Gewinde schneiden oder formen - was ist besser?

Der Gewindeformer wird sehr oft auch als Gewindefurcher bezeichnet. Durch den Gewindeformer kann ein Gewinde geformt werden, ohne dass es zur Spanbildung kommt. Das geschieht durch Kaltumformung des Werkstoffes. Hier ist der Werkstoff jedoch ausschlaggebend, denn nicht jedes Material weist eine gute Kaltverformbarkeit auf. Einige Materialien sind gänzlich ungeeignet.

Durch die Druckstollen (Kanten) wird Material zur Seite gedrückt und das benötigte Gewinde geformt. Durch diese Vorgangsweise entstehen keine Späne und die Oberfläche bleibt sehr glatt. Eine Bearbeitung des Werkstückes kann dadurch äußerst präzise durchgeführt werden. 

Vergleicht man dieses Vorgehen mit dem Gewindebohren, so weist ein Gewindeformer eine höhere Standzeit auf. Die Toleranz hingegen im Bohrloch ist enger und das einzusetzende Drehmoment höher. Zusätzlich zerstört der Gewindeformer keine Fasern des Materials, wodurch eine verbesserte Oberflächenstruktur geschaffen wird. 

Außerdem besitzt das Gewinde durch das Formen eine höhere Festigkeit. Das Gewindeformen wird jedoch leider eingeschränkt, da es nicht bei allen Materialien angewendet werden kann. Festzuhalten ist hier noch, dass Gewindeformer nicht nachgeschliffen werden können.  ist empfehlenswert, sich die wichtigsten Maße zu notieren und in der Nähe des Arbeitsplatzes aufzubewahren. Dadurch wird keine Zeit beim Suchen vergeudet, Rechenfehler werden ausgeschlossen und man hat die Maße stets zur Hand. 

Unter Kaltumformung wird das Umformen bei einer Temperatur unter der Rekristallisierung von Materialien verstanden. Dadurch wird die Festigkeit erhöht und eine Bruchdehnung reduziert. Beim Vorgang der Gewindeumformung entstehen Ausformtaschen. 

Anstatt das Gewinde zu schneiden, wird das Gewinde ohne die Entstehung von Spänen geformt. Durch die Materialverdrängung entsteht das Gewinde. Der Gewindeformer wird genau wie ein Gewindebohrer in die Maschine eingespannt. Er ist umlaufend mit einer Gewindeform ausgestattet. Der Unterschied zum Gewindebohrer ist jedoch, dass die Schneidekanten nicht unterbrochen sind. Er weist jedoch Schmiernuten auf. Dadurch wird das Profil in diesem Fall ebenfalls unterbrochen, jedoch zu einem anderen Zweck. 

In keinem Fall besitzt ein Schaft eines Gewindeformers jedoch Spannuten, um zerspantes Material aufnehmen zu können. Dies ist ein großer Unterschied zu einem Gewindebohrer! 

Um ein Innengewinde mit einem Gewindeformer herzustellen, wird das Werkzeug in das Kernloch eingedreht. Der Unterschied zum Gewindebohrer besteht hier jedoch darin, dass das Gewinde nicht durch Schneiden, sondern durch Formen entsteht. 

Mit den Kanten des Gewindeformers wird das Werkmaterial zur Seite gedrückt und ein Grat aufgeworfen.

Wie beim Gewindebohren muss beim Gewindeformen ein Kernloch vorgebohrt werden. Der Unterschied bei den beiden Verfahren liegt im Detail. 

Während beim Gewindeformen darauf geachtet werden muss, dass das Kernloch größer ausfällt, muss beim Gewindebohren ein kleineres Kernloch gewählt werden. Beim Gewindebohren wird das Kernloch anders berechnet als beim Gewindebohren! 

Vergleich und Unterschiede: Gewindeschneider und Gewindeformer

Die mathematische Ermittlung des richtigen Durchmessers für das Kernloch für das Gewindebohren sowie für das Gewindeformen lautet wie folgt: 

Gewindebohren: Kernlochdurchmesser = DNenn - P

Gewindeformen: Nenndurchmesser = DNenn -(0,5 x P) + 0,05

P = Gewindesteigung in Millimeter 

Besonders dann, wenn keine Späne gewünscht werden, eignen sich Gewindeformer hervorragend, um ein Gewinde herzustellen. Dies ist in vielen Fällen dann der Fall, wenn in Sacklöchern keine Späne entstehen sollen. Der Gewindeformer eignet sich jedoch auch hervorragend für Durchgangslöcher. 

