Сделать отверстия в металле можно несколькими способами. В промышленности они пробиваются на гидравлических прессах и штампах, могут выдавливаться (для этого сталь необходимо нагреть выше температуры рекристаллизации, чтобы устранить эффект упрочнения и исправить волокнистую структуру). Отверстия вырезаются на станке лазерной резки, на электроэрозионном станке и многими другими технологическими приемами. Однако наиболее распространенным методом вырезки отверстий в стали и металлических сплавах является сверление. В домашних условиях едва ли можно найти какую-либо альтернативу сверлу по металлу.
Особенности инструмента для просверливания отверстий
Сверло по металлу имеет характерные внешние признаки, благодаря которым его нельзя спутать с инструментом, предназначенным для обработки других материалов (бетон, дерево).
Это сверло двузаходное, имеет две спирали. Заточка сверла по металлу происходит на абразивном (желательно алмазном) круге по мере износа и усталостного искрашивания рабочей части. Особая термическая обработка (закалка плюс низкий отжиг) сверла делает его довольно упругим, оно не лопается при ударах и перекосах, которые неизбежны при работе с ручной дрелью.
Предназначение спиральных канавок – вывод стружки из зоны резания. По ним в условиях промышленного производства при обработке резанием на станках на раскаленную режущую кромку подается смазывающая охлаждающая жидкость. Также канавки улучшают чистоту внутренней цилиндрической поверхности отверстия.
Впрочем, встречаются сверла и с одной спиральной канавкой. Они предназначаются для выполнения весьма специфических задач: например, для нарезания стволов огнестрельного оружия.
Рекомендации по выбору инструмента
При работе со сверлами конкретного диаметра или при наличии целого набора сверл по металлу используйте инструмент от известных производителей. Да, он выйдет несколько дороже, но будет служить долго, в отличие от многочисленных подделок, которые быстро ломаются и тупятся, так как производство дешевого инструмента выполняется с нарушением технологического процесса.
Еще одна достаточно весомая причина, по которой следует покупать брендовый инструмент – гарантия от производителя. Если сверло эксплуатировалось строго по назначению и в соответствии с установленными нормами, но с ним возникли проблемы, то производитель берет на себя обязательство в возмещении денежных средств, затраченных на покупку сверла (как, впрочем, и любого другого инструмента).
Сверла отечественного производства маркируются в соответствии с государственным стандартом № 19265-72 «Быстрорежущая инструментальная сталь для изготовления сверл по металлу». Маркировка наносится на цилиндрический хвостовик сверла.
Если есть возможность приобрести старый инструмент времен СССР, обязательно воспользуйтесь ею. Советский инструмент очень надежный, он ценился в свое время во всем мире. Инструментальная промышленность государства снабжала высококачественной продукцией многие страны по всему миру.
О чем может рассказать цвет сверла?
По внешнему виду сверла профессионал может многое рассказать об этапах технологии его изготовления. Сверла часто дополнительно упрочняются путем нанесения износостойких покрытий, диффузионного насыщения атомами других химических элементов (в основном используется азотирование или борирование).
Серый матовый окрас имеют сверла по металлу, которые не подвергались дополнительной упрочняющей обработке, кроме закалки и отпуска. Такой инструмент также неплохо служит и является идеальным вариантом для дома, так как в домашних условиях сверлом пользуются не очень часто, поэтому нет смысла переплачивать за упрочняющий слой.
Золотистым цветом обладает покрытие на основе нитрида титана. Покрытие является износостойким, антифрикционным, то есть инструмент греется на так сильно, а потому не позволяет проявляться красноломкости (понижению эксплуатационных свойств и прочности металла при его нагреве) и не вызывает снижения модуля упругости.
Устройство и геометрия простого сверла
Слово «простой» в данной ситуации, возможно, не совсем уместно, так как технологический процесс производства инструмента довольно сложный и требует высокой квалификации от исполнителей. Так на профессиональном сленге называют самый распространенный вид сверла по металлу – цельный инструмент, выполненный из быстрорежущей стали, или обычное спиральное сверло цилиндрической формы. Иногда такие сверла дополнительно упрочняются методами химико-термической обработки. При этом стремятся получить небольшой диффузионный слой насыщающего элемента (азотирование).
Данные сверла могут перетачиваться большое количество раз. И это, безусловно, существенный их плюс. Режущие кромки образуют конус с углом при вершине 118 о. Допускается отклонение в угловом размере не более 30 о. Даже сверло, которое сломалось, может быть по-новому заточено. При этом изменится его вылет и, соответственно, глубина сверления.
Отличительные характеристики конических сверел
Данный вид инструмента предназначается для обработки резанием на станках машиностроительных заводов. Хвостовик выполнен в виде конуса морзе. Параметры его строго унифицированы. Конусное сверло по металлу устанавливается в оправку. Чтобы извлечь сверло (например, для того, чтобы отдать в заточное отделение), нужно просунуть клин из листового метала в проем в оправке и ударить по нему молотком.
