Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tieflochbohrer mit geraden Spanuten wobei mindestens die Spitze des Bohrers und ein Abschnitt um die Spitze des Bohrers beschichtet ist.

Beschichtete Bohrer sind seit langem bekannt. Meistens wird mit der Beschichtung versucht, die Verschleissfestigkeit des Bohrers insbesondere im Bereich der Bohrerspitze zu erhöhen. Bei den beschichteten Bohrern handelt es sich dabei meistens um Spiralbohrer. Im Zusammenhang mit Spiralbohrern ist es unter anderem auch bekannt, den Schneidabschnitt vollstän- dig, d.h. über den gesamten spiralförmig Bereich der Spannuten zu beschichten. Ziel einer solchen Beschichtung ist dann ein vereinfachter Transport der Späne sowie die Verschleissfestigkeit der Spitze.

Es sind Spiralbohrer bekannt, die zur Bohrung sehr tiefer Löcher verwendet werden können. Mit Tieflochbohrer sind aber im Rahmen der vorliegenden Beschreibung solche Bohrer gemeint, die gerade keine Spiralbohrer sind sondern eine im wesentlichen gerade Spannut zum Abtransport der Späne aufweisen.

Durch ein oder mehrere entlang der Bohrerachse im Bohrer verlaufende und an der Bohrer- spitze endende Kühlkanäle wird oftmals ein Fluid, etwa ein Gas oder eine Flüssigkeit welche zur Kühlung dient und als Schmiermittel wirkt mit Hochdruck zur Bohrerspitze gepumpt, tritt aus der Bohrerspitze aus und wird im Wesentlichen entlang des Werkzeugs aus dem Loch herausgespült, wobei die die Späne mitgerissen werden. D.h. ein mittels Beschichtung verbesserter Transport der Späne ist nicht ernsthaft zu erreichen. Daher beschränken sich bisher be- kannte Beschichtungen für Tieflochbohrer auf den Bereich der Bohrerspitze. Beispielsweise offenbart WO2004087356 einen Einlippenbohrer mit Funktionsbeschichtung. Die Funktions- beschichtung hat dabei vor allem die Aufgabe den Verschleiss an den am Schnittprozess beteiligten Funktionsflächen zu vermindern. Tiefbohrungen sind üblicherweise Bohrungen mit einem Durchmesser zwischen ca. 1 mm bis 1500mm und einer Bohrtiefe ab ca. dem dreifachen Nenndurchmesser. Dabei wird unter anderem zwischen Einlippenbohrern und Zweilippenbohrern unterschieden. Ein wesentliches mit Tieflochbohrern verbundenes Charakteristikum besteht darin, dass sich Tieflochbohrer nicht, wie dies bei Spiralbohrern der Fall ist, durch eine möglichst zentrische Spitze an der Stirnseite zentrieren, sondern sich an den zylindrischen Mantelflächen der Bohrung ausrichten.

Dies bedeutet allerdings, dass der zur Führung des Bohrers verantwortliche Bereich des Tief- lochbohrers eine erhebliche Rolle spielen kann. Zwar ist dieser Bereich nicht den extremen Belastungen wie sie bei der Bohrspitze auftreten ausgesetzt, allerdings tritt auch hier, insbesondere bei längerer Benutzung Verschleiß auf, welcher sich negativ auf das Bohrverhalten auswirkt. Eine Lösung des Problems besteht darin den für die Führung des Bohrers verantwortlichen Bereich des Tieflochbohrers ebenfalls m it der Schicht, wie für die Bohrerspitze vorgesehen, zu überziehen. Dabei hat sich herausgestellt, dass es genügt, die Beschichtung der Bohrerspitze auf einen Bereich auszudehnen, der den Nenndurchmesser deutlich übersteigt und beispielsweise ca. dem achtfachen den Nenndurchmessers entspricht.

Dann allerdings steht man vor dem Problem, dass durch den erhöhten Verschleiß im Hauptfunktionsbereich die Verschleisßschutzschicht dort sehr viel schneller abgetragen sein wird als im Bereich der Führung. Während also im Hauptfunktionsbereich die Verschleißschutzschicht bereits stark angegriffen sein kann, ist es wahrscheinlich, dass im Bereich der Führung die Verschleissschutzschicht noch vollständig intakt ist. Wird nun ein zweites mal beschichtet, so wird über die noch vollständig intakte Schicht im Bereich der Führung beschichtet. Dies bringt eine Zunahme des Bohrdurchmessers in diesem Bereich mit sich, was nach einigen Zyklen im Bereich eines oder mehrerer Zehntel liegen kann. Um dies zu vermeiden kann der Tiefbohrer, bevor ein weiteres Mal die Verschleissschutzschicht aufgebracht wird, voll- ständig entschichtet werden. Entschichtungsverfahren um Verschleissschutzschichten zu entfernen sind aber aufwändig und greifen oftmals das Substrat selbst an. D.h. dass der Führungsbereich dann zwar nicht mehr durch den eigentlichen Bohrprozess angegriffen wird, diese kann aber, nach mehrmaligem Entschichten, aufgrund der aggressiven Verfahrens durchaus brüchig werden.

