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TU Wien entwickelt gesteuerte Tieflochbohrtechnik

Am Institut für Fertigungstechnik der Technischen Universität (TU) Wien arbeiten ForscherInnen an einer steten Verbesserung des Tieflochbohrens. Derzeit schafft man Funktionsbohrungen von über 400xD (400 Mal der Durchmesser des Bohrers) bei einem Bohrungsmittenverlauf von nur 0,5mm/1000mm in schwer zerspanbaren Werkstoffen. Eine Technologie, die hauptsächlich in der Erdölförderung Anwendung findet, stellt die WissenschafterInnen vor Herausforderungen.

Johannes Bernreiter

Johannes Bernreiter

Johannes Bernreiter

Wien (TU). - Der 3 m lange biegsame Schaft des Bohrers hat nur 4 mm Durchmesser und erinnert auf den ersten Blick an eine überdimensional lange Klinge eines Degens. Johannes Bernreiter ist
wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Fertigungstechnik und wesentlich an der Entwicklung der neuen Technik zum gesteuerten Einlippentieflochbohren beteiligt. "Derzeit schaffen wir gesteuerte Bohrungen mit 400xD. Wir können mit einem 10 mm Bohrer bei kontrolliertem Mittenverlauf vier Meter in die Tiefe bohren." Vom Tieflochbohren wird ab 10xD gesprochen. Alles andere kennt man von den Wendelbohrern aus dem Hausgebrauch. Dennoch ist es schwer vorstellbar mit einem derart dünnen und elastischen Bohrschaft diese Tiefen bohren zu können. Bernreiter erklärt: "Wenn der Bohrschaft nicht so elastisch wäre, würde er beim Bohren zerbröseln. Einzig der aufgelötete Bohrkopf ist aus Vollhartmetall."

Da der Bohrer bei großen Bohrtiefen seine Steifigkeitscharakteristik verliert, waren die WissenschafterInnen gefordert eine Technik zur gezielten Richtungsgebung des Bohrverlaufs zu entwickeln. Diese Aufgabe lösten Bernreiter und seine KollegInnen mit Kühlschmiermittelpulsationen. "Es ist von entscheidender Wichtigkeit den Bohrer während der Bearbeitung zu steuern. Voraussetzung dafür ist die Kenntnis des Bohrverlaufs, welcher mittels Ultraschall gemessen wird. So kann die genaue Position des Bohrkopfes bestimmt werden. Durch zeitlich auf die Bohrerdrehzahl synchronisierte Druckimpulse des Kühlschmiermittels wird der Bohrungsverlauf beeinflusst", erläutert Bernreiter. Die Späne, die bei der Bohrung entstehen, werden ebenfalls über das Kühlschmiermittel aus der Bohrung heraus transportiert.

Das vollautomatisierte Tieflochbohren ist bereits marktreif, patentiert und wurde im März 2006 auf der VDI-Tagung in Deutschland vorgestellt. Das österreichische Unternehmen Schöller Bleckmann Oilfield Technology aus Ternitz gab die Forschung in Auftrag und setzt die Technik nun im eigenen Betrieb ein. In Bohrstangen mit denen im Zuge der Erdölförderung Gesteinsbohrungen durchgeführt werden, müssen kleinere Kabelkanäle angebracht werden. Die in den Kanälchen befindliche Elektronik dient beispielsweise für Durchflussmessungen. Auch bei Walzen in der Papierindustrie setzt man zur Temperierung der Walzenoberfläche Kühlbohrungen ein. Speziell bei diesen kleinen Bohrlöchern findet der an der TU Wien entwickelte Prozess seine Anwendung.   

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Rückfragehinweis:
Wiss.Mitarb.i.A. Dipl.-Ing. Johannes Bernreiter
Technische Universität Wien
Institut für Fertigungstechnik  
Landstraßer Hauptstraße 152, 1030 Wien
T +43/1/58801 - 31151
F +43/1/58801 - 31195
E johannes.bernreiter@tuwien.ac.at

Aussender:
Mag. Daniela Ausserhuber
TU Wien - PR und Kommunikation
Karlsplatz 13/E011, A-1040 Wien
T +43-1-58801-41027
F +43-1-58801-41093
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