Как просверлить каленую сталь

Обновлено: 25.04.2024

Как просверлить отверстие в каленом металле при помощи кислоты, сварочного аппарата, специальных сверл и какие дополнительные инструменты для этого нужны. Какие сверла лучше всего справятся с каленой сталью.

Обычную сталь или любой другой металл сверлить несложно, для этого применяются стандартные сверла из быстрорежущего материала. Другое дело – просверлить каленую сталь: здесь нужно потрудиться. После закаливания заготовка приобретает необычайную прочность, и возникает вопрос, как просверлить отверстие в каленом металле, ведь обыкновенное сверло в этом случае уже мало чем может помочь.

Специалисты рекомендуют делать отверстия в деталях до того момента, как произошла закалка. Еще можно попробовать отпустить сталь, затем произвести сверловку и снова закалить материал. Если это экономически оправдано и технически исполнимо, то следует так и сделать, но в некоторых случаях просто невозможно поступить иначе, как приступить к получению канала по уже закаленной поверхности.

Есть несколько способов, которые позволяют просверлить в каленом металле отверстия любого диаметра. Эти методы с большим успехом можно реализовать как на производстве, так и в домашней мастерской.

Методы сверления каленой стали

Сверловка каленой стали характеризуется высоким нагревом поверхности заготовки и инструмента, что ведет к быстрому износу последнего. Поэтому во время обработки стараются отвести лишнее тепло или сделать так, чтобы участок, где будет канал, стал более мягким.

Первый способ, который позволяет сделать каленый металл более податливым, основан на использовании кислот. Из подходящих веществ можно указать азотную, хлорную или серную кислоту. Эти жидкости применяют точечно, то есть ими обрабатывают конкретно то место, где в дальнейшем будет отверстие (протравливают участок). Чтобы кислота не вышла за пределы рабочей области из материалов, не подверженных воздействию кислоты (полимеры, краски, парафин), вокруг будущего отверстия организуют что-то наподобие бортика. Отверстие заливают активной жидкостью и выдерживают определенное время. Далее проводят сверление обычным сверлом.

Еще один метод ослабления твердости каленого металла в зоне получения канала основан на прогреве этой зоны до высоких температур. Наилучшим образом с этим справляется сварочный аппарат. В этом случае нужно правильно подобрать силу дуги, чтобы металл не плавился и не деформировался. Когда заготовка в зоне сверления раскалится, можно проделывать отверстие обычным сверлом из быстрорежущей стали.

Самый простой способ, но не самый дешевый, заключается в приобретении специального сверла, рассчитанного на проделывание отверстий в каленом металле. Режущие кромки такого инструмента усилены победитовыми напайками или выполнены из победитовых пластин. В этом случае также желательно применять дополнительное охлаждение рабочей области.

Во время работы с кислотами нужно быть предельно осторожным и выполнять операцию в хорошо проветриваемом помещении. Это поможет предотвратить ожоги либо отравление вредными парами.

Применение смазочных материалов

Когда происходит сверление отверстий в каленом металле, обязательно необходимо применять смазывающее вещество. Оно частично охлаждает рабочую область, не давая оснастке быстро выходить из строя. В качестве смазки можно использовать обычное машинное масло или специальные мастики для сверления. Правильная обработка смазкой заключается в следующем:

Область сверления на каленом металле отмечают керном. На эту точку наносят небольшое количество смазки. Если она жидкая, то выдавливают каплю масла так, чтобы оно не растекалось.
Режущую область инструмента опускают в смазку и устанавливают на отмеченную ранее точку.
Во время сверления каленого металла следят за количеством смазки и добавляют по мере ее выработки.
Следят за состоянием нагрева инструмента, не допуская его перегрева. Интенсивное выделение дыма от горения смазки указывает на необходимость прекратить работу и остудить оснастку и металл.

Марки сверл для каленой стали

Сверла для закаленной стали, если брать из наиболее подходящих старых советских, – это инструмент на базе стали Р18. Оснастка имеет содержание вольфрама до 18 %, что делает ее высокопрочной, не подверженной перегреву и быстрому износу. Такими сверлами можно работать на высоких оборотах электроинструмента. Металл выпускался до 70-х годов прошлого столетия – это очень редкий инструмент.

Сталь марки Р6М5К5 – материал отечественного производства, где вольфрама меньше, всего 6 %, но его недостаток компенсируется за счет применения в сплаве элемента кобальта (до 5 %). Кобальт также способствует крепости оснастки, возможности долго выдерживать повышенные тепловые нагрузки при работе с калеными материалами.

Среди иностранных аналогов быстрорежущих сталей, подходящих для производства сверл по каленому металлу, стоит отметить марку HSS-Co. Это, по сути, такой же инструмент, как и предыдущий, где имеется схожий состав основных элементов сплава.

Любые сверла по керамограниту также подходят для получения отверстий в каленом металле, только их победитовые напайки нужно перетачивать.

Самодельное сверло

Дорогое сверло для работы необязательно покупать, в некоторых случаях его можно изготовить в домашних условиях. Лучше всего для этого подойдет стержень из сплава кобальта и вольфрама – победит. Такой стержень легко распознать среди других железок: он не будет поддаваться резанию полотном для металла. Далее делают следующее:

Устанавливают на наждак алмазный круг.
Торцуют одну сторону стержня и стачивают на этой стороне шлицы, как на плоской отвертке.
Далее стачивают бока, чтобы получился острый конус.

Как просверлить каленую сталь в домашних условиях

Для улучшения основных характеристик металла зачастую проводится его закалка. Подобная технология предусматривает повышение твердости изделия за счет сильного нагрева металла и его быстрого охлаждения. В некоторых случаях после проведения термической обработки приходится выполнять сверление. За счет повышения подобной характеристики провести сверление каленного металла становится сложнее. Рассмотрим все особенности сверления каленой стали подробнее.

Как просверлить каленую сталь

Сверлим отверстие в каленой стали

Распространение вопроса, как просверлить каленую сталь можно связать с тем, что при применении обычной технологии инструмент быстро затупляется и приходит в непригодность. Именно поэтому нужно уделить внимание особенностям сверления каленого сплава. Среди особенностей технологии отметим следующие моменты:

Нужно правильно подготовить каленую заготовку.
В некоторых случаях требуется специальный инструмент.
Применяется охлаждающая жидкость.

При необходимости можно изготовить сверло для закаленной стали своими руками, для чего требуется определенное оборудование и навыки. Однако, в большинстве случаев применяется покупной варианты исполнения, так как оно лучше справится с задачей при резании каленой стали.

Процесс сверления каленой стали

Нюансы при сверлении

У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество особенностей, которые нужно учитывать. Сверление каленного металла проводится с учетом нижеприведенных моментов:

Перед проведением работы следует уделить внимание твердости поверхности. По этому параметру проводится выбор наиболее подходящего сверла. Определить твердость можно при применении самых различных технологий.
Во время сверления выделяется большое количество тепла. Именно поэтому происходит быстрый износ режущей кромки. В связи с этим во многих случаях в зону резания подается жидкость для охлаждения.
При резании труднообрабатываемого материала время от времени приходится проводить заточку режущей кромки. Для этого применяется обычный заточной станок или специальный инструмент. В качестве абразива подходит исключительно круг с алмазным напылением.

Инструмент для сверления стали

Существуют самые различные методы резания каленной стали. Некоторые из них существенно упрощают проводимую обработку. Только при учете всех нюансов можно повысить качество полученного отверстия.

