Каким сверлом сверлить сталь

Обновлено: 03.05.2024

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.

Полезные советы по сверлению нержавейки

Как просверлить нержавейку в домашних условиях: видео и технология обработки металла, отличающегося от обычной стали повышенной степенью вязкости. Какие сверла по нержавейке лучше использовать. Советы по использованию смазки.

Из нержавеющей стали изготавливают много разных деталей и изделий. Этот металл востребован благодаря своей стойкости к коррозии. Во время обработки бывает нужно сделать отверстие в нем подручными средствами. Дело в том, что от обычной стали сплав отличается повышенной вязкостью, а это чревато быстрым выходом из строя режущего инструмента в связи с перегревом. И здесь возникает вопрос, как просверлить нержавейку в домашних условиях. Видеоуроки на эту тему помогут только в том случае, если знать тонкости проведения таких операций.

Не каждый может позволить себе специализированный станок, позволяющий легко проводить обработку сплава. В условиях домашней мастерской чаще можно рассчитывать на обычную дрель и такие же сверла. Поэтому умельцы имеют целый арсенал хитростей, помогающих эффективно просверлить нержавейку.

Работая с токарным или сверлильным оборудованием, нужно быть предельно осторожным и не нарушать правил техники безопасности во время эксплуатации электрических станков.

Технология и методика сверления нержавеющей стали

Первое и самое важное, что нужно запомнить: сверлить нержавейку нужно только с использованием охлаждающей смазки и специальными сверлами. Что касается толщины материала, подвергаемого обработке, здесь технология предусматривает следующее:

Нержавейку, толщина которой находится в пределах 1–2 миллиметров, можно просверлить обычными сверлами по металлу. В этом случае угол заточки инструмента должен соответствовать 120 градусам, а обороты электродрели не должны превышать 100 в минуту.
Миллиметровый и более тонкий слой нержавейки лучше просверлить оснасткой ступенчатого типа. Она обеспечивает ровный канал, где нет заусенцев и задиров на кромке.
Получение отверстий в нержавеющей стали с толщиной более 6 мм лучше проводить специализированными резцами в два этапа. Вначале нужно просверлить металл тонкой оснасткой с диаметром в 2–3 мм, а затем довести до нужного диаметра финишным сверлом.

Если стружка нержавейки начинает приобретать темные оттенки и становится мелкой, это сигнализирует о том, что режущие кромки затупились и перегреваются. Работать в таком режиме нельзя.

Какое сверло лучше использовать

Любой инструмент, в сплаве которого присутствует кобальт. Чем выше процент этого компонента, тем лучше. Кобальтовые изделия отличаются от обычных желтоватым оттенком. Не стоит путать кобальтовый сплав с нанесением этого металла лишь на внешнюю часть сверла методом гальваники. В последнем случае просверлить нержавейку не удастся.
Дорогостоящий специализированный инструмент. Такие победитовые сверла могут просверлить нержавейку, а не только бетон. Они имеют определенный угол заточки победита.
Для тонкой нержавейки можно применить сверло в форме пера для керамической плитки. Это не лучший вариант, но поможет одноразово просверлить заготовку.

Применение кобальтового сверла

Из старых советских сверл по нержавейке наиболее подходящим будет инструмент с маркой Р6М5К5. Этот тип оснастки содержит в составе сплава до 5 % кобальта. За счет этого элемента инструмент приобретает высокую прочность, а температура нагрева может достигать 135 градусов по Цельсию, что не влечет за собой разрушения материала. Изделия такого качества можно найти только на рынках, где продают старое советское оборудование, и то не всегда. Альтернативой кобальтовому сверлу отечественного производства выступает зарубежный аналог под маркой HSS-Co.

Чтобы просверлить нержавейку кобальтовым сверлом, также следует применять смазочные материалы и не использовать высокие обороты электроинструмента.

Охлаждающие и смазочные материалы

Смазка области, которую нужно просверлить в нержавейке, является основным условием успешного получения отверстия. Самый простой и доступный способ – приобрести машинное масло и серу коллоидную (за альтернативу можно взять серу для окуривания). Крупные куски серы измельчают до состояния порошка и смешивают с маслом. Подачу раствора в область обработки нужно осуществлять постоянно – неправильным подходом будет окунать периодически режущие кромки сверла в смазку.