Von der Oberflächenbehandlung des Gewindeformers ist es abhängig, in welchem Material gearbeitet werden kann. Es besteht die Möglichkeit, bei einem Gewindeformer eine Oberflächenbehandlung durchzuführen, um die Einsatzmöglichkeiten zu erweitern. 

So bietet der Handel zum Beispiel:

• Gewindeformer mit blanker Oberfläche 
• Gewindeformer mit TiN-Beschichtung
• Vaporisierte Gewindeformer

Auch die Ausführungen sind sehr unterschiedlich gestaltet:

• Gewindeformer mit Schmiernuten
  • verbessert den Kontakt zwischen dem Werkstück und dem Gewindeformer
• Gewindeformer ohne Schmiernuten
  • eignet sich für sehr weiche oder dünne Werkstoffe
• Gewindeformer mit Innenkühlung 
  • eignet sich für sehr tiefe Gewindelöcher

In diesem kurzen Überblick finden sich die Vorteile und die Nachteile eines Gewindeformers übersichtlich dargestellt. 

Vorteile:

• Verfahren wird spanlos durchgeführt 
• gut geeignet auch für sehr große Gewindetiefen 
• durch das spanlose Verfahren geringerer Werkzeugbruch zu erwarten 
• die Standzeit ist höher im Gegensatz zu einem Maschinengewindebohrer 
• die Gewindestruktur ist besser als bei einem spanenden Verfahren 
• die Gewindefestigkeit ist höher 

Nachteile:

• nicht jeder Betrieb kann das Verfahren nutzen, da Maschinen benötigt werden 
• das Gewindeformen ist nicht mit der Hand durchzuführen 
• es wird ein höheres Drehmoment gegenüber einem Gewindebohrer benötigt 
• die Bohrlochtoleranz (6HX) ist enger
• eignet sich nicht für Außengewinde 
• keine Möglichkeit, ein bereits geformtes Gewinde nachzuschreiben
• die Qualität des geformten Gewindes ist von der Qualität des Schmiermittels abhängig 
• das Verfahren eignet sich nicht für alle Materialien, da das Material kaltumformbare Eigenschaften aufweisen muss

Der Gewindeformer kann spanlos Gewinde herstellen, indem durch Kaltumformung das Gewinde erzeugt wird. Voraussetzung für dieses Verfahren ist, dass das Material eine gute Kaltumformbarkeit aufweist. 

Mittels Druckstollen wird das Gewinde in das Material gedrückt und das Gewinde geformt. Dadurch entstehen keine Späne und die Oberfläche wird besonders glatt. Die Bearbeitung von Werkstücken kann schnell und einfach durchgeführt werden, es gilt jedoch zu beachten, dass die Toleranzen enger ausfallen. Das Drehmoment ist zudem höher als beim Gewindeschneiden. Daher ist ein qualitativ hochwertiges Schmiermittel eine Notwendigkeit beim Gewindeformen! 

Für die Kaltumformbarkeit eignen sich zum Beispiel Materialien wie Bunt- oder Leichtmetall sowie Stahl bis zu rund 1200 N/mm2.

Wie hier deutlich erkennbar ist, ist der Unterschied zwischen einem Gewindebohrer und einem Gewindeformer sehr groß. Beide Verfahren bieten jedoch die Möglichkeit, Gewinde herzustellen, um Werkstoffe sicher zu verbinden. 

Beim Gewindeformen kann jedoch eine Reparatur nicht einfach selbst durchgeführt werden, da in den meisten Fällen ein Nachschneiden unmöglich ist. Zusätzlich werden zum Gewindeformen Maschinen benötigt, die ein kleiner Betrieb oder gar ein Hobbyhandwerker nicht einfach aufstellen können. 

Stellt man beide Verfahren einander gegenüber, so ist festzustellen, dass das Gewindebohren oder Schneiden einfacher und für jedermann durchführbar ist. Das Gewindeformen hingegen ist mittleren bis größeren Betrieben oder der Industrie vorbehalten, die die notwendigen Maschinen im Betrieb unterbringen und nutzen können.