Содержание
Плотность металла настолько велика, что для его обработки необходимо использовать специальные инструменты и механизмы. Для того чтобы сделать отверстие в этом материале применяются дрели и сверлильные станки, в которых основным режущим элементом являются сверла.
Какие свёрла по металлу лучше? Непросто определить, ведь универсальных изделий которые бы подходили для обработки всех типов металлических изделий, не существует. Опытный мастер сможет «на глаз» определить вид металла и быстро подобрать для обработки подходящий режущий инструмент.
Новичку в этом деле необходимо начинать с азов. Вначале изучить классификацию свёрл и сферу их применения, потому что лучшие модели — это изделия, которые идеально подходят для обработки конкретного вида металла.
Какие бывают сверла, как по маркировке и внешнему виду подобрать подходящее для работы изделие, узнайте в статье.
Виды свёрл по металлу
Чтобы выбрать лучшие модели, необходимо разобраться в видах свёрл.
Спиральные
Классические, цилиндрической формы свёрла, которые наиболее часто используются для сверления металлов. Обычно спиральные изделия изготавливаются из стали HSS.
Материал представляет собой высококачественный режущий тип стали, поэтому изготовленные из неё буравчики отличаются высокой прочностью и долговечностью.
Конические (ступенчатые)
Режущая поверхность имеет форму конуса, за что данный вид свёрл и получил своё название. Конические буравчики применяются для изготовления отверстий в тонком металле, а также для исправления дефектов от других режущих инструментов.
Какие лучше ступенчатые сверла выбрать? Зависит от типа обрабатываемого металла. Если плотность заготовки слишком высока, то лучше приобрести более дорогие, золотистой окраски изделия.
В быту этот вид свёрл применяется редко. Если необходимо часто производить сверление тонких металлических листов или обрабатывать мягкие материалы, то несмотря на относительно высокую стоимость, его следует приобрести для домашней мастерской.
Корончатые (кольцевые фрезы)
Режущий инструмент представляет собой цилиндр с режущим краем, которым и осуществляется разрезание металла.
Затраты энергии на изготовление отверстия таким способом в несколько раз ниже, за счёт небольшой площади соприкосновения инструмента с обрабатываемой поверхностью.
Преимуществом использования этого вида свёрл перед другими, заключается в изготовлении отверстий большого диаметра. При этом удаётся получить более качественные края, чем при работе со спиральными моделями.
Перовые
Особая разновидность плоских буравчиков со сменными рабочими кромками применяется для сверления металла. Такие изделия позволяют выполнять качественные, идеально ровные отверстия.
Отсутствие перекоса в процессе сверления и возможность сделать отверстие большого диаметра в различных металлических конструкциях, позволяет многим мастерам отказаться от использования спиральных изделий.
Низкая стоимость перовых свёрл позволяет во многих случаях обработки металла назвать их лучшими для сверления отверстий.
Это основные типы свёрл применяемых для изготовления отверстий в металлических конструкциях.
Классификация свёрл по материалу изготовления
Какие сверла по металлу самые лучшие при сверлении особо прочных сплавов, ответить довольно просто:
- Для обработки такого материала следует выбирать изделия, у которых на режущей кромке располагается пластина повышенной твёрдости. Такие буравчики являются лучшими для обработки твёрдых сплавов.
- Цена таких изделий невысокая за счёт того, что основное тело режущего инструмента изготавливается из обычной инструментальной стали.
Хорошими характеристиками обладают свёрла изготовленные из металла легированного кобальтом.
Они отлично переносят повышенные механические нагрузки и чрезмерный нагрев рабочей поверхности во время работы. Стоимость изделий высокая, но если необходимо сделать отверстия в твёрдом сплаве, то кобальтовые аналоги являются лучшими для выполнения такой работы.
Титановые свёрла не уступают по прочности кобальтовым, а при сверлении легированных сталей и цветных сплавов показывают даже лучшие результаты.
При правильном использовании, титановые модели долгое время сохраняют заводскую заточку, что позволит выполнить значительно больший объём работ.
Недорогие свёрла по металлу изготавливаются из обычной быстрорежущей стали Р9 и Р18. Режущий инструмент отлично справляется со своей функцией, но рабочая поверхность быстро затупляется, особенно при превышении определённого температурного порога.
Маркировка режущих изделий
Маркировка сверл по металлу необходима для определения типа стали, из которого изготовлен режущий инструмент. На изделии также указывается его диаметр, класс точности и производитель (страна). Не маркируются только спиральные буравчики, диаметр которых менее 2 мм.
В остальных случаях маркировка свёрл может иметь следующие значения:
- Р9 — изготовлено из быстрорежущей стали с процентным содержанием вольфрама 9%.
- Р9К15 — указывает на наличие в быстрорежущей стали кобальта в количестве 15%.
- Р6М5К5 — обозначает наличие сложного состава режущей стали содержащей вольфрам, кобальт и молибден.
Импортные изделия имеют обозначение HSS, по которому можно определить состав материала, из которого был изготовлен бурав. Сверло HSS — расшифровка которого будет приведена ниже, используется с дополнительной буквой, по которой и определяется наличие легирующего металла.
- HSS-Е — содержит кобальт. Используется при обработке металлов повышенной вязкости.
- HSS-Tin — имеет титановое напыление, который значительно увеличивает твёрдость рабочей поверхности, а температурная устойчивость материала повышается до +600 градусов.
- HSS-Е VAP — режущий инструмент используется для обработки нержавеющих материалов.