Для сверления отверстий в нержавейке существуют более эффективные смазочные растворы, которые можно приготовить в домашних условиях. Это касается, например, раствора на базе серы и жирных кислот. Способ приготовления:

Хозяйственное мыло измельчают путем натирания на средней терке.
Полученный материал растворяют в емкости с горячей водой до состояния насыщенного мыльного состава.
Берут техническую соляную кислоту и медленно выливают в ту же емкость. В результате химической реакции жирные кислоты будут подниматься в верхние слои раствора.
После окончания процесса наливают холодную воду, чтобы жирные кислоты затвердели, потом их механически отделяют от общей массы.
Серу и смазку смешивают в пропорции 1:6.

Полезные советы при сверлении

Наиболее удобно сверлить поверхность, которая имеет горизонтальное положение. Для этого деталь укладывают на верстак или стол и отмечают место будущего отверстия керном. Далее берут отрезок пластиковой или толстостенной резиновой трубки длиной 20 мм и диаметром, превышающим диаметр сверла, и устанавливают его на место сверловки. В трубку наливают специальную охлаждающую жидкость, которая имеет смазывающее свойство. Просверлить нержавейку нужно через эту ванночку.
Если заготовка расположена горизонтально, то имеется выход из такой ситуации. Место, которое нужно просверлить, также намечают керном и прикрепляют в эту точку шарик из парафина. Через парафин проводят бурение. В результате нагрева поверхностей парафин будет таять и постепенно смазывать зону обработки.
Лучше всего применять в работе дрель, у которой можно регулировать скорость вращения вала. Нержавейку на высоких оборотах просверлить будет очень сложно. Оптимальная скорость вращения инструмента должна быть в пределах 100–600 оборотов в минуту.

В случае, когда у домашней дрели нет регулятора скорости вращения, а номинальные обороты высоки, можно просверлить нержавеющий металл, включая электрическое оборудование импульсно на 1–2 секунды через такой же промежуток времени.

Все способы сверления металла

Металл бывает разный. Например, медь намного пластичнее стали, а чугун хоть и прочен, но отличается хрупкостью. Поэтому сверление металла в каждом случае требует индивидуального подхода. Рассмотрим, как правильно проделать отверстия в стальных деталях, в том числе и большого диаметра. А также, как дрелью расширить уже сделанный проход.

Необходимые для работы инструменты

В промышленных масштабах для сверления металлических деталей применяют специальные станки. В быту используют дрель, как ручную, так и электрическую. Причем первая безвозвратно уходит в прошлое, поскольку подобный инструмент уже и неудобен, и непродуктивен.

Многие домашние мастерские оборудуются компактными станками для сверления. Отличаются они от промышленных образцов не только размерами, но и производительностью. А самым практичным вариантом для дома выступает специальное приспособление, в котором закрепляется электрическая дрель.

Раньше такую стойку можно было увидеть только у народных умельцев. Теперь она продается в любом строительном магазине. Удобство приспособления в том, что оно имеет тиски. Деталь закрепляется неподвижно, а режущий инструмент, зажатый в патроне дрели, подается к ней строго вертикально.

Делают отверстия в металле с помощью специальных буров. И чаще всего их называют сверлами. Они имеют режущую часть, хвостовик и рабочую поверхность, которая отводит стружку из отверстия. Режущий инструмент отличается друг от друга прежде всего диаметром, длиной и формой.

Виды сверл для металла:

Спиральные, как правило, имеют цилиндрическую форму. Их диаметр может доходить до 80 мм, а режущая кромка затачивается под углом 118 градусов.
Конические выполняют в виде конуса со ступенчатой поверхностью. Кроме высверливания отверстий, они хороши в исправлении уже проделанных проходов с дефектами.
Коронки часто называют кольцевыми фрезами. Полое зубчатое сверло способно сделать аккуратное отверстие в самом тонком металле. Полость в коронке также помогает при глубоких сверлениях, пропуская через себя стружку.
Перовые имеют сменные рабочие пластины. С помощью них можно получить идеальное отверстие, проникнув на большую глубину. Причем в металлах любой прочности.

Хорошие сверла делают либо из кобальта, либо высокопрочных сплавов. Обычно для основы подбирают инструментальную сталь, а режущую кромку или легируют кобальтом, или закрепляют на ней пластины из карбидного сплава. Кобальтовые сверла не боятся высоких температур и могут сверлить металл с самой большой вязкостью. Твердосплавный инструмент способен самозатачиваться при работе.

Режим сверления

Чтобы правильно сверлить металл, необходимо подобрать нужную скорость вращения сверла. Также важную роль играет усилие, прилагаемое к буру. Оно направляется по его оси и обеспечивает заглубление режущего инструмента при каждом его обороте. Правильно подобранный режим легко определяется по стружке. Если усилия и скорость не превышены, то она длинная и красивая.

Существуют простые правила грамотного подбора режима сверления. Чем тверже металл, который нужно обработать, тем меньшее число оборотов должно быть у дрели. Этот принцип также работает при подборе диаметра сверла. Чем толще бур, тем меньше скорость резания.

Зависимость скорости вращения бура от его диаметра:

5 мм – от 1200 до 1500 об/мин;
10 мм – 700 об/мин;
15 мм – не больше 400 об/мин.

Также нужно следить за прилагаемыми усилиями к сверлу. Чем глубже погружение в металл, тем меньше необходимо нажимать на инструмент. В идеале давление на сверло должно плавно уменьшаться в процессе сверления.

Как проделать нужное отверстие

Чтобы просверлить отверстие в металле, прежде всего необходимо надежно закрепить заготовку. Если деталь обладает хорошей массой, бывает достаточно просто расположить ее на ровной поверхности. Собственный вес не позволит ей «елозить» из стороны в сторону.

Детали небольших габаритов и маленькой массы необходимо зажимать в тиски. Если предварительно накернить будущий центр отверстия по нанесенной разметке, то эта выемка позволит уверенно стартовать при работе. Установленное в нее сверло уже не сместиться в сторону.

Сквозное отверстие

Из уст некоторых мастеров можно услышать слово «проход». Потому что сверло в своем движении полностью пронизывает заготовку. По сути, это самая легкая операция. Но особое внимание нужно уделить завершающему этапу.

На выходе из заготовки сверло способно не только повредить поверхность верстака, но и само сломаться от удара. Чтобы избежать подобного, нужно проделать следующее. Либо расположить деталь над сквозным отверстием в верстаке, либо подложить под нее деревянную прокладку.

Также резкий выход из детали создает на ее обратной стороне гарт (заусенец). Чтобы этого не произошло, необходимо снизить обороты дрели на завершающем этапе до самых минимальных. Подобный прием поможет, если нужно сделать сквозное отверстие в металле, когда деталь невозможно демонтировать и зажать в тиски. То есть, сверление происходит на месте ее пребывания.

Глухое отверстие

Чтобы сверло не прошло насквозь через деталь, а остановилось на нужной глубине, используют два способа. На буре закрепляют специальный упор, располагая его на заданном расстоянии от режущей кромки. Приспособление обычно имеет вид втулки.

Либо дрель в районе патрона имеет подвижный штырь. Его зажимают винтом так, чтобы его конец создавал упор в обрабатываемую деталь. Не позволяя сверлу проникнуть в глубь больше, чем на отмеренное расстояние.

Если для сверления глухого отверстия в металле используется станок, то обычно он имеет линейку. Зная нужную глубину, оператор в нужный момент останавливает механизм. Существуют станки, у которых подобная операция полностью автоматизирована. А самым серьезным неудобством при подобной работе является то, что периодически необходимо удалять стружку из отверстия.

Сложные отверстия

Чтобы выполнить половинчатое отверстие, расположенное на краю заготовки, потребуется прокладка. Причем она должна быть из такого же материала, что и обрабатываемая деталь. Заготовку и прокладку соединяют гранями и зажимают в тисках. Расположив центр сверла в нужном месте точно между ними, проделывают сквозное отверстие.

Для того, чтобы просверлить в цилиндрической детали отверстие по касательной, нужно сначала выполнить фрезеровку площадки. А уже затем проводить сверление. Такую подготовку нужно выполнять во всех случаях, когда нужно сделать отверстие под углом.

Чтобы получить проход с уступами, легче всего сначала просверлить деталь насквозь самым маленьким сверлом. Затем на заданную глубину отверстие расширяют бурами других диаметров. От меньшего к большему. В полую деталь перед сверлением забивают деревянную пробку.

Отверстие большого диаметра

Рассмотрим, как просверлить большое отверстие в металле. Для начала нужно подобрать правильное сверло. Для прохода диаметром максимум до 40 мм хорошо подойдет конусный бур со ступенчатой поверхностью. Для отверстия диаметром до 100 мм потребуется либо полая биметаллическая коронка, либо кольцевая фреза с твердосплавными зубьями и центровочным сверлом.

Для такой операции понадобится мощный инструмент, способный работать на самых низких оборотах. А чем толще обрабатываемый металл, тем сложнее его будет просверлить дрелью. Эксперты рекомендуют при толщине заготовки превышающей 12 мм сразу искать возможность выполнить работу на станке.

Видео описание

Видео покажет, как просверлить отверстие большого диаметра в металле:

Глубокое отверстие

Теоретически таким считается отверстие, длина которого превышает его диаметр в 5 раз. Но на практике глубоким называют проход, из которого периодически требуется удалять стружку. А для сохранения целостности сверла приходится охлаждать и смазывать поверхность.

В качестве смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) используются:

индустриальные масла;
синтетические эмульсии;
технический вазелин;
хозяйственное мыло;
касторовое масло пополам с керосином;
скипидар, разведенный спиртом.

Выполняя работу спиральным сверлом, необходимо периодически подавать в его каналы СОЖ. Придется часто вытаскивать сверло из отверстия для его очистки от стружки. Причем лучше не останавливать вращение, иначе бур может заклинить.

Операция проводится поэтапно. Сначала применяется спиральное сверло небольшого диаметра. Затем проводятся заглубления бурами большей толщины.

Безопасность и советы

Прежде, чем просверлить отверстие в металле, необходимо обеспечить меры безопасности. В первую очередь нужно обратить внимание на рабочую одежду. Она не должна содержать элементов, которые могут попасть под вращающиеся части инструмента.

При работе стружка способна разлетаться в разные стороны. Необходимо обезопасить от нее глаза, надев защитные очки. Перед самим сверлением проверяют, насколько надежно деталь закреплена в тисках или как плотно она прилегает к поверхности верстака.

Сверло, приближаясь к поверхности металла, уже должно вращаться. Это позволяет избежать преждевременного затупления. Также нельзя останавливать дрель при удалении бура из отверстия. Нужно просто сбросить обороты. Иначе инструмент либо заклинит, либо он сломается.

Когда режущая кромка с большим трудом углубляется в металл несмотря на прилагаемые усилия, это говорит о том, что твердость обрабатываемой поверхности значительно больше, чем у инструмента. Необходимо взять сверло с наконечником из карбидного сплава. А дрель выставить на самые малые обороты.

Наглядно о том, как правильно сверлить металл дрелью, показано в этом видео:

Коротко о главном

При сверлении металла необходимо уметь грамотно подобрать рабочий инструмент. Потребуется мощная дрель, способная выполнять операции на низких оборотах. Также нужно запастись либо кобальтовыми сверлами, либо бурами с насадками из карбидных сплавов.

Для выполнения отверстий большого диаметра нужно иметь конусный ступенчатый бур или коронку с твердосплавными зубьями. А если обрабатываемый металл очень толстый, то лучше дрель заменить стационарным станком.

Сверла по металлу: какие лучше и по каким критериям сделать выбор

Сверло по металлу – режущий девайс номер один, и рынок перенасыщен моделями с разным набором характеристик. Поэтому возникающий нередко вопрос, сверла по металлу – какие лучше, не имеет однозначного решения. Чтобы подобрать инструмент, надо обладать достаточным опытом или иметь представление о его характеристиках. Сфокусируемся на том, какими особенностями обладают сверла в разном исполнении, как отличать хорошие варианты от некачественных, по каким параметрам выбирать инструмент.

Сверла по металлу: внешние отличия

Сверло задумано как инструмент, способный выполнить отверстие в сплошном металле (бетоне, плитке, дереве). Поэтому оно имеет специальную конструкцию, способную преодолеет сопротивление металлического слоя; в любом сверле выделяют три части.

Режущая часть первой входит в контакт с материалом, в котором делается отверстие. За режущей располагается рабочая часть, которая помогает удалять стружку. Заднюю часть называют еще хвостовиком или крепежной частью; она фиксируется в патроне дрели. На вопрос, какими бывают сверла, можно ответить, исходя из их внешнего вида; выделяют несколько типов режущего инструмента.

Плоские (перовые)

Рабочая часть цельная или со сменными режущими пластинами, узкая, напоминает перо (отсюда и название). Позволяет сверлить отверстия ступенчатой и фасонной формы. Девайс имеет простой конструктив и стоит недорого. Но с его помощью затруднительно высверлить широкое отверстие, а стружку надо удалять вручную.

Спиральные

Наиболее привычный тип в виде стержня с двумя (реже четырьмя) спирально нарезанными канавками, по которым удаляется стружка. Если спиральные канавки закручены влево, то это левосторонняя разновидность, которая поможет выкрутить крепеж. Существуют изделия повышенного класса точности, но в быту чаще используются спиральные цилиндрические сверла нормальной точности диаметром до 82 мм.

Корончатые (кольцевые, пустотелые)

Имеют вид пустотелого цилиндра, более эффективные (быстрые) и менее дорогие, чем спиральные модели. Особенность: материал удаляется по периферии отверстия (в центре получается «пробка»). Коронки особенно полезны, когда необходимо сверлить криволинейные поверхности (например, трубы).

Зенкер

Имеет рабочую часть конической формы с продольными режущими насечками (режущих кромок может быть 3 и больше). Используется там, где необходима высокая точность исполнения, особенно в сфере машиностроения. Зенкерование чаще применяется для очистки поверхности перед нарезанием резьбы, для калибровки отверстий.

Конусные (ступенчатые)

Рабочая часть в форме конуса с насечками позволяет создавать и расширять отверстия. Благодаря сложной ступенчатой поверхности инструмент центрируется легче, чем спиральный аналог, что особенно удобно при работе с материалом небольшой толщины. Каждая ступень соответствует определенному диаметру, что позволяет получать разные по размеру отверстия, не меняя сверло в патроне дрели.

Хвостовик

Разные модели инструментов обладают разным типом крепления, поэтому, перед тем, как выбрать сверло по металлу, стоит уточнить способе крепления. Изделия подбираются под тип крепления конкретной дрели. Распространены следующие варианты хвостовиков:

Цилиндрический. Широко распространенный вариант, используется для фиксации в ключевых сверлильных патронах. Плюс цилиндрического хвостовика – он почти никогда не заклинивает, но из-за гладкой формы иногда проскальзывает в патроне.
Шестигранный. Грани хвостовика жестко позиционируются в пазах трехкулачкового патрона. При вращении сверло прочно удерживается в патроне и не прокручивается.
Конический. Хвостовик в форме усеченного конуса часто встречается в оснастке сверлильных станков. Иногда на хвостовик наносится резьба, чтобы сделать удержание более качественным.

Критерии выбора

Внешний вид (конструктивная форма) определяет способ применения сверла. Но при выборе оснастки для сверления обязательно учитывают следующие показатели:

Материал изготовления. Состав сплава определяет рабочие характеристики детали.
Присутствует ли дополнительная обработка. Режущую поверхность часто усиливают с помощью напыления.
Рабочие характеристики, среди которых основные диаметр, форма и углы заточки.

Материал, цвет и обработка

Отверстие в детали из любого металла или сплава способен выполнить только инструмент с более твердой структурой, чем обрабатываемая поверхность. Поэтому сырьем для лучших сверл по металлу служит быстрорежущая сталь, сохраняющая свойства при высоких температурах. Убедиться в этом можно по маркировке: на изделии будет нанесена буква «Р» или аббревиатура HSS.

HSS – это не одна марка, а целый класс сталей, отличающихся добавками. Обычно добавляют вольфрам, кобальт и молибден, что указывается в маркировке. Например, К6 говорит о присутствии в сплаве кобальта (цифра указывает на содержание, 6%). Такая добавка в три раза повышает ресурс сверла, и оно может работать с особо прочными марками стали.

При выборе сверла по металлу необходимо учитывать тип покрытия, меняющего характеристики оснастки. Например, поверхностный слой напыления из нитрида титана (HSS-TiN) повышает твердость и термостойкость рабочей зоны во время сверления.

Поверхностный слой напыления из нитрида титана, легированного алюминием (HSS-TiAlN) продлевает срок службы изделия в 5 раз; износостойкость сохраняется при нагреве до 600-700°С. Это универсальный инструмент, но в строительных магазинах встречается не часто. Маркировка HSS-G указывает на то, что режущая часть сверла шлифована кубическим нитрилом бора. Инструмент популярен, так как сверлит твердые сорта стали и при этом стоит относительно недорого.