Следует сказать, что раньше изготавливались дрели, патрон которых был спроектирован под конусный хвостовик сверла. Скорость вращения шпинделя таких аппаратов сравнительно невелика, да к тому же они маломощные.
Корончатое сверло по металлу HSS
Данный тип сверла является исключением из правил и совершенно не походит на своих собратьев. Внешне он, скорее, похож на сверло по бетону, но это не так. Сверла типа HSS предназначаются для просверливания отверстий больших диаметров. Следует помнить, что таким инструментом можно проделать сквозное отверстие лишь в сравнительно тонком листовом металле.
Сверло из твердого сплава
Твердый сплав – особый вид материала, получаемый специальными высокотехнологичными методами спекания наночастиц разнообразных элементов под высоким давлением. Отличается гораздо большей износостойкость и выносливостью по сравнению с традиционной инструментальной быстрорежущей сталью. Однако и инструмент из такого материала значительно дороже, поэтому данный вид сверла целесообразно применять для обработки лишь особо прочных конструкционных легированных материалов с большими скоростями резания. В основном применяется при обработке на обрабатывающих центрах с числовым программным управлением (ЧПУ).
Как правило, сверло не целиком изготавливается из твердосплавного материла. Наиболее распространенными являются сверла со сменными пластинками. И это решение очень удачное: после износа режущей части пластины достаточно просто открутить и повернуть другой стороной. Это избавляет рабочего от многочисленных наладок и установки относительных координат в системе ЧПУ и беготни в заточное отделение цеха.
Описание и особенности ступенчатого сверла
Подобные сверла появились на рынке сравнительно недавно и сразу же завоевали популярность в домашних мастерских и хозяйствах. С таким сверлом нет необходимости хранить в доме неудобный кейс с набором инструментов различных диаметров. Одно лишь ступенчатое сверло по металлу позволяет получать отверстия в листовом материале от 6 до 30 мм. Но все же такое сверло может пробить лишь тонкий листовой материал. Глубокие и глухие отверстия ним получить, к сожалению, нельзя.
Назначение левозаходного сверла
Промышленность выпускает сверла с левой спиралью. Их довольно редко можно повстречать, но все же они есть. В основном их используют станочники для высверливания поломанного инструмента (сверел, метчиков, центровок и т. д.). Такое сверло просто незаменимо, если в дорогой заготовке застрял поломанный инструмент, а в распоряжении нет электроэрозионного станка.
Комбинированные саморезы
На сленге токарей саморезы, на конце которых имеется сверло, называются клопами. Резьба убирается в головку такого шурупа. Шаг резьбы очень маленький, что позволяет надежно скреплять тонкие металлические изделия между собой. Для изготовления саморезов по металлу со сверлом не подойдет обычная конструкционная сталь. Используются высокопрочные легированные марки материалов.
Саморез-сверло по металлу способно с легкость пробить листовой материал толщиной до 2 мм, не более, иначе сверло будет гореть.
Заточка сверла в домашних условиях
Сверло затачивается тогда, когда оно подсело и начинает туго входить в металл при резании, при этом оно греется, чувствуется неприятный запах в воздухе. Может понадобиться переточка инструмента, который побывал в руках у неопытного мастера. И, наконец, сверло может поломаться в процессе работы. В таком случае его не выбрасывают, а затачивают и вновь используют, если длина удовлетворяет требованиям.
Для обеспечения симметричности и правильной геометрии лучше, конечно же, затачивать сверла на специальных станках. Но далеко не в каждом хозяйстве есть подобное оборудование. Даже на обычном наждаке можно заточить сверло по металлу. Как это сделать качественно? Необходимо сначала набить руку. После нескольких неудачных проб у вас все начнет получаться.
Главное в процессе работы - правильно обозначить и придерживаться оси инструмента, чтобы режущие кромки были одинаковой длины. Без этого сверло будет "водить" при работе, интенсивно выкрашиваться и в итоге сломается.
Поверхности режущих кромок поочередно подтачиваются на наждаке, при этом между режущими кромками образуется характерная перемычка, которая первой касается металла при врезании. В ходе работы задействуют обе руки. В то время как левая рука фиксирует и удерживает инструмент, правая придает ему вращательное движение.
Работа на наждаке сопряжена с опасностью для здоровья: обрабатываемое изделие может вырваться, может произойти скол незначительного кусочка, который, отскочив, может повредить глазное яблоко, инструмент может слететь с наждачного круга и повредить руки. Поэтому при данных видах работ нужно быть бдительным и соблюдать нормы и правила техники безопасности при работе на промышленном оборудовании.