- HSS-4241 — предназначены для сверления алюминия.
- HSS-R — обладают максимальной прочностью.
По маркировке режущего инструмента можно определить для какого металла и в каком режиме можно использовать сверло. Если маркировка не видна, то можно по цвету изделия определить предназначение сверла.
Визуальное определение типа сверла
По внешнему виду режущего буравчика можно определить тип материала из которого изготовлены изделия и тем самым узнать механическую прочность образца. По цвету можно определить состав и качество изготовления.
Серый
Свёрла серого цвета изготавливаются из металла, который не подвергался какой-либо дополнительной обработке.
Качество инструмента, в данном случае, оставляет желать лучшего, но для одноразового применения такие изделия вполне сгодятся.
Чёрный
Такой цвет свидетельствует о том, что инструмент подвергался обработке перегретым паром. В процессе обработки изделие приобретает большую прочность.
Отлично переносит многочисленные циклы нагрева и остывания металла, а также сохраняет заточку рабочей поверхности в течение длительного времени.
Цена чёрных свёрл по металлу не намного выше серых изделий, поэтому при наличии выбора, при покупке следует отдать предпочтения инструментам этого типа.
Тёмно-золотистый
Данный цвет говорит, что режущий инструмент был подвергнут процедуре отпуска. Такой вид обработки значительно повышает механическую прочность изделия в результате снижения внутренних напряжений.
Отпущенным сверлом можно успешно обрабатывать металлы повышенной прочности, поэтому если предстоит сверление слишком твёрдых сплавов рекомендуется приобрести подобную модель.
Ярко-золотистый
Ярко-золотистая окраска говорит, что при производстве использовался металл изготовленный с добавлением титана.
Несмотря на высокую стоимость таких моделей, гораздо практичнее приобрести качественное сверло, чем использовать дешёвые режущие инструменты, которые при сложных работах понадобится использовать в больших количествах.
Таким образом, несложно по внешнему виду определить качество изделий и принять решение, какие сверла по металлу лучше покупать.
Классификация по размеру
Чтобы выбрать самое лучшее сверло и при этом не переплачивать, достаточно знать на какие размеры по длине принято разделять данные изделия. Если при сверлении металла не требуется изготовление глубоких отверстий, то приобретение слишком длинных моделей приведёт к перерасходу денежных средств.
Классифицировать свёрла по длине принято следующим образом:
- Короткие, длиной 20-131 мм. Диаметры инструмента находятся в пределах 0,3-20 мм.
- Удлинённые, длина составляет 19-205 мм, а диаметр — 0,3-20 мм.
- Длинная серия диаметром 1-20 мм и длиной 56-254 мм.
При выполнении сверлильных работ различной глубины следует подбирать инструмент максимально подходящий для выполнения конкретной задачи.
Лучшие производители
Чтобы приобрести сверла и быть уверенным, что заявленные характеристики полностью соответствуют действительности, необходимо правильно выбрать производителя.
Фирмы, которые дорожат своей репутацией, не реализуют продукцию ненадлежащего качества. Поэтому при выборе свёрл по металлу следует отдавать предпочтения производителям, которые находятся на рынке длительное время.
Среди новичков, также могут быть достойные производители. Но чтобы узнать, что в продаже находится товар надлежащего качества необходимо совершить покупку, которая часто представляет собой «лотерею».
1. Bosch — изделия немецкой фирмы давно зарекомендовали себя только с положительной стороны. Несмотря на довольно высокую цену продукции, приобретая свёрла Bosch, можно не сомневаться в отменном качестве. Удобно и выгодно приобретать инструменты этой фирмы в комплекте.
Какой набор сверл не взять, в любом будет находиться только высочайшего качества изделия, которые прослужат многие годы, при условии правильного хранения и использования.
2. «Зубр» — отечественный производитель, продукция которого в соотношении цена-качество максимально оптимизирована. Приобрести продукцию этой фирмы можно как в единичном экземпляре, так и в виде набора. Последний вариант позволит существенно сэкономить денежные средства, несмотря на значительную стоимость комплекта.
3. Свёрла советского производства — эту категорию режущих инструментов, можно отнести к «вымирающему виду». При должном старании можно приобрести раритет, который отличается непревзойдёнными техническими характеристиками.
Заключение
Какие свёрла по металлу лучше покупать зависит от многих обстоятельств:
- Если необходимо просверлить несколько отверстий в очень тонком и мягком металле, то достаточно приобрести дешёвый бурав, который справиться с работой.
- При профессиональном использовании, совершенно не выгодно приобретать дешёвые свёрла. Низкого качества продукция может привести к браку и к значительным временным затратам на частую замену некачественного режущего инструмента.
Полный каталог
Сталь для сверла
Сверление – самый распространенный вид работы с материалами в процессе производства и конструирования. А сверла, соответственно – самый распространенный расходный материал электроинструмента. Поэтому вопросы выбора сверл, их особенности и оценка качества работы – самые частые вопросы.
Так сложилось, что сверла по металлу являются наиболее распространенным типом сверл по ряду причин:
- Металл – наиболее часто применяемый конструкционный материал, использующий отверстия для сочленения (клепки, резьбовые соединения и т.д.)
- Данные сверла оптимально работают не только с металлом, но и с рядом других более мягких материалов, таких как дерево.
- Технологические принципы изготовления сверл по различным средам аналогичны технологиям изготовления сверл по металлу.
Поэтому в данной статье мы рассмотