Senktiefenrechner | Kostenloses Werkzeug für präzises Bohren

Was ist ein Rechner für die Senktiefe?

Ein Rechner für die Senktiefe ermittelt, wie tief eine kegelförmige Vertiefung gebohrt werden muss, damit eine Senkkopfschraube bündig mit einer Oberfläche abschließt. Er verwendet zwei Eingaben: den Durchmesser der Senkung und den Winkel des Bohrers, und gibt die Tiefe aus. Beim Senken wird eine trichterförmige Vertiefung hergestellt, die zur konischen Unterseite einer Senkkopfschraube passt, sodass der Schraubenkopf weder über die Oberfläche hinausragt noch zu tief darunter liegt.

Berechnung der Senktiefe

Eine Senkung hat die Form eines Kegels, dessen Spitze in das Material hineinragt. Der Durchmesser ist die Breite der Öffnung an der Oberfläche. Der Winkel ist der vollständige Winkel an der Spitze dieses Kegels, gemessen zwischen den beiden schrägen Seiten. Übliche Bohrerwinkel sind 82°, 90° und 100°.

Da die Vertiefung kegelförmig ist, ergibt sich ihre Tiefe aus der Trigonometrie rechtwinkliger Dreiecke. Schneidet man den Kegel in der Mitte längs durch, ist jede Hälfte ein rechtwinkliges Dreieck: Der Radius (die Hälfte des Durchmessers) bildet eine Seite, die Tiefe eine weitere Seite, und die Hälfte des Senkwinkels liegt zwischen der Tiefenseite und der schrägen Kegelseite.

$\text{Tiefe} = \frac{\text{Durchmesser} / 2}{\tan(\text{Winkel} / 2)}$

Bei einem festen Winkel ergibt ein größerer Durchmesser einen tieferen Kegel. Bei einem festen Durchmesser macht ein größerer Winkel den Kegel flacher, sodass die Tiefe abnimmt.

Durchgerechnetes Beispiel

Für eine Senkung mit einem Durchmesser von 10 mm, die mit einem Bohrer mit 90° hergestellt wird:

• Radius = 10 ÷ 2 = 5 mm
• Halber Winkel = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• Tiefe = 5 ÷ 1 = 5,00 mm

Derselbe Durchmesser von 10 mm ergibt bei anderen üblichen Winkeln eine andere Tiefe:

• 82°: etwa 5,75 mm
• 90°: 5,00 mm
• 100°: etwa 4,20 mm

Bei gleichem Durchmesser ergibt ein größerer Winkel stets eine flachere Senkung.

Verwendung dieses Rechners

1. Messen Sie den Durchmesser des Schraubenkopfs mit einer Schieblehre oder einem Lineal und addieren Sie etwa 0,5 mm für das Spiel. Geben Sie diese Zahl als Senkdurchmesser ein.
2. Prüfen Sie den auf dem Senkbohrer angegebenen Winkel. Ist keiner angegeben, messen Sie den Winkel des Schraubenkopfs mit einem Winkelmesser oder nehmen Sie für Zollschrauben 82° und für metrische Schrauben 90° an.
3. Geben Sie Durchmesser und Winkel ein. Das Ergebnis ist die Tiefe von der Oberfläche bis zur Kegelspitze.
4. Verwenden Sie diese Zahl, um einen Tiefenanschlag einzustellen, wickeln Sie an dieser Markierung Klebeband um den Bohrer oder stellen Sie den Anschlag einer Ständerbohrmaschine ein.

Der Durchmesser muss größer als null sein. Der Winkel muss größer als 0° und kleiner als 180° sein. Bei genau 180° gibt es überhaupt keinen Kegel, sondern nur eine ebene Oberfläche.

Übliche Senkwinkel

Der Bohrerwinkel muss zum Winkel des Schraubenkopfs passen. Ein unpassender Winkel lässt eine Lücke um den Kopf, und die Schraube sitzt auch bei genau passender Tiefe nicht bündig.

Senken im Vergleich zum Zylindersenken

Beim Senken wird ein Kegel für einen konischen Senkkopf hergestellt. Beim Zylindersenken wird ein Zylinder mit flachem Boden für eine Schraube mit geradseitigem Kopf hergestellt, beispielsweise eine Zylinderkopfschraube mit Innensechskant. Die obige Formel gilt nur für das Senken. Die Tiefe einer Zylindersenkung wird stattdessen durch die Höhe des Schraubenkopfs plus ein geringes Spiel bestimmt, nicht durch diesen trigonometrischen Zusammenhang.

