Een blindgat eindigt binnenin een werkstuk in plaats van erdoorheen te lopen. De gesloten bodem heeft invloed op de dieptecontrole, de afvoer van spanen en de vrije ruimte voor het gereedschap. In deze handleiding worden de belangrijkste soorten gaten, bewerkingsmethoden, tapopties en praktische ontwerpregels behandeld.
Wat is een blindgat?
Een blindgat wordt tot een bepaalde diepte gemaakt zonder door het tegenoverliggende oppervlak heen te dringen. Het kan worden geboord, uitgeboord, geruimd, gefreesd of van schroefdraad voorzien. De keuze van het bewerkingsproces hangt af van de diameter, de diepte, de vorm van de bodem en de tolerantie.
Een standaard spiraalboor laat aan de onderkant een conische boorpunt achter. Met een boor met vlakke bodem, een vingerfrees of een boorbewerking kan een vlakkere bodem worden verkregen. Deze opties zijn handig wanneer een onderdeel tegen de bodem van het gat moet aansluiten.
Een blinde via op een printplaat is iets anders. Deze verbindt een buitenste laag van de printplaat met een of meer binnenste lagen. Dit artikel gaat over machinaal bewerkte blinde gaten in metalen en technische kunststofonderdelen.
4 dieptes van blinde gaten die je moet kennen
In tekeningen van blinde gaten moet de beoogde diepte duidelijk worden aangegeven. Er wordt vaak verwarring gemaakt tussen vier afmetingen:
- Diepte over de gehele diameter: de lengte van het cilindrische gedeelte bij de opgegeven diameter.
- Diepte van de boorpunt: de totale diepte, inclusief de conische boorpunt.
- Schroefdraaddiepte: de vereiste lengte van volledige, functionele schroefdraden.
- Boordiepte: de totale diepte van het gat vóór het tappen.
De boordiepte van een tap is doorgaans groter dan de schroefdraaddiepte. De extra ruimte is bedoeld voor de afschuining van de tap, onvolledige schroefdraden en spanen. Als deze afmetingen door elkaar worden gehaald, kan dit leiden tot een te korte schroefdraad of tot doorboring.
Wat is het symbool voor een blindgat?
Er bestaat geen apart universeel symbool dat op zichzelf “blindgat” betekent. Op een tekening wordt het diametersymbool meestal gecombineerd met een dieptesymbool of een geschreven diepteaanduiding. Een veelgebruikte aantekening is:
⌀10 ↧20
Dit duidt op een gat met een diameter van 10 mm en een opgegeven diepte van 20 mm. Het symbool ⌀ geeft de diameter aan. Het symbool ↧ geeft de diepte aan. In de geldende tekeningsnorm moet worden vastgelegd of de diepte betrekking heeft op het gedeelte met de volledige diameter of op de boorpunt. Voeg een opmerking toe wanneer dit onderscheid van invloed is op de werking.
Voor een blindgat met schroefdraad kan in de tekening het volgende worden vermeld M8 × 1,25-6H ↧15. De boordiepte van de tap kan afzonderlijk worden ingesteld, bijvoorbeeld TAPBOOR ⌀6,8 ↧20. Dit voorkomt dat de machinist de schroefdraaddiepte en de totale boordiepte als dezelfde waarde beschouwt.
Blindgat versus doorlopend gat
Een doorgaand gat loopt volledig door het werkstuk heen. Het open uiteinde vergemakkelijkt vaak de afvoer van spanen, maar aan de uitgang kunnen bramen ontstaan of kan het materiaal afbreken.
