Инструменты в виде абразивных сверл изготавливаются с применением процесса шлифования с использованием кубического нитрида бора (CBN). Такие сверла на сегодняшний день являются наиболее популярным выбором в различных сферах применения. Они характеризуются выдающейся износостойкостью и минимальным радиальным проскальзыванием, что делает их предпочтительными для многих профессионалов.
Производство сверл
В России при производстве металлических сверл используют высококачественные материалы, такие как быстрорежущие стали и твердые сплавы. Ниже представлены наиболее распространенные марки сталей, используемых в этом процессе.
- Р9 и Р18. Эти марки стали обладают сходными характеристиками. В частности, Р9 содержит 9% вольфрама, тогда как Р18 — 18%. Сверла, изготовленные из этих сталей, демонстрируют отличные результаты сверления, не перегреваются и имеют длительный срок службы.
- Р6М5 (зарубежный аналог — сталь HSS). Сверла из этой быстрорежущей стали популярны благодаря своим отзывчивым характеристикам. Она содержит 6% вольфрама и 5% молибдена, что позволяет эффективно обрабатывать такие материалы, как: сталь, алюминий и титан.
- Р6М5К5 (зарубежный аналог — сталь HSS-Co). Данный сплав включает молибден, вольфрам и 5% кобальта, придающего сверлам дополнительную прочность. Сверла, изготовленные из стали Р6М5К5, превосходят аналоги без добавления кобальта, и используются для обработки таких материалов, как высоколегированные стали.
Твердосплавные сверла, в отличие от инструментов из быстрорежущих сталей, согласно имеют значительно более высокие характеристики прочности и долговечности. Существует четыре типа сплавов, используемых в их производстве, каждый из которых отличается составом и областью применения.
- вольфрамокобальтовые (W-Co);
- титано-вольфрамо-кобальтовые (WC-TiC-Co);
- титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые (WC-TiC-TaC-Co);
- безвольфрамовые (на основе TiC, TiCN с никель-молибденовой сваковкой).
Покрытия, улучшающие характеристики сверл
В процессе производства сверл по металлу на заготовки и хвостовики наносят два вида покрытий, что существенно улучшает их эксплуатационные характеристики.
- Нитрид титана. Применение этого покрытия значительно увеличивает твердость поверхностных слоев сверл до уровня 2300 HV и позволяет повысить термостойкость до 600°С.
- Нитрид титана, легированный алюминием. Это покрытие увеличивает твердость до 3000 HV, а термостойкость поднимается до 900°С, что делает такие сверла особенно эффективно даже в условиях высокой температуры.
Рисунок 2: Сверла с покрытием из нитрида титана.
Сверла, покрытые такими материалами, используются при механической обработке:
- деталей из твердых и высококачественных сплавов;
- заготовок из ковкого и серого чугуна, где графитовые включения имеют шаровидную форму.
Если для вас важна максимальная надежность и долговечность инструмента, то стоит рассмотреть возможность приобретения сверел с вышеописанными покрытиями. Для дальнейшей информации о том, как правильно выбрать сверло по металлу, вы можете нажать здесь.
Станки для изготовления сверл
Процесс производства обычных сверл включает в себя использование следующих основных станков, оборудования и компонентов.
- Токарно-отрезные станки.
- Точильные станки.
- Пескоструйные установки.
- Электросварочные стыковые машины.
- Бесцентрово-шлифовальные станки.
- Сверлильно-фрезерные машины.
- Клеймильные станки.
Станки для производства сверл
Далее представлен список операций, применяемых для изготовления сверл, а также станков, оборудования и приспособлений, используемых для обработки заготовок с диаметром инструмента от 0,1 до 1 мм, что особенно актуально для сверл с усиленным хвостовиком.
- Токарная обработка. Для этой операции применяются продольно-токарные автоматы сери 1103.
- Термическая обработка. Она осуществляется в соляных электродных ваннах.
- Отпуск и промывка. Эти процессы требуют помещения сверл в специальные сетчатые корзины для обработки.
- Шлифование хвостовиков. Для выполнения данной операции используется шлифовальный станок ЗМ-180 или МФ-63.
- Доводка рабочих частей сверл. Эту операцию выполняют на специальных доводочных станках типа Штейнель.
- Шлифование рабочих частей. Подобные операции осуществляются на бесцентрово-шлифовальных станках МФ-63АП с ручной подачей.
- Шлифование стружечных канавок. Для этой цели предназначен специальный шлифовальный станок МФ-202.
- Заточка. Она выполняется на станке 64А с использованием бинокулярного микроскопа для контроля.
Сверла диаметром до 12 мм производятся на различных устройствах.
- Шлифование сверл по цилиндрическим поверхностям. Для обработки заготовок с диаметрами до 2 мм применяется станок ЗМ-180 или МФ-63, а более крупные заготовки шлифуются на станке ЗМ-182.
- Вышлифовка стружечных канавок. Заготовки с диаметрами до 2 мм обрабатываются на станке М-202П или М3460. Для вышлифовки более крупных сверл необходимы станки 3А650, 3А682, 3А683, 3657, 3А684 и 3А684К.
- Заточка и подточка. Эти операции выполняются на станках 3А681, 3А650 и 3А682.
- Консервация и упаковка. Этот процесс осуществляется с использованием специализированных аппаратов НО-2012, НО-2712 и НО-1894А.
Виды материалов
Быстрорежущие стали различаются в зависимости от их химического состава, который может вобрать в себя разные элементы.
Использование различных марок стали для инструментов, обладающих теми или иными прочностными характеристиками для обработки разнообразных материалов, позволяет создавать модели с многообразными техническими свойствами.
Эти сплавы обеспечивают сверлам высокую прочность и надежность. Режущая кромка остается прочной, и во время сверления показатели твердости не изменяются на протяжении всей длины инструмента, не происходит крошения на рабочей поверхности, вне зависимости от плотности обрабатываемого материала. Быстрорежущие стали с легированными добавками находят широчайшее применение в производстве сверлящего и режущего инструмента для решения самых различных производственных задач. Применение стальных сплавов обширно:
- производство сверлящих инструментов сложной формы с помощью литья;
- изготовление резцов, в которых основание сделано из недорогих материалов для снижения стоимости;
- производство напайки на режущие инструменты, особенно для конструкций сверлящих инструментов со сменной кромкой;
- выпуск фрез с применением технологии литья.
Какой вариант лучше?
Добавление химических компонентов может значительно изменить свойства металла. Для создания вырубного инструмента разрабатываются специальные материалы, которые обеспечивают высокий уровень трения при использовании. Стальные сплавы придающим сверлам высокие свойства твердости, что позволяет им успешно применяться в дрелях, перфораторах и на различных скоростях.
Каждое стальное сверло имеет свои технические характеристики, определяющие его прямое назначение и применение.
Марка сплава зависит от содержания легирующих компонентов, что позволяет выбрать сталь с конкретными эксплуатационными характеристиками.
Выбор сверлильных инструментов во многом зависит от области их применения.
Как выбрать сверло?
Основная цель использования сверлильного инструмента заключается в создании необходимых отверстий в различных конструкциях. Сверлильные элементы могут отличаться по нескольким критериям:
- устройством;
- материалами производства;
- сферой использования;
- стоимостью.
Цены на изделия, предназначенные для работы с металлическими конструкциями, варьируются в зависимости от материалов, используемых для их изготовления.
Каждое сверло предназначено для определенных типов материалов, поэтому одно подходит для алюминия, другое — для тяжелого железа, а третье — для нержавеющей стали. Поэтому важно четко знать, какие материалы подлежат сверлению, и из каких сплавов должно быть изготовлено выбранное сверло для того, чтобы эффективно просверлить конструкцию с закаленной поверхностью. Тип сверла определяется его конструкцией и механикой:
- Спиральные – это наиболее распространенный тип сверл, представляющий собой металлический цилиндр с 2-4 винтовыми канавками, предназначенными для отвода срезанного материала и снижения трения сверла о стенки производимого отверстия.