Копьевидное сверло с титан-вольфрамовым наконечником подойдет и для сверления керамики Источник dnipro-m.ua

Качественные сверла по металлу подвергают разнообразной обработке, что делает их более устойчивыми к деформациям и износостойкими в условиях больших нагрузок и нагрева. Интересно, что способ дополнительной обработки влияет на цвет, поэтому по оттенку можно судить о характеристиках сверла. Возможны следующие варианты цвета:

Серый (HSS). Изделия серого цвета, как правило, не подвергаются дополнительной обработке, и потому выдерживают только однократное использование. С другой стороны, серый тон могут приобрести изделия после оксидной обработки. Они привлекательны по стоимости, но легко и быстро тупятся.
Чёрный (HSS-R). Изделия подвергаются парооксидированию: воздействию перегретым паром с дополнительной закалкой. Они пригодны для использования в быту; стоят немного дороже, ими можно сверлить железо и алюминий.
Темно-золотистый, коричневатый (HSS-E). Металл приобретает такой оттенок после добавки кобальта. Изделия держат самую высокую температуру, меньше остальных тупятся и стачиваются, могут просверлить любую сталь.

Блестящий золотистый (HSS-Ti, HSS-TiN). На поверхность напыляют нитрид титана. Титановый слой снижает трение между инструментом и поверхностью, что продлевает срок эксплуатации, но точить его не рекомендуется. Это инструмент высшего класса, и стоит он соответственно.

На что влияет угол заточки

Это важный геометрический параметр режущей кромки; он регулирует силу трения во время процесса и влияет на скорость износа. Чем больше угол заточки (наклона режущей поверхности), тем более прочный металл можно просверлить; с увеличением угла возрастает и то, как быстро будет изнашиваться сверло.

Для работы со сталью подходят сверла с углом заточки 130-140°, для чугуна, латуни подойдет вариант в 110-120°, для более мягких металлов и сплавов (например, бронзы) достаточно угла в 100°.

Размеры и точность

Геометрические параметры, которые учитывают, сравнивая разные варианты, это длина и диаметр сверла по металлу; какие значения будут оптимальными, зависит от вида будущей задачи. Для изделий важны две длины: общая и рабочей части. Последняя показывает, отверстие какой глубины вы сможете сделать. У самых распространенных, спиральных изделий диаметр находится в пределах от 0,1 до 80 мм. Максимальная длина рабочей части достигает 275 мм.

Существует 3 класса точности. Сверла с маркировкой А1 используются для тонких работ. Они обладают повышенной точностью, позволяют соблюсти допуски, но стоят ощутимо дороже. В быту настолько строгие требования – редкость, поэтому можно остановить выбор на сверлах с индексом В и В1.

О том, как разобраться в HSS сверлах в следующем видео:

О производителях

Ответ на вопрос, какие сверла по металлу самые лучшие, зависит от того, какой объем работ и на каком материале предстоит выполнять. Рынок насыщен продукцией именитых и безымянных компаний, но, если вы ищите надежный инструмент, который не сломается после первого применения, обращайте внимание на то, что предлагают известные бренды.

Среди зарубежных производителей известностью пользуется продукция немецкого концерна Bosch. Компания производит сверла и наборы для бытовой и профессиональной сферы. Изделия отличаются высокими эксплуатационными характеристиками и длительным сроком службы. Профессиональный инструмент производит японская компания Makita. Ее продукция устойчива к повреждениям и демонстрирует высокую скорость сверления.

Среди отечественных компаний выделяются торговые бренды «Зубр», «Энкор», «Интерскол», специализирующиеся на недорогом качественном инструменте. Хорошее соотношение цена-качество у металлорежущего инструмента марок GRIFF, «Практика», «Атака».

О характеристиках качественного сверла в следующем видео:

Сверла по металлу являются одними из самых востребованных в строительной практике инструментов, но, к сожалению, они не универсальны. Чтобы не испортить работу, важно правильно подобрать сверло, а для этого надо понимать, какие критерии описывают его характеристики.

Выбор основывают на форме режущей части, не забывая про хвостовик и угол заточки. Параметрами выбора служит материал, цвет, диаметр и размер; важную информацию можно почерпнуть в маркировке. Если вы рассчитываете на долгую работу, обращайте внимание на известные бренды, предлагающие лучшую заточку, устойчивость к нагреву, износостойкость.

Способы сверления металла: свёрла и приспособления

Для проделывания отверстий в металле используют свёрла — механические стержни из сплава, который твёрже, чем обрабатываемая деталь. Свёрла по металлу изготавливают из быстрорежущей стали марок Р6М5, Р9, Р18 под общим обозначением HSS, либо из твёрдых сплавов: ВК, Т5К10, предназначенных для обработки закалённых и твёрдосплавных заготовок.

Сверло состоит из трёх элементов:

Кромки врезаются в дно отверстия и снимают с него тонкую стружку.
Спиральная нарезка выталкивает стружку из отверстия.
Хвостовик предназначен для крепления сверла в патроне инструмента.

Конструкция спирального сверла по металлу

О режущих кромках стоит рассказать более подробно. Это два скоса на остром конце сверла, которые сходятся в вершине — самой выступающей точке передней части, образуя перемычку. Угол, под которым сходятся кромки, называют главным углом при вершине, его величина стандартизирована для различных материалов и режимов обработки:

Твёрдая сталь и нержавейка: 135–140°
Конструкционная сталь: 135°
Алюминий, бронза, латунь: 115–120°
Медь: 100°
Чугун: 120° задний угол и 90° угол заточки кромки

Рекомендуемые углы заточки сверла по металлу

Каждая кромка также имеет собственный угол заточки порядка 20–35°, определяющий её остроту. Этот угол, называемый задним, обеспечивает касание сверла к металлу только по линии кромок, при этом за ними остаётся свободное пространство. Такая форма необходима для более лёгкого снятия и выброса стружки. У некоторых свёрл кромка заточена под более тупым углом, вплоть до прямого. Такие режущие кромки хорошо справляются с обработкой хрупких металлов, например, чугуна, латуни и бронзы.

Шаблон для проверки угла заточки свёрл

Спиральная часть включает несколько канавок для отвода стружки, на вершине которых расположены дополнительные кромки, плоскость которых параллельна оси сверла. Это так называемая ленточка, которая при погружении сверла подчищает стенки отверстия и способствует более качественной центровке.

Виды свёрл по металлу и техника их заточки

Выше мы рассмотрели базовую разновидность свёрл. Чтобы понять, как формируются углы при заточке, нужно лишь немного знаний и практики. Точить свёрла лучше всего на шлифовальном станке с подручником, в худшем случае можно воспользоваться универсальной заточной машинкой. На УШМ свёрла точить нельзя: во-первых, это противоречит технике безопасности при работе с этим электроинструментом, а во-вторых, из-за большой скорости вращения металл сильно перегревается и отпускается, становясь мягким.

При заточке сверло устанавливается на подручник так, чтобы его режущая часть была немного приподнята. Проворачивая сверло и сдвигая хвостовик влево, нужно добиться, чтобы режущая кромка расположилась строго горизонтально и параллельно торцу круга. Затачивать левую и правую кромку нужно поочерёдно, снимая тонкий слой металла и периодически охлаждая сверло в воде.

Если просто зафиксировать сверло в требуемом положении и подвести его к наждаку, правильно обточить заднюю поверхность не удастся. Из-за того что точильный камень круглый, затылочная часть кромки получается вогнутой. Это приводит к быстрому затуплению кромки и проблемам с отводом стружки. Чтобы избежать такого явления, переднюю часть сверла после касания о камень нужно немного приподымать, подавая вперёд и не снимая нажима. Так формируется выпуклая задняя поверхность, которая намного лучше воспринимает нагрузку при резании.

Правильное движение при заточке сверла

Обточка кромок должна выполняться до выведения острых граней без сколов и заусенцев. При этом съём с обеих сторон должен быть равномерным, о чём можно судить по форме и положению остающейся перемычки, а также по длине самих кромок. Если перемычка будет смещена, сверло будет вращаться эксцентрично, что приведёт к увеличению диаметра отверстия. Этот эффект можно использовать, если в наличии нет сверла нужного диаметра.

Когда основные кромки выведены, выполняется стачивание перемычки. Для этого сверло нужно поставить на подручник под углом около 45° и прижать задней частью к ребру круга, не задевая режущую кромку. На перемычке образуются две небольшие насечки длиной до 1/10 диаметра сверла, которые выполняют роль заходных и центрирующих кромок.

Стачивание перемычки сверла

Более специфическая разновидность свёрл используется для сверления тонколистового металла. При изготовлении глубокого отверстия сверло сначала центрируется вершиной, а на выходе удерживается ленточками спиральной части. Однако в тонком металле вершина проходит насквозь до того, как ленточки упираются в края, из-за чего отверстие получается рваным, смещённым или овальным.

Заточка сверла для тонкого листового металла

В таких ситуациях лучше использовать сверло перьевого типа, имеющее центрирующий носик. Изготовить такое можно из обычного сверла по металлу, переточив его определённым образом. Всё делается так же и с теми же углами, но при этом кромки не развёрнуты от вершины к краям, а сведены навстречу друг другу. Перьевое сверло нужно затачивать о край камня, оставляя перемычку нетронутой. Стачивание кромок выполняется до тех пор, пока перемычка не образует носик, выступающий над вершинами режущей части на 1–2 мм.

Ступенчатое сверло по металлу

Третий вид свёрл по металлу — конусные ступенчатые. У них есть несколько режущих кромок различного диаметра, что позволяет проделывать разные по размеру отверстия всего одним инструментом. Однако, несмотря на кажущуюся универсальность, найти действительно хорошее ступенчатое сверло довольно сложно, а его стоимость составит не менее $25. Другой минус — заточку таких свёрл можно выполнить только на специализированном станке.

Для сверления твёрдых сплавов и закалённой стали лучше использовать победитовые свёрла по бетону. Их заточка изначально рассчитана на дробящее действие, однако если вывести кромки под углом при вершине около 135° и заточить их под углом 20°, даже в очень твёрдой детали можно без усилий проделать аккуратное отверстие.

Как правильно сверлить металл

Вне зависимости от того, выполняется сверление дрелью или на станке, главное — правильно выбрать скорость вращения. В большинстве случаев оптимальная скорость находится в диапазоне 1800–2500 об/мин, однако на практике могут выбираться совершенно разные значения в зависимости от точности заточки и свойств материала.

Для эффективного и быстрого сверления не обойтись без умения правильно соотносить скорость вращения и усилие подачи. Легко почувствовать, как сверло врезается в металл, непрерывно выделяя стружку, и само начинает заглубляться в дно отверстия без существенного усилия. Обороты при этом, как правило, довольно низкие — порядка 300–500 об/мин.

Лучший показатель, что процесс сверления проходит технологически верно, а сверло заточено правильно — равномерный выход стружки с обеих спиральных канавок. Качество стружки — тоже значимый показатель:

при сверлении стали выделяется цельная стружка в виде длинных спиралей;
чугун, закалённая сталь и прочие хрупкие материалы образуют россыпь иголок;
алюминий сверлится с образованием коротких завитков;
при сверлении нержавейки могут получаться пыль и мелкие хлопья.

Правильная стружка при сверлении металла

Обязательно соблюдение техники безопасности! Сверлить следует без перчаток, защитив глаза слесарными очками.

Перед началом сверления необходимо разметить все отверстия, которые нужно проделать в детали. Центр каждого отверстия следует наметить кернером. Сначала сверлится небольшая лунка глубиной 2–3 мм, в неё вносится несколько капель машинного масла. Нужно научиться позволять сверлу самому выполнять свою работу: сначала сильно прижать инструмент, а когда произойдёт врезание кромок в металл — ослабить нажим и просто слегка придавливать, удерживая равномерную скорость вращения.

Вместо масла могут использоваться и другие охлаждающие жидкости. Так, при сверлении нержавейки сверло нужно смачивать олеиновой кислотой. Её испарения вредны, поэтому работать необходимо в респираторе. Для охлаждения также хорошо подходит керосин и мыльная вода — брусок хозяйственного на литр.

Особое внимание требуется в момент выхода сверла при сверлении сквозных отверстий. Достаточно часто в таких случаях тонкое дно прорывается с образованием крупных заусенцев, которые попадают в спиральные канавки и затягивают сверло вперёд. На выходе из детали требуется ослабить нажим и немного увеличить обороты.

Сверление металла коронкой

Сверлить отверстия большого диаметра лучше в несколько этапов, постепенно увеличивая диаметр сверла. Это не только снизит нагрузку на инструмент, но также продлит срок жизни заточки и обеспечит чистоту обработки. Отверстия диаметром свыше 13 мм лучше сверлить с помощью коронок. Вместо масла рекомендуется использовать консистентную смазку, так будет меньше брызг. Коронке нужно периодически давать время остыть, а во время работы тщательно следить за тем, чтобы зубья погружались равномерно, иными словами — держать шпиндель строго перпендикулярно поверхности детали.

Завершающий этап сверления — снятие фасок с обеих сторон отверстия. Для этого можно использовать зенковку, а при её отсутствии — сверло вдвое большего диаметра, которое подаётся с минимальным усилием на больших оборотах. Для снятия заусенцев с больших отверстий разумно воспользоваться круглым напильником и наждачной бумагой.

Читайте также: