffen Durchgänge für Luft und Fluide in Bauteilen, bei denen jedes Gramm und jede Maßabweichung zählt.
- Elektronik. In Kühlkörpern und Platinengehäusen verbessern Mikrobohrungen die Luftzirkulation und nehmen Befestigungspunkte für miniaturisierte Komponenten auf. Stranggepresstes Aluminium spielt in diesem Bereich bereits eine zentrale Rolle, wie die von Profall gefertigten Aluminiumprofile für die Elektronik zeigen.
- Beleuchtungstechnik. Bei Profilen für die Beleuchtung dient das Mikrobohren vor allem der Belüftung von LED-Modulen und der Kabelführung. Entdecken Sie unsere Aluminiumprofile für die Beleuchtungstechnik.
- Medizintechnik. Medizinische Geräte erfordern reproduzierbare Bauteile mit kalibrierten Bohrungen für Luft, Fluide oder Sensoren.
- Präzisionsanwendungen im Automobilbau. Sensoren, Fluidkanäle und gewichtsreduzierte Bauteile erfordern kleine, exakt positionierte Bohrungen. Mehr dazu erfahren Sie bei unseren Aluminiumprofilen für die Automobilbranche und für die Elektromechanik.
In jeder dieser Branchen macht das Mikrobohren aus einem Strangpressprofil ein Bauteil, das direkt in das Endprodukt integriert werden kann.
Sie benötigen ein mikrogebohrtes Aluminiumprofil nach Maß? Mit dem Profall-Konfigurator können Sie Ihr Projekt einfach und geführt definieren, indem Sie Form, Abmessungen, Menge und gewünschte Eigenschaften angeben. Unser technisches Team prüft die Machbarkeit und begleitet Sie bei der Wahl der passenden Lösung.
Mikrobohren bei Sonderprofilen und komplexen Querschnitten: der Ansatz von Profall
90 % der Produktion von Profall entfallen auf Sonderprofile: nicht standardisierte Querschnitte, oft mit dünnen Wänden und inneren Kammern. Mit unserer 850-Tonnen-Strangpresse und -linie fertigen wir Strangpressprofile kleiner und mittlerer Abmessungen, auch mit hoher technischer Komplexität. Gerade bei diesen Geometrien wird das Mikrobohren zur Herausforderung.
Die wichtigsten Herausforderungen sind drei:
- Spannen: Das Profil muss stabil fixiert werden, ohne dünne Wände oder offene Querschnitte zu verformen. Falsches Spannen verschiebt die Position der Bohrung.
- Positionierung: Jede Bohrung muss auf die tatsächliche Geometrie des Strangpressprofils bezogen werden, das eigene Strangpresstoleranzen aufweist. Klare Bezugspunkte, die bereits auf der Zeichnung vereinbart werden, sind unerlässlich.
- Zugänglichkeit: Bohren auf gekrümmten Flächen, in der Nähe von Rippen oder an Wänden mit einer dahinterliegenden Kammer erfordert besondere Werkzeugausrichtungen und eigene Bearbeitungszyklen.
Unser Vorteil: Wir steuern Konstruktion, Strangpressen und mechanische Bearbeitung als einen durchgängigen Prozess. Unsere technische Abteilung analysiert das Projekt von Beginn an und erkennt kritische Punkte, bevor das Profil in die Produktion geht. Bei Bedarf kann bereits der Querschnitt so ausgelegt werden, dass er das Mikrobohren erleichtert, etwa durch Bezugsflächen oder ebene Zonen an den Bohrstellen. Die Toleranzen werden von Fall zu Fall und je nach Anwendung auf der Zeichnung festgelegt und abgestimmt.
Möglich wird dieser Detailgrad durch RC Ramera, das Unternehmen, das Teil der Profall-Gruppe geworden ist und auf hochpräzise mechanische Aluminiumbearbeitung spezialisiert ist. RC Ramera führt Mikrobohrungen mit engen Toleranzen aus und stützt sich dabei auf über 40 Jahre Erfahrung sowie einen Maschinenpark mit 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentren, die alle Seiten des Profils bearbeiten können, bei Stangen bis zu 8 Metern Länge. Für Sie bedeutet das einen einzigen Ansprechpartner vom Strangpressprofil bis zum fertigen Teil, einschließlich Eloxieren und Lackieren.
Sie möchten mehr über unsere weiteren Bearbeitungen erfahren? Lesen Sie unsere Leitfäden zur CNC-Bearbeitung von Aluminium und zum Fräsen von Strangpressprofilen.
So fragen Sie Mikrobohrungen an Aluminiumprofilen bei Profall an
Ein mikrogebohrtes Profil anzufragen ist einfach. Je vollständiger Ihre Angaben von Anfang an sind, desto schneller erhalten Sie eine Antwort.
- Senden Sie uns die technische Zeichnung. Geben Sie für jede Bohrung an:
- Durchmesser;
- Position und Bezugsmaße zum Profil;
- Tiefe, mit Angabe, ob es sich um eine Durchgangs- oder Sacklochbohrung handelt;
- geforderte Toleranz;
- Anzahl der Bohrungen und Teilung, falls es sich um eine Reihe handelt.
Ergänzen Sie außerdem Legierung, Oberflächenbehandlung, Teilelänge und geplante Mengen.
- Erhalten Sie das Machbarkeits-Feedback. Unsere technische Abteilung prüft Ihre Anfrage, kontrolliert die Parameter und schlägt Ihnen mögliche Optimierungen vor.
- Geben Sie Prototyp und Vorserie frei. Vor der Produktion können Sie das Bauteil mit unserer schnellen Prototyp- und Vorserienfertigung überprüfen.
- Starten Sie die Produktion. Wir fertigen kleine und große Losgrößen, ab einer Mindestmenge von 300 kg. Die Lieferzeiten hängen von der Komplexität der Bearbeitung ab und werden im Angebot gemeinsam mit Ihnen festgelegt.
Grenzenlos gestalten: Fordern Sie ein Angebot für Ihre mikrogebohrten Aluminiumprofile nach Maß an.
Kontaktieren Sie uns