Een blindgat zorgt ervoor dat het tegenoverliggende oppervlak intact blijft. Hierbij moet nauwkeuriger worden gelet op de geometrie van de bodem en de resterende wanddikte.
| Functie | Blindgat | Doorlopend gat |
|---|---|---|
| Eindvoorwaarde | Stopplaatsen binnen het onderdeel | Kan aan beide kanten worden geopend |
| Afvoer van chips | De chips worden via de ingang teruggebracht | Er kunnen chips uit beide uiteinden komen |
| Dieptecontrole | Kritisch | Meestal wordt gecontroleerd op de kwaliteit bij doorbraak en bij het verlaten van het proces |
| Geometrie van de bodem | Kegelvormig, plat of in een speciale vorm | Geen gesloten bodem |
| Tikken | Er is ruimte aan de onderkant nodig en de spanen moeten naar boven worden afgevoerd | Kan gereedschappen gebruiken die spanen naar voren duwen |
| Veelvoorkomende risico’s | Verpakte chips, oververhitting, defecte gereedschappen en doorbraak | Bramen, breuken en beschadigingen aan de randen |
Geen van beide ontwerpen is altijd goedkoper of nauwkeuriger. De kosten hangen af van het materiaal, de diameter, de diepte, de tolerantie en het inspectieplan.
Veelvoorkomende soorten blinde gaten
Standaard geboorde blinde gaten
Deze gaten worden geboord met een spiraalboor. Ze zijn geschikt wanneer een conische bodem aanvaardbaar is.
Blinde gaten met vlakke bodem
Een gat met een vlakke bodem zorgt voor een gecontroleerd contactvlak. Hiervoor kan worden gewerkt met een boor met vlakke bodem, frezen of uitboren. De opstelling moet voldoende stijf zijn om trillingen te beperken.
Blinde gaten met schroefdraad
Blinde gaten met schroefdraad maken interne bevestiging mogelijk zonder dat de tegenoverliggende zijde hoeft te worden geopend. Onder de volledige schroefdraad is ruimte nodig voor de spiraal van de tap en de spanen.
Uitgeboorde of geboorde blinde gaten
Ruimen en boren kunnen de diameter, rondheid, positie of afwerking verbeteren. Een ruimer kan geen vierkante bodem snijden en heeft ruimte aan de onderkant nodig. Met boren kunnen de positie en diameter nauwkeuriger worden afgesteld.
Verzonken blinde gaten
Een verzinking vormt een cilindrische trap bij de ingang. Hiermee kan een schroefkop worden verzonken of een bevestigingsvlak worden gecreëerd. De diameter en diepte ervan moeten afzonderlijk worden aangegeven.
Hoe tapgaten, geleidingsgaten en doorboorgaten zich verhouden tot blinde gaten
De termen beschrijven verschillende kenmerken of processtappen. Ze kunnen allemaal voorkomen in een constructie met blinde gaten, maar geen enkele term is een andere benaming voor een blind gat.
Geboorde gaten
Een tapgat is voorzien van binnendraad. Het kan een blindgat of een doorgaand gat zijn. Bij een blind tapgat is extra diepte nodig onder het einde van de schroefdraad voor de tapstap en de spanen.
Voorboringen
Een voorboorgat is een kleiner startgat dat wordt gebruikt om een grotere boor te geleiden of de plaatsing te verbeteren. Het kan ook verwijzen naar het gat dat wordt geboord voorafgaand aan een andere bewerking. Bij het tappen is de nauwkeurigere term ‘tap-boorgat’. Niet elk blindgat heeft een apart voorboorgat nodig.
Doorvoergaten
Een doorvoergat is groter dan de schacht van de bevestigingsmiddel, zodat het bevestigingsmiddel erdoorheen kan zonder dat de schroefdraad in het gat grijpt. Het is meestal een doorgaand gat in het eerste onderdeel. Het bijbehorende onderdeel kan een blind tapgat bevatten. Een doorvoergat kan blind zijn in een speciaal getrapt of verzonken ontwerp, maar “doorvoer” beschrijft de passing, terwijl “blind” de eindtoestand beschrijft.
Waarom zou je een blind gat gebruiken?
Blinde gaten zijn handig wanneer het tegenoverliggende oppervlak intact moet blijven. Ze kunnen ook worden gebruikt om een nabijgelegen doorgang, holte of afdichtingsvlak te vermijden.
Veelvoorkomende ontwerpoverwegingen zijn onder meer:
- een buitenoppervlak of functioneel oppervlak intact houden;
- het vanaf één kant bevestigen van een schroef, pen, sensor of connector;
- zonder een vloeistofkanaal of interne holte te raken;
- het voorkomen van een uitloopbraam aan de tegenoverliggende zijde;
- het creëren van een positionerings- of perspassing met een gecontroleerde diepte.
Deze voordelen gelden onder bepaalde voorwaarden. Een blindgat maakt een onderdeel niet automatisch sterker of lichter. Het biedt geen garantie voor drukdichtheid. De bodem van het gat kan een plaatselijke spanningsconcentratie veroorzaken. De sterkte, lekdichtheid en vermoeidheidslevensduur moeten worden gecontroleerd op basis van de daadwerkelijke geometrie en belasting.
Voor- en nadelen van het ontwerp met blinde gaten
Een blindgat kan problemen op het gebied van toegankelijkheid, uiterlijk en montage oplossen. Het brengt echter ook productiebeperkingen met zich mee die moeten worden bekeken voordat de tekening wordt goedgekeurd.
| Voordelen | Nadelen |
|---|---|
| Zorgt ervoor dat het tegenoverliggende oppervlak intact blijft en voorkomt dat er een bram ontstaat bij het uitkomen | Vereist een nauwkeurigere controle van de diepte, de geometrie van de bodem en de resterende wanddikte |
| Geschikt voor verborgen bevestiging en eenzijdige montage | Maakt het afvoeren van spanen en de koeling moeilijker |
| Kan nabijgelegen doorgangen, holtes en functionele oppervlakken vermijden | Er is extra ruimte aan de onderkant nodig voor het boren en tappen |
| Biedt elementen met een instelbare diepte, voor perspassing of met schroefdraad | Kan spanen, koelvloeistof of lucht vasthouden en tijdens de montage een hydraulische blokkade veroorzaken |
| Houdt meer materiaal vast dan een gelijkwaardig doorgaand gat op dezelfde plaats | Voor diepe gaten of gaten met nauwe toleranties zijn mogelijk speciaal gereedschap, extra bewerkingen en meer controles nodig |
| Verwijdert een directe opening door het onderdeel heen | Biedt geen garantie op afdichting en kan plaatselijke spanningsconcentraties veroorzaken |
De juiste keuze hangt af van de functie, de toegankelijkheid en het productierisico. Als een doorlopend gat aan de ontwerpvereisten voldoet, kan dit het verwijderen van spanen en de inspectie vereenvoudigen. Als het tegenoverliggende oppervlak gesloten moet blijven, is een blind gat wellicht de betere oplossing.
Hoe worden blinde gaten bewerkt?
1. Bekijk de tekening
De machinist controleert de diameter, de positie, de diepte, de vorm van de bodem en de resterende wanddikte. Voor schroefdraadgaten moeten de dieptes voor het tappen en boren en de volledige schroefdraaddiepte afzonderlijk worden bepaald.
2. Het werkstuk vastzetten Datum
De nauwkeurigheid van de diepte is afhankelijk van een betrouwbaar referentieoppervlak. De lengte van het gereedschap, de slingering en het daadwerkelijke bovenoppervlak moeten worden gecontroleerd. Bij oneffen oppervlakken kan het nodig zijn om het oppervlak vlak te maken.
3. Selecteer het gereedschap en de strategie voor spaanafvoerregeling
Het kortste geschikte gereedschap biedt doorgaans de beste stijfheid. De geometrie en de koelvloeistoftoevoer moeten zijn afgestemd op het materiaal.
Bij sommige gaten kan peckboren helpen om spanen te breken en af te voeren. Dit is echter niet altijd de beste methode. Moderne boren met koelvloeistoftoevoer presteren mogelijk beter bij een stabiele, continue voeding. De aanbevelingen van de gereedschapsfabrikant en praktijktests in de werkplaats moeten de doorslag geven bij de keuze.
4. Boor tot een bepaalde diepte
Het CNC-programma moet rekening houden met de geometrie van de boorpunt en de compensatie voor de gereedschapslengte. Langdurig contact of schuren kan leiden tot warmteontwikkeling en koudverharding.
5. Voltooi de vereiste functies
Na het boren kan het gat worden bewerkt door middel van opboren, ruimen, het bewerken van een vlakke bodem of het snijden van schroefdraad. Voor elke stap is voldoende ruimte voor spanen en voldoende speling voor het gereedschap nodig.
6. Reinig en inspecteer het gat
Er kunnen spanen en koelvloeistof op de bodem achterblijven. Reinig de opening voordat u de afmetingen controleert of het onderdeel monteert, en controleer vervolgens de afmetingen die bepalend zijn voor de werking.
Methoden voor het tappen van blinde gaten
Het tappen van blinde gaten is veeleisender dan het tappen van doorlopende gaten. Spaanresten kunnen niet via de andere kant naar buiten worden afgevoerd. Als deze zich onder de tap ophopen, neemt het draaimoment toe en kan het gereedschap breken.
Tappen met spiraalgroeven
Een tap met spiraalvormige groeven trekt de spanen naar de ingang toe. De geometrie van de groeven moet zijn afgestemd op het materiaal en de schroefdraaddiepte.
Bodemkranen
Een bodemdraadtap heeft een korte afschuining en snijdt dichter bij de bodem volledige schroefdraden. Er is nog steeds ruimte nodig voor onvolledige tanden en spanen.
Vormtappen
Een vormtap verplaatst materiaal en produceert geen spanen. Deze tap is geschikt voor bepaalde ductiele materialen. De diameter van het voorboorgat en de smering moeten nauwkeurig worden gecontroleerd.
Schroefdraadfrezen
Bij draadfrezen wordt gebruikgemaakt van cirkelinterpolatie om de schroefdraad te genereren. Deze methode maakt het mogelijk de afmetingen aan te passen en de spaanafvoer te regelen. Dit kan van groot belang zijn bij grote schroefdraden of kostbare onderdelen.
De beste methode hangt af van het materiaal, de schroefdraaddiameter, de diepte, de hoeveelheid en de mogelijkheden van de machine. Er is niet één type tap dat voor elk blindgat geschikt is.
Ontwerprichtlijnen voor blinde gaten
Een goed ontwerp vermindert het risico bij de bewerking en zorgt ervoor dat de controle betrouwbaarder verloopt.
- Bepaal de diepte-referentie. Geef aan of de afmeting de diepte over de volledige diameter of de diepte tot aan de boorpunt betreft.
- Geef de diepte van de schroefdraad en de tap-boordiepte afzonderlijk aan. Verwacht niet dat de fabrikant de vereiste onderkantspeling berekent.
- Gebruik waar mogelijk een standaardboorpunt. Een vlakke bodem zorgt voor een extra bewerking of stap.
- Vermijd onnodige diepgang. Een hoge verhouding tussen diepte en diameter vermindert de stijfheid van het gereedschap en bemoeilijkt de spaanafvoer.
- Bescherm de overgebleven muur. Controleer de afstand tot de tegenoverliggende wand, nabijgelegen gaten, kanalen en dunne delen.
- Geef uitsluitend functionele toleranties op. Strenge toleranties voor diameter, positie en oppervlakteafwerking stellen hogere eisen aan het productieproces en de inspectie.
- Zorg ervoor dat de tool toegankelijk is. Voor schuine gaten en verzonken openingen kan speciaal gereedschap of extra instellingen nodig zijn.
- Laten we eens kijken naar ingesloten vloeistof. Een schroef die in een gesloten gat wordt gedraaid, kan olie, koelvloeistof of lucht samendrukken. Dit kan leiden tot een hydraulische blokkering of een vals aanhaalmoment.
- Zorg voor toegang voor inspectiedoeleinden. Voor een onderdeel dat niet met een meetinstrument kan worden bereikt, is wellicht een andere meter of een ander ontwerp nodig.
Materiaalgebonden overwegingen
De bewerking van blinde gaten hangt af van het materiaal van het werkstuk.
| Materiaal | Algemene zorg | Bewerkingsrichting |
|---|---|---|
| Aluminium | Lange spanen, opgebouwde snijkant en materiaalhechting | Zorg voor scherpe geometrie, effectieve spanenbreking en geschikte smering |
| Roestvrij staal | Werkverharding, warmte en hechting | Zorg voor een stabiele toevoer en voorkom wrijving of onnodige vertraging |
| Titanium | Geconcentreerde warmte, slijtage van gereedschap en terugvering | Zorg voor een stabiele opstelling, gecontroleerde snijomstandigheden en een effectief koelmiddel |
| Koolstofstaal en gelegeerd staal | Verschillen in het gedrag van de chip naargelang de kwaliteit en hardheidsgraad | Kies gereedschap dat geschikt is voor de opgegeven staalsoort en de warmtebehandelingsconditie |
| Technische kunststoffen | Smelten, bramen, elastisch herstel en vochtgerelateerde vervorming | Gebruik scherp gereedschap, houd de warmte onder controle en houd rekening met de inspectietemperatuur |
Vaste snelheden en voedingssnelheden mogen niet zomaar voor alle materialen worden overgenomen. Ze zijn afhankelijk van de staalsoort, de hardheid, de diameter en diepte van het gat, de geometrie van het gereedschap en de toegang voor de koelvloeistof.
Veelvoorkomende problemen met blinde gaten
| Probleem | Waarschijnlijke oorzaak | Praktische aanpak |
|---|---|---|
| Onjuiste diepte | Onjuiste definitie van de diepte, gereedschapsafstand of referentiepunt | Controleer de aanduiding en verifieer de lengte van het gereedschap en de positie op het oppervlak |
| Verpakte chips | Onvoldoende spaanafvoer of -afvoer | Pas de cyclus, de gereedschapsgeometrie, de koelvloeistof of de terugtrekstrategie aan |
| Gebroken boor of tap | Te hoog koppel, slechte uitlijning, slijtage of onvoldoende ruimte aan de onderkant | Controleer de standtijd, de instelstijfheid, de spaanderruimte en de procesbelasting |
| Ruwe gatwand | Herbewerking van de spaan, slingering, trillingen of opgebouwde rand | De afvoer van spanen, de toestand van het gereedschap en de stabiliteit van de instellingen verbeteren |
| Slechte afwerking aan de onderkant | Verkeerd gereedschap, trillingen of samengeperste spanen | Gebruik een geschikt afwerkingsproces en maak het werkstuk schoon voordat u het definitief snijdt |
| Onvolledige schroefdraaddiepte | Een te ondiep voorboorgat of een te grote afschuining van de tap | Geef de dieptes voor de volledige schroefdraad en de tapboor afzonderlijk op |
| Onbedoelde doorbraak | Onjuiste diepte-referentie of onvoldoende resterende wanddikte | Controleer de stapelhoogte, de gereedschapspunt en de wanddikte-toeslag |
| Opgesloten koelvloeistof | Onvoldoende reiniging of een afgesloten montageruimte | Reinig het gat en overweeg een afvoerpad wanneer het ontwerp dit toelaat |
Hoe controleer je een blind gat?
Het inspectieplan moet aansluiten bij de maatvoering en de tolerantie.
- Met een dieptemeter of dieptemicrometer kan de diepte van toegankelijke gaten worden gemeten.
- Met pinmeters, plugmeters of boormeters kan de diameter worden gecontroleerd.
- Een schroefdraadplugmaat controleert of de inwendige schroefdraad naar behoren functioneert.
- Een CMM kan bereikbare posities, diameters en bepaalde dieptematen meten.
- Met een endoscoop kunnen spaanders, beschadigingen aan de onderkant of oppervlaktefouten worden opgespoord.
- Een oppervlakteprofilometer kan een bereikbaar wand- of bodemoppervlak beoordelen.
Toegang tot het meetobject is van belang. Een CMM kan niet automatisch elk blindgat meten. Ook visuele inspectie kan de maatcontrole niet vervangen.
Veelvoorkomende toepassingen
Blinde gaten komen voor in pomphuizen en klephuizen, behuizingen voor auto’s, machines, robotgewrichten en opspanningen. Ze dienen ook als bevestigings- of uitlijningspunten in elektronische, medische, optische en halfgeleiderapparatuur.
Microfluïdische onderdelen en spuitmonden kunnen zeer kleine, gesloten structuren bevatten. Hiervoor kan laserbewerking, micro-EDM of een ander gespecialiseerd proces nodig zijn.
Wat is het doel van een blindgat?
Een blindgat zorgt voor een interne bevestigings-, positionerings- of schroefdraadverbinding zonder dat het tegenoverliggende oppervlak wordt doorboord.
Wat is het verschil tussen een blindgat en een doorgaand gat?
Een blindgat eindigt binnenin het onderdeel. Een doorgaand gat loopt er volledig doorheen en komt aan beide kanten uit.
Hoe moet de diepte van een blindgat worden gespecificeerd?
Geef aan of het bij de afmeting gaat om de diepte over de volledige diameter, de diepte tot aan de boorpunt of de effectieve schroefdraaddiepte. Geef ook de vereiste vorm van de bodem aan.
Hoe groot moet een gat zijn voordat er een schroefdraad wordt getapt?
De maat van het voorboorgat hangt af van de schroefdraad, de spoed, het materiaal en het type tap. Voor metrische snijtappen is de nominale diameter minus de spoed een handig uitgangspunt. Voor een M6 × 1-schroefdraad wordt doorgaans een voorboorgat van 5,0 mm gebruikt. Controleer de definitieve maat altijd aan de hand van de tabel van de tapfabrikant. Vormtappen vereisen meestal een groter voorboorgat.
Hoe markeer je boorplaatsen bij blinde gaten?
Voor CNC-bewerkingen, bepaal de positie van het gat aan de hand van de referentiepunten op de tekening en de geprogrammeerde coördinaten. Neem de positie niet over van een ander gat. Om een patroon van blinde gaten met schroefdraad over te brengen op een bijbehorend onderdeel, plaatst u overbrengingsschroeven en drukt u de onderdelen tegen elkaar. Voor gaten zonder schroefdraad kunnen geschikte overbrengingsstempels of centreerstiften worden gebruikt, mits de ruimte dit toelaat.
Welke tap gebruik je voor een blindgat?
Een tap met spiraalgroef is een veelgebruikte keuze omdat deze de spanen naar de ingang toe voert. Ook bodemtappen en vormtappen zijn geschikt voor specifieke toepassingen. Bij grotere schroefdraden of kostbare onderdelen kan schroefdraadfrezen de voorkeur genieten. Kies de methode op basis van het materiaal, de schroefdraaddiepte, de spaanderruimte en de mogelijkheden van de machine.
Hoe kunnen spaanders uit een blindgat worden verwijderd?
Gebruik een geschikte gereedschapsgeometrie, koelmiddeltoevoer en een gevalideerde boorcyclus. Reinig het gat vóór inspectie of montage. Peckboren kan helpen, maar is niet voor elk gereedschap of materiaal noodzakelijk.
Hulp nodig bij het beoordelen van het ontwerp van een blindgat?
Verzenden Weldo uw tekening met daarin het materiaal, de gatdiameter, de diepte, de schroefdraad, de tolerantie en de hoeveelheid. Ons team kan de specificaties beoordelen op produceerbaarheid voordat citaat en productieplanning.