Es besteht daher das Bedürfnis nach einem Tieflochbohrer, welcher nach der Beanspruchung in einfacher Art und Weise recycelt werden kann, wobei bei konstant guten Bohreigenschaften eine stabile Führung und eine stabile Schneidkante erhalten bleibt. Die dementsprechende Aufgabe liegt der vorliegenden Erfindung zugrunde.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Tieflochbohrer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Tieflochbohrer zeichnet sich dadurch aus, dass er, ausgehend von der Bohrerspitze über einen Bereich, über den die Führungskante in Bezug auf Führung der Bohrerspitze effektiv ist, eine erste Beschichtung aufweist und eine zweite, von der ersten Beschichtung verschiedene Beschichtung nur in einem kleinen Bereich in der Umgebung der Spitze des Bohrers vorgesehen ist.

Vorzugsweise erstreckt sich die erste Beschichtung über einen Bereich, der ca. dem achtfachen des Nenndurchmessers des Bohrers entspricht. Nach Aufbringen der ersten Schicht kann, falls gewünscht, die Spitze des Bohrers geschliffen werden um bereits beim ersten Nut- zungszyklus nahezu identische Bedingungen wie bei den folgenden Nutzungszyklen herzustellen. Die zweite Beschichtung wird dann vorzugsweise über einen Bereich erstreckt, der von der Bohrerspitze aus gemessen maximal dem Zweifachen des Nenndurchmessers des Bohrers entspricht. Durch den erfindungsgemäßen Tieflochbohrer wird ermöglicht, dass die zweite Schicht beim Nachschleifen im selben Arbeitsgang möglichst vollständig entfernt werden kann. Auf eine Entschichtung des gesammten Bohrers. Nach dem Schleifen wird lediglich wiederum die zweite Beschichtung aufgebracht. Wie bereits erwähnt, ist die Anforderung an die erste Beschichtung, was Verschleissschutz betrifft, weitaus geringer als an die zweite Beschichtung, die ihre Wirkung an der Bohrerspitze entfaltet. Als erste Beschichtung kann daher eine Schicht bzw. ein Schichtsystem verwendet werden, welche neben den guten Verschleisseigenschaften beispielsweise zusätzlich eine Stabilisierung des Boherrücken zur Folge hat. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen im Detail erläutert.

Im Beispiel 1 wird als erste Beschichtung ein gerade genuteter Einlippen-Tieflochbohrer mit einer 3 ηι dicken TiN Schicht beschichtet. Der Bohrer hat einen Nenndurchmesser von 6mm. Die TiN Beschichtung erstreckt sich über einen Bereich von 5cm, gemessen von der Bohrerspitze. Die TiN Schicht wurde mittels PVD aufgebracht. Als zweite Beschichtung wird eine TiAIN Schicht mittels PVD aufgebracht, welche sich auf einen Bereich von 8mm von der Bohrerspitze aus erstreckt.

Nach dem Einsatz wird der so beschichtete Bohrer nachgeschliffen und die zweite Schicht erneut auf die nun Schichtfreie Hauptfunktion mittels PVD aufgebracht. Dieser Zyklus kann sooft wiederholt werden wie es die Lebensdauer des Werkzeugs erlaubt.

Beispiel 2

Im Beispiel 2 wird als erste Beschichtung ein gerade genuteter Zweilippen-Tieflochbohrer mit einer 4 μιη dicken TiAIN Schicht beschichtet. Der Bohrer hat einen Nenndurchmesser von 8mm. Die TiAIN Beschichtung erstreckt sich über einen Bereich von 7cm, gemessen von der Bohrerspitze. Die TiAIN Schicht wurde mittels PVD aufgebracht. Als zweite Beschichtung wurde eine TiAIN Schicht aufgebracht, welche sich auf einen Bereich von 10mm von der Bohrerspitze aus erstreckt.

Nach dem Einsatz wird der so beschichtete Bohrer nachgeschliffen und lediglich die zweite Schicht erneut auf die nun Schichtfreie Hauptfunktion mittels PVD aufgebracht. Dieser Zyklus kann sooft wiederholt werden wie es die Lebensdauer des Werkzeugs erlaubt.

Beispiel 3

Im Beispiel 3 wird als erste Beschichtung ein gerade genuteter Einlippen-Tieflochbohrer mit einer 4 μηι dicken TiAIN Schicht beschichtet. Der Bohrer hat einen Nenndurchmesser von 8mm. Die TiAIN Beschichtung erstreckt sich über einen Bereich von 7cm, gemessen von der Bohrerspitze. Die TiAIN Schicht wurde mittels PVD aufgebracht. Als zweite Beschichtung wurde eine AITiN Schicht aufgebracht, welche sich auf einen Bereich von 10mm von der Bohrerspitze aus erstreckt.

Nach dem Einsatz wird der so beschichtete Bohrer nachgeschliffen und als zweite Schicht eine AICrN Schicht auf die nun Schichtfreie Hauptfunktion mittels PVD aufgebracht. Dieser Zyklus kann mit einer variierenden 2. Schicht sooft wiederholt werden wie es die Lebensdauer des Werkzeugs erlaubt.