- Шнековые. Эти сверла отличаются наличием лишь одной спиральной канавки и режущего конца, укомплектованного острым жалом, что позволяет им углубляться в конструкцию без необходимости прикладывать дополнительные усилия.
Виды сверл по металлу
Сверла по металлу различаются по нескольким критериям: способу изготовления, форме хвостовика, области применения и, безусловно, диаметру. Начнем с рассмотрения типов сверл по металлу в зависимости от их конструктивных особенностей:
- Спиральные или винтовые. Эти сверла имеют постоянный диаметр по всей длине и могут использоваться для сверления как сквозных, так и глухих отверстий. Они состоят из рабочей части цилиндрической формы и пары винтовых режущих кромок с наклонными канавками для отвода стружки.
- Ступенчатые. В отличие от спиральных, данные сверла имеют коническую форму, что позволяет им просверливать отверстия различного диаметра без замены режущего инструмента. Главным преимуществом ступенчатых сверл является их универсальность, однако они чаще используются только с листами металла, так как не подходят для работы с заготовками толщиной более 2 мм.
- Корончатые. Эти инструменты служат для создания больших по диаметру отверстий и могут использоваться для сверления нескольких листов металла одновременно, что называется многослойным сверлением. Они имеют множество режущих кромок и обычно изготавливаются из быстрорежущей стали.
- Зенкер. Эти сверла также имеют коническую форму и предназначены для выполнения зенкерования, то есть механической обработки, при которой обрабатываются как цилиндрические, так и конические отверстия, увеличивая их диаметр.
ПЕРОВЫЕ СВЁРЛА
Перовые сверла идеально подходят для создания больших диаметров и глубоких отверстий в древесине.
Представляют собой инструменты, напоминающие по форме лопаты или весла. На конце стального стержня располагается плоское лезвие с острым краем, которое используется для точного позиционирования сверла в центре основания будущего отверстия. Основная работа выполняется заточенными режущими кромками на плечах лезвия.
Важно отметить, что нельзя использовать перовые сверла для обработки металла. Эти сверла специально сконструированы для работы с древесиной, фанерой и другими подобными материалами. Они обеспечивают быструю и точную сверловку, идеально подходя для зенкерования головки шурупа в заготовках.
Этот инструмент предназначен для мощных дрелей, которые обладают высоким крутящим моментом. Использовать перовые сверла нужно на высоких скоростях и всегда с должной осторожностью!
Размеры перовых сверл варьируются от 8 мм до 32 мм в диаметре и достигают длины до 30 см для создания очень глубоких отверстий в труднодоступных местах.
Из какой стали делают сверла по металлу?
Наиболее распространенные режущие инструменты изготавливаются из быстрорежущей стали, которая может включать в себя разные легирующие добавки, такие как вольфрам, кобальт, хром, ванадий или молибден. Состав быстрорежущей стали можно определить по маркировке на сверле. Например, наличием буквы М отмечается содержание молибдена, буква F говорит о наличии не менее 3% ванадия, а буква Р обозначает присутствие вольфрама. Хром и углерод в маркировке обычно не указываются.
Что представляет собой быстрорежущая сталь? Это специализированный вид стали с высокой твердостью, отличной вязкостью разрушения и выдающейся стойкостью к ползучести. Таким образом, обычные углеродистые инструментальные стали не подходят для высокоскоростного сверления или резки, в то время как быстрорежущие стали успешно с этим справляются благодаря своему улучшенному составу.
Кроме маркировки, цвет сверла также может указывать на используемый материал. Например, яркий золотистый цвет может сигнализировать о том, что сверло покрыто нитридом титана, что делает его особенно износостойким и продлевает срок службы. Напротив, черный цвет сверла чаще всего указывает на его обработку паром, что также способствует улучшению качеств инструмента.
Лучшие производители
При покупке сверел важно обращать внимание на производителя, так как известные бренды, как правило, предлагают лучшую остроту, сплав металла, износостойкость и термоустойчивость. Если вы собираетесь использовать дрель не один раз, не следует экономить на инструменте; для разовых задач могут подойти более дешевые варианты. Для удобства мы обобщили характеристики наиболее известных производителей в таблице:
| Торговая марка | Характеристики | Примерная стоимость (может варьироваться в зависимости от вида, длины сверла и количества в упаковке) |
| СССР | Общепризнанный бренд с высоким качеством металла. | от 15 до 10 000 р. |
| Ruko | Достойное качество и разумная цена. Линейка TL 3000 — сверла с крестовой заточкой и титановым напылением. | от 30 до 1 000 р. |
| Bosch | Сверла этой компании признаны одними из лучших. | от 70 до 7 000 р. |
| Haisser | Мощные сверла, используемые в промышленности и быту, имеют титановый сплав и угол заточки 135 градусов. | от 150 до 5 000 р. |
| Зубр | Российские сверла, отличающиеся приемлемой ценой и хорошим качеством. Рекомендуется серия «Кобальт» с соответствием ГОСТу 10902-77. | от 35 до 700 р. |
Вы сможете найти сверла различных размеров, форм, твердости и цвета, различающиеся по углу заточки и хвостовикам, а также принадлежащие разным производителям. Чтобы не ошибиться при выборе сверла, следует взвесить, зачем оно вам необходимо сейчас и понадобятся ли подобные инструменты в будущем. Следуя этим рекомендациям, покупка сверла не станет сложной задачей.
Классификация сверл по типу конструкции
- Плоские (или перовые) сверла — такой инструмент имеет сменные пластины к перовому сверлу, не требуя высокой точности угла приложения силы во время сверлильных работ, конструкция проста и стоит относительно недорого, однако при этом легко теряет диаметр рабочей поверхности при заточке и не имеет желобка для вывода стружки.
- Спиральные сверла — цилиндрические сверла, у которых на поверхности есть одна или две канавки для отвода стружки, что делает их более универсальными в работе с различными материалами.
При работе с металлом особое значение имеет правильный выбор сверла, соответствующего материалу. Мастеру нужно уметь отличать сверла по металлу от сверл по дереву. Конструкция сверл для различных материалов во многом схожа, они могут иметь диаметры до 80 мм и длину до 600 мм, методы сверления аналогичны, а маркировка также часто пересекается. Тем не менее, несмотря на наличие общих черт, инструменты для дерева не всегда подходят для сверления металла и наоборот.
Первый отличительный признак между сверлами — это их твердость. Для сверления отверстий в металле необходимо выбирать сверла с более большой твердостью. Следует учитывать, что твердость сверел по металлу не является постоянной и зависит от прочностных характеристик обрабатываемого материала.
Второе отличие заключается в способе заточки режущих элементов. Сверла по дереву зачастую имеют кончик острия в виде штифта или уголка, что предотвращает соскальзывание сверла во время сверления. При обработке металла такая особенность не требуется. Угол между режущими кромками также может варьироваться и напрямую зависит от материала, для которого предназначено сверло.
Если вы сверлите дерево и выбираете сверло для металла, то вышеописанные характеристики могут сыграть критическую роль в получении высококачественного отверстия с ровными краями без следов перегрева.
Важным аспектом для создания качественного отверстия является правильная конструкция сверла. Если процесс его изготовления выполнен с ошибками, то ни форма, ни цвет инструмента не принесут ожидаемого качества, а срок службы сверла будет исчерпан крайне быстро.
Типы сверл в зависимости от материала
Чтобы найти наиболее подходящие сверла по металлу, необходимо знать, из каких материалов они изготовлены и какие виды сверл существуют в зависимости от этого.
Для работы с высокопрочными сплавами подходят твердосплавные сверла, у которых режущая кромка отличается высокой твердостью. Обычно такие сверла имеют корпус из нелегированной инструментальной стали, что делает их более экономичными. Твердосплавные пластины могут точиться в процессе работы, что расширяет возможности их применения именно для обработки особенно твердых материалов, даже в значительных толщинах.
Кобальтовые сверла обладают высокой прочность и выдерживают значительные нагрузки, не теряя своих свойств при воздействии высоких температур. Будучи изготовленными на основе легированной кобальтом быстрорежущей стали, они идеально подходят для сверления отверстий в высокопрочных материалах и металлических изделиях с хорошей пластичностью. При этом их цена также находится на разумном уровне, что делает ассортимент вполне доступным.
Титановые сверла отличаются выдающимися сверлильными свойствами. При соблюдении правил эксплуатации такие сверла демонстрируют отличные результаты на протяжение продолжительного периода времени.
Испытания на металле
Продолжаем эксперименты. Возьмите сверло и закрепите его в патроне вертикально-сверлильного станка. Произведите сверление стальной заготовки как обычным сверлом, регулярно используя смазку. Отверстие успешно просверлено. Можно выполнить вторую попытку. Выходное отверстие проверяется — результат такой же, как и при предыдущем сверлении. Теперь задача усложняется — необходимо протестировать сверление нержавеющей стали. Данный материал известен тем, что его обработка требует особого подхода. Мы также используем смазку. Плотность нержавеющей стали высокая, что требует применения специальных инструментов и механизмов. Для создания отверстия в таком материале используются сверла, где особенно важным элементом является сам инструмент.
Как определить, какие сверла по металлу являются лучшими? Это задача не из простых, так как универсальные изделия, подходящие для обработки всех типов металлических изделий, не существуют. Опытный мастер в состоянии легко определить с первого взгляда тип металла и кратко выбрать необходимый режущий инструмент для работы.
Для новички важно начать с основ. Сначала следует ознакомиться с классификацией сверл и их областью применения, так как лучшие модели – это те изделия, которые идеально подходят для обработки конкретного вида металла.
В этой статье вы сможете узнать о различных типах сверел и о том, как выбрать самый подходящий инструмент в зависимости от маркировки и внешнего вида.
Лучшие наборы сверл по металлу
Понимание всех нюансов типов этого инструмента, материалов их производства, конструкции и категорий позволяет более глубоко оценить выбор сверл по металлу. Давайте взглянем на рейтинг сверл, который покажет лучшие модели, реально зарекомендовавшие себя среди пользователей. Рейтинг формируется на основе характеристик продуктов и отзывов покупателей.
Extreme2 29 шт. DeWALT DT 7926
Это набор от американского производителя, который был изготовлен на заводе в Германии. Включает в себя 29 деталей с диаметрами от 1 до 13 мм. Наряду со стандартными размерами 1, 2 и 3 мм, здесь имеются промежуточные размеры 1,5, 2,5 мм и так далее, что позволяет покрыть все потребности при работе с металлом и создании различных отверстий. Цилиндрический хвостовик характеризуется наличием трех граней для лучшего удержания в патроне.
Просмотрите видео о продукте.
+ Преимущества бита Extreme2 29.
- Удобный трехсекционный кейс с подробными подписями к каждому сверлу.
- Быстрое сверление, что значительно упрощает работу.
- Долгий срок сохранения заточки благодаря качественному материалу.
- Маркировка выше рабочей зоны, что облегчает чтение диаметра.
— Недостатки бита «Extreme2 29» DeWALT DT 7926.
- Важно внимательно проверять сверла при покупке — иногда встречаются б/у варианты.
- Некоторые сверла помечены как HHS, хотя упаковка указывает на HHS-G.
- Тонкие диаметры могут перегреваться во время работы — некоторые даже до красного цвета.
- Сложность в заточке, которую не всегда удается исправить самостоятельно.
Заключение. Это великолепный выбор для профессионалов, кто регулярно сверлит нержавеющую сталь.
AEG HSS-R (19 шт; 2-10 мм)
Достаточно экономичный набор, содержащий 19 единиц диаметром от 2 до 10 мм. Сталь профессионально обработана паром, что обеспечивает черный цвет сверел.
Посмотрите видео о продукте.
+ Преимущества HSS-R (19 штук; от 2 до 10 мм) AEG
- Удобный кейс с четкой маркировкой и прочным держателем для отдельных элементов.
- Сверла отлично справляются с обработкой даже советских сталей.
- Хорошая сохранность заточки даже при интенсивном использовании.
- В кейсе предусмотрен второй отсек для мелочей.
— Недостатки HSS-R (19 штук; от 2 до 10 мм) AEG
- У диаметра 10 мм слишком высокий угол атаки, что требует предварительного засверливания меньшим сверлом — иначе можно зря потратить время или повредить инструмент.
- Нельзя сильно давить или неверно направлять дрель, так как сверла могут обламываться.
- Отсутствие диаметра 11-13 мм, что может стать проблемой при врезке замков и подобных работ.
Заключение. Это оптимальный вариант для домашнего использования, и вам не придется заменять наборы слишком часто. Они достаточно долговечные, и заточка потребует редко.
Metabo (1-13 мм; HSS-G)
Этот продукт разработан известным немецким производителем и включает в себя 25 штук, собранных в одном наборе. Он имеет металлический корпус и лёгкость в замене сверел. Изготавливается с полированным покрытием, что способствует увеличению прочности кромки.
Посмотрите видео о продукте.
+ Преимущества сверла Metabo (1-13 мм; HSS-G)
- Наличие всех необходимых диаметров от 1 до 13 мм.
- Промежуточные значения 1.4, 2.5, 3.5, 4.5 мм помогают создавать точные отверстия без люфта.
- Металлический кейс достаточно прочен и не ломается даже после случайного падения.
- Кромка не перегревается на длительных участках работы.
- У инструмента отсутствует биение при вращении, что также является важной характеристикой для точного сверления.
Закалка сверла — цементация
Для превращения сверла в полноценный металлический инструмент требуется провести процесс закалки. Для этого потребуется сварочный аппарат постоянного тока и металлический контейнер с измельченным графитом. Графит можно получить из старых щеток, аккуратно раздержа их при помощи напильника. При отсутствии контейнера подойдёт также кусок плоской стали. Подключите положительный электрод к контейнеру, а отрицательный — к гвоздю. Включите сварочный аппарат. Опустите режущую кромку в графит. Когда масса начнет расплавляться, поднимите гвоздь. Важно, чтобы земля не была в зоне нагрева. Процесс не требует перегрева, необходимо аккуратно вести, создавая небольшие искры. Вся процедура занимает 1-2 минуты. Этот процесс называется обугливанием, что означает обогащение режущей кромки углеродом, что, в свою очередь, повышает её вязкость. Затем зажмите инструмент в тиски и обработайте его поверхности. Таким образом, сверло по металлу из гвоздя готово к работе!
Как определиться, какие сверла по металлу лучше всего подходят для обработки особенно твердых сплавов?
- Для работы с такими материалами целесообразно выбирать инструменты, у которых на режущей кромке установлены пластины повышенной твердости. Эти сверла считаются лучшими для обработки твердых сплавов.
- Стоимость таких изделий находится на доступном уровне, поскольку основное тело инструмента изготавливается из обычной инструментальной стали.
С хорошими свойствами обладают сверла, сделанные из кобальтового сплава. Они могут выдерживать высокие механические нагрузки и чрезмерный нагрев режущей кромки во время работы. Несмотря на их более высокую стоимость, при необходимости сверлить отверстия в твердых сплавах, кобальтовые аналоги окажутся наиболее подходящими.
Титановые сверла имеют аналогичную прочность с кобальтовыми и даже показывают лучшие результаты при сверлении отверстий в легированных сталях и цветных сплавах.
При грамотном использовании такие сверла сохраняют свою заводскую остроту на протяжении длительного времени, что позволяет работать с значительными объемами материалов.
Дешевые сверла по металлу изготавливаются из обычной быстрорежущей стали, таких как Р9 и Р18. Эти инструменты отлично справляются с задачами, однако рабочая поверхность затупляется быстро, особенно при превышении определенного температурного предела.