Praktische Hinweise

Beim Bohren stimmt die tatsächliche Geometrie selten genau mit der Berechnung überein. Mehrere Faktoren beeinflussen das Ergebnis:

• Rückfederung des Materials. Weichholz wird unter dem Schraubenkopf leicht zusammengedrückt und kann anschließend zurückfedern, sodass die Schraube etwas hervorsteht. Eine zusätzliche Tiefe von wenigen Zehntelmillimetern reicht dafür gewöhnlich aus.
• Verschleiß des Bohrers. Ein stumpfer Bohrer erzeugt einen etwas breiteren oder raueren Kegel als ein scharfer Bohrer.
• Beschichtete oder mehrschichtige Materialien. Lackierte oder beschichtete Metallteile benötigen zusätzliche Tiefe, damit die Schraube nach dem Aufbringen der Beschichtung weiterhin bündig sitzt.
• Extreme Winkel. Unter etwa 30° wird die Tiefe bei gleichem Durchmesser sehr groß: Eine Senkung mit 10 mm Durchmesser bei 20° benötigt eine Tiefe von fast 28,4 mm. Oberhalb von etwa 140° ist der Kegel so flach, dass der Schraubenkopf kaum noch in die Oberfläche eingelassen wird.

Deshalb prüfen Feinmechaniker und Holzhandwerker die Tiefeneinstellung gewöhnlich an einem Reststück, bevor sie das endgültige Werkstück bohren.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Senkung?

Eine Senkung ist eine kegelförmige Vertiefung in einer Oberfläche, sodass eine Senkkopfschraube bündig mit der Oberfläche oder etwas darunter sitzt. Ohne sie liegt die flache Unterseite des Schraubenkopfs auf dem Material auf, statt darin zu sitzen.

Wie lautet die Formel für die Senktiefe?

Die Tiefe entspricht der halben Durchmessergröße geteilt durch den Tangens des halben Winkels: Tiefe = (Durchmesser ÷ 2) ÷ tan(Winkel ÷ 2). Für Durchmesser und Winkel sollten die vom Rechner erwarteten Einheiten verwendet werden, also Millimeter und Grad.

Welchen Winkel sollte ich verwenden?

Stimmen Sie den Bohrerwinkel auf den Winkel des Schraubenkopfs ab. Beide müssen gleich sein, damit die Schraube bündig sitzt. 82° ist der übliche Scheitelwinkel für Senkkopfschrauben der Zollreihe in Nordamerika, 90° der Standard für metrische Senkkopfschrauben und 100° wird bei vielen Verbindungselementen für die Luft- und Raumfahrt verwendet.

Welchen Senkdurchmesser sollte ich für eine bestimmte Schraube verwenden?

Messen Sie den Durchmesser des Schraubenkopfs und addieren Sie etwa 0,5–1 mm Spiel. Eine zu enge Senkung lässt den Schraubenkopf klemmen, bevor er vollständig sitzt; eine zu weite Senkung lässt eine sichtbare Lücke um die Schraube.

Funktioniert dieser Rechner mit Zollangaben?

Die Eingaben des Rechners erfolgen in Millimetern, aber die zugrunde liegende Formel funktioniert mit jeder einheitlich verwendeten Maßeinheit. Rechnen Sie Zoll zunächst in Millimeter um (multiplizieren Sie mit 25,4), führen Sie die Berechnung durch und rechnen Sie das Ergebnis zurück, oder wenden Sie dieselbe Formel direkt mit dem Durchmesser in Zoll an; dann wird die Tiefe in Zoll ausgegeben. Beispielsweise ergibt eine Senkung mit einem Durchmesser von 0,375 Zoll bei 82° eine Tiefe von etwa 0,216 Zoll

Warum steht meine Schraube noch hervor, obwohl die Tiefe der Berechnung entspricht?

Die häufigste Ursache ist ein unterschiedlicher Winkel von Bohrer und Schraubenkopf. Weitere Ursachen sind die Rückfederung von Weichholz und übliche Unterschiede bei den Abmessungen von Schraubenköpfen zwischen verschiedenen Herstellern. Prüfen Sie die Einstellung an einem Reststück und korrigieren Sie die Tiefe geringfügig, wenn die Schraube weiterhin hervorsteht.