Полезные приемы при сверлении

Для работы с каленой сталью могут применяться самые различные технологии. Наиболее распространенные технологии характеризуются следующими особенностями:

Обработка поверхности кислотой. Эта технология характеризуется длительным применением, так как для снижения твердости поверхности требуется довольно большое количество времени. Для травления может применяться серная, хлорная или другая кислота. Процедура предусматривает создание бортика, который будет сдерживать применяемое вещество в зоне резания. После длительного воздействия металл становится более мягким, можно будет провести сверление при использовании обычного варианта исполнения.
Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
Чаще всего применяется специальное сверло. В продаже встречаются варианты исполнения, которые можно применять для обработки каленой стали. При их изготовлении используется металл с повышенной устойчивостью к износу и воздействию высокой температуры. Однако, сложность изготовления и некоторые другие моменты определяют то, что стоимость специального инструмента довольно высока.

Кроме этого, для достижения поставленной цели часто приобретается пробойник. С его помощью можно сделать небольшой отверстие, что упростит дальнейшее сверление.

Использование смазочных материалов

При сверлении каленой стали возникает серьезное трение. Именно поэтому рекомендуется приобретать и использовать различные смазочные материалы. Среди особенностей подобного метода обработки отметим следующие моменты:

Для начала проводится обработка зоны сверления. На поверхность, где будет находиться отверстие, наносится небольшое количество смазывающего вещества.
Масло добавляется на режущую кромку. Для обработки каленой стали требуется небольшое количество вещества, но его время от времени нужно добавлять, так как при вращении инструмента оно разлетается.
Во время работы рекомендуется делать перерывы для остывания режущей поверхности и обрабатываемой поверхности.

Смазывание стали специальным маслом

Специальное масло позволяет не только упростить сверление, но и увеличить срок службы применяемого инструмента.

Это связано с тем, что масло может снижать температуру режущей кромки.

Выбор сверла

Довольно большое распространение получили спиральные сверла, которые представлены вертикальным стержнем с двумя канавками. За счет определенного расположения канавок образуется режущая кромка. Среди особенностей выбора отметим следующие моменты:

Довольно большое распространение получило победитовое сверло. Оно может применяться для работы с различными калеными сплавами. Однако, поверхность со слишком высокой твердостью подобным инструментом не обработать.
Выбор проводится и по показателю диаметра. Стоит учитывать, что получить отверстие большого диаметра довольно сложно. Вариант исполнения большего диаметра обходится намного дороже по причине применения большого количества материала при его изготовлении.
Уделяется внимание и углу заточки, предназначению изделия и типу применяемого материала при изготовлении. К примеру, кобальтовые варианты исполнения характеризуются более высокой устойчивостью к воздействию высокой температуры.
Рекомендуется уделять внимание продукции исключительно известных производителей. Это связано с тем, что китайские варианты исполнения изготавливаются при использовании низкокачественных материалов. Однако, подобное предложение обходится намного дешевле и может использоваться для недлительной или одноразовой работы.
При выборе сверла можно ориентироваться по нанесенной маркировке. По ней можно определить то, какие именно материалы применялись при изготовлении. Также указывается и диаметр отверстия, которое можно получить при использовании инструмента.

Сверло по каленой стали

В специализированном магазине можно встретить практически все необходимое для проведения работы. Однако, достаточно высокая стоимость изделия и некоторые другие моменты определяют то, что некоторые решают изготовить сверло самостоятельно из подручных материалов. Подобную работу можно провести при наличии требующихся инструментов.

Изготовление самодельного сверла

При необходимости можно провести изготовление сверла из каленой стали. Среди основных рекомендаций по проведению подобной работы отметим:

Подбираются стержни, которые изготавливаются из сплавов вольфрама и кобальта. В народе подобный металл называют победитом. В сравнении с обычным сверлом подобный вариант исполнения характеризуется повышенной устойчивостью к износу.
Для обработки заготовки нужно закрепить ее в небольших тисках. В противном случае провести работу будет довольно сложны.
Для затачивания подобной поверхности требуется алмазный камень. Обычный не выдержит длительную работу.
Торцевая поверхность затачивается таким образом, чтобы получилась поверхность, напоминающая плоскую отвертку. После этого режущие кромки затачиваются для получения острого наконечника.

Для того чтобы снизить степень обрабатываемости поверхности проводится добавление масла. За счет этого обеспечивается длительная обработка по причине уменьшения силы трения и снижения температуры.

Самодельные сверла по каленке

В заключение отметим, что обработка каленой стали должна проводиться исключительно при применении специальных инструментов. Для работы требуется сверлильный аппарат, так как ручной не позволит получить требуемое отверстие.

Сверление закаленной стали и калёного металла

Сталь лучше сверлить еще до процесса каления, поскольку это не вызовет никаких затруднений. Если же попалась каленая заготовка (большой толщины), отпустите ее, просверлите отверстия стандартным сверлом и повторно произведите закалку, если того требует ситуация. Однако, не всегда этот вариант возможен. Часто бывают ситуации, когда требуется сделать отверстие в заготовке из стали, но она уже сильно закалена. В производстве и народными умельцами, создано множество вариантов и технологий сверления калёной стали. Исходить нужно из той ситуации, тех материалов, которые есть под рукой. Обязательный фактор – цели, ради которых требуется проделывать данную работу.

В домашних условиях

Порой, чтобы получить отверстие, достаточно сделать прорезь болгаркой. Через нее пропустить винт, далее закрепить заготовку. Чтобы отверстие вышло меньше, его нужно делать с 2 сторон. Диск при этом используется наименьшего диаметра. Лучше будет практически стертый диск.

Перед работами сталь необходимо обследовать на твердость. Уже отталкиваясь от этого выбирать метод. Если заготовка хорошо гнется, подойдет сверло с победитовыми напайками, т.е. по бетону. Обязательное условие – оно должно быть острое. Заточить его можно алмазным кругом. В противном случае требуется использование специальных инструментов.

Во время работ заготовка сильно прижимается дрелью, и ставятся большие обороты. Место сверления предварительно смазывается. Лучше будет изначально использовать сверло меньшего диаметра, а потом заменить на больший. Так снижается площадь сопротивления, повышается эффективность.

Если используется специальное сверло из углеродистых сталей, требуется работать, учитывая следующие тонкости:

Дрель сильно не прижимать к заготовке;
Не включать большие обороты.

Следующий метод займет от 2 часов. Сначала металл протравливается серной или азотной кислотой. Из парафина делается бортик, туда закапывается кислота. Диаметр «глазка» получается чуть шире, нежели сам борт, поэтому делая его, учитывается этот нюанс. Для ускорения процесса заготовка подогревается до 50 градусов.

Также отверстие делается обычным сварочным аппаратом. Само место прожигается, либо «отпускается», а далее просто просверливается. Оплавленные края необходимо зашлифовать.

На производстве

Для сверления более толстых каленых заготовок используют специальные станки. В них сверло крепится в специальном сверлильном патроне, который закреплен коническим хвостом в пиноли задней бабки. Работа по сверлению осуществляется благодаря линейной подаче сверла и колеса подачи пиноли. При этом и заготовка, и сверло вращается. Максимальный используемый диаметр сверла составляет 1,5 сантиметра. Сверла больших размеров закрепляются хвостиком с переходными втулками. Они идут стандартных размеров. Их называют конусами Морзе.

С пластинами из твердосплавных материалов. Также подходят для толстой закаленной стали;
Сверла глубокого сверления. Используются в тех случаях, когда проделывается отверстие глубиной в 5 раз больше диаметра сверла.

Перед работами поверхность заготовки обрабатывается. Также делается углубление центровочным сверлом. В противном случае сверло начинает «гулять» перед листом стали, и отверстие смещается от центральной оси вращения.

Глубина отверстия контролируется нанесенными насечками с разметкой на пиноли. Если на ней предусмотрен лимб, то глубина сверления получится с точностью до 0,01 миллиметра. Сверлить необходимо в несколько этапов. Сделав отверстие глубиной в 2 мм, сверло выводится из стали и удаляется стружка (из отверстия и выводных каналов сверла). После чего процесс продолжается. Если не соблюдать данную технологию, сверло может заклинить и сломаться. Надо не забывать использовать смазочную жидкость.

Прежде, чем приступать к сверлению, необходимо помнить, что диаметр отверстия получается больше, нежели диаметр сверла. Эта величина называется разбивка. Для сверла диаметром 1 сантиметр разбивка составит 0,15 миллиметра. Разбивка возникает из-за недостаточной точности во время заточки сверла.

Чтобы получить высококачественное отверстие, на первом этапе используется сверло, размер которого составляет 70% диаметра необходимого отверстия. На втором этапе оно меняется и используется необходимого размера. Более точную обработку получают, применяя зенкерование и развертывание.

Зенкерование

Применяется для литых обработанных заготовок с предварительно просверленными отверстиями. Зенкеры помогают улучшить чистоту поверхности, повышают точность для дальнейшей развертки. В сравнении со стандартными сверлами они имеют три, либо более, винтовые канавки и короткую режущую часть. При зенкеровании используйте смазочную жидкость. Скорость оборотов шпинделя должна быть ниже, чем при сверлении.

Развертка

Инструмент, который предварительно и окончательно обрабатывает отверстие с необходимой точностью. Диаметр отверстия, которое подготавливается для развертки, должно быть меньше на пол сантиметра самой развертки. Обороты шпинделя должны быть не большие, 50-200 в минуту. При развертке также используется смазочная жидкость.

Расточка

Во время расточки используются резцы:

Расточный изогнутый. Обрабатывает сквозное отверстие перед черновой обработкой;
Расточный подрезной. Обрабатывает глухие отверстия. Подрезает внутренние углы торцов;
Канавочный. Применяется не часто. По большей части для резьбовых канавок. Изготавливают резцы из твердой стали;

Контроль размера

После получения отверстий проводится контроль размеров. Для замеров используют штангенциркуль. Если проделанное отверстие имеет уступы, либо длины измерительных губок штангенциркуля не достаточно, чтобы замерить размер отверстия, используют калибры (измерительные пробки). Это два измерительных цилиндра. Один из них равен диаметру отверстия, второй больше на 0,3 мм. Во время измерения цилиндр «по размеру» погружается в «глазок», второй же входить туда не должен. При штучном производстве такие калибры можно изготовить самому. На производстве используют приборы с высокой точностью измерения.

Центральный офис: г. Москва, Ленинградский проспект 37, корп. 12, оф. 26
Подразделения в г. Санкт-Петербурге, г. Екатеринбурге

Обращаем Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях информационные материалы и цены, размещенные на сайте, не являются публичной офертой, определяемой положениями Статей 435 и 437 Гражданского кодекса РФ.

Как просверлить любую быстрорежущую сталь сверлом по кафелю

Чем сверлить быстрорежущую сталь марки Р6М5 или HSS по европейскому обозначению? Например, мы сделали нож из полотна от механической пилы, и требуется в нем просверлить отверстия диаметром 5-6 мм под штифты для установки и закрепления накладок ручки.
Такая же операция может понадобиться для просверливания полотна ножовки по металлу из стали 1Х6ВФ, из которой можно сделать какие-то полезные изделия. Кусок полотна от механической пилы из стали 9ХФ подойдет не только для изготовления ножей, но, например, и нестандартных брелоков.

Необходимый инструмент и образцы

Все рассмотренные и другие марки быстрорежущих сталей сверлятся с помощью копьевидных (перьевых) сверл по кафелю, имеющие различное исполнение. Так, например, хвостовики выполняются круглыми или шестигранными, что для основной работы – сверления, не имеет принципиального значения.

Они свободно продаются почти во всех строительных магазинах или точках, торгующих всевозможными инструментами. Что очень важно, сверла данного типа и назначения привлекательны тем, что стоят недорого.
Также для сверления быстрорежущих сталей понадобятся шарошки различной формы и исполнения. С их помощью обеспечивается точность, чистота, форма и необходимый диаметр просверленного отверстия.

кусок от рамной пилы из стали марки 9ХФ.
полотно от ножовки по металлу из стали марки 1Х6ВФ.
полотно от механической пилы из стали марки HSS.

Процесс сверления образцов быстрорежущих сталей

Начнем с полотна от ножовки по металлу. В качестве инструмента выберем подержанное перьевое сверло по кафелю, которое уже было не раз переточено на алмазном круге. То есть, от заводской заточки, которая дала бы, несомненно, лучший результат, давно ничего не осталось.
Вставляем наш инструмент в патрон электродрели и начинаем сверление без применения смазки или охлаждения. В качестве рабочего режима выбираем низкие обороты. Замечаем, что процесс идет медленно, но при определенном терпении через некоторое время на полотне получается коническое углубление, своего рода зенковка, вызванная формой нашего сверла.

Поочередно сверля то с одной, то с другой стороны, добиваемся увеличения диаметра отверстия, пока не получим нужного размера.

Следующий образец – полотно от рамной пилы. Место сверления выбираем у основания зубьев, где материал имеет наибольшую твердость.

Процесс протекает также не очень быстро, но неуклонно. Это видно по постепенно увеличивающемуся объему стружки вокруг сверла.

Замечаем, что работа идет быстрее, если слегка покачивать инструмент из стороны в сторону. Это помогает удалению стружки из зоны реза.
Сверление с одной стороны продолжаем до тех пор, пока кончик инструмента не пройдет всю толщину металла и не образует маленький бугорок с другой стороны нашего образца.

Поскольку толщина металла больше, чем у полотна по металлу, придется на середине процесса заменить сверло или переточить то, которое мы используем. После этого переворачиваем образец и продолжаем сверление.

Буквально через несколько оборотов сверла образуется сквозное отверстие. Продолжая процесс, добиваемся требуемого диаметра под сопрягаемую деталь.
Доводим отверстие с помощью подходящей шарошки.

В нашем случае удобнее всего использовать инструмент конической формы. Ею легче и быстрее добиться требуемого размера отверстия и придать ему цилиндрическую форму.

Ведь после перьевого сверла с его большой конусностью, отверстие получается разным по диаметру: ближе к поверхности образца оно больше, а в центре меньше.

Также для этого выбираем зону ближе к зубьям, поскольку в этом месте металл тверже благодаря особой закалке.

Процесс по сравнению с двумя предыдущими образцами, кажется, протекает быстрее. Это видно по интенсивности образования стружки и получение сквозного отверстия без сверления с обратной стороны.

Довести отверстие до нужного диаметра и придания ему цилиндрической формы, как и в прошлых случаях, поможет одна из шарошек.

Мы на практике убедились, что любые марки быстрорежущих сталей сверлятся обычными китайскими перьевыми сверлами по кафелю, основные достоинства которых, – доступность и копеечная цена. Также в этом деле пригодятся и стандартные шарошки, посредством которых уточняется диаметр отверстий и им придается цилиндрическая форма.

Заключительные советы и замечания

Используя для сверления льняное масло (оно применяется при работе с нержавейкой и содержит в своем составе олеиновую кислоту), удастся повысить производительность, реже перетачивать инструмент и повысить чистоту обработки.
Практика показывает, что процесс сверления быстрорежущих сталей станет производительней, если вначале использовать сверла меньшего диаметра, а затем – большего.
В качестве инструментов для сверления быстрорежущих сталей некоторые мастера используют шурупы или винты, произведенные в Германии, и используемые для работы по бетону. Их отличительная черта – на головке есть литера «Н» (Hardened – закаленный).

Смотрите видео

Читайте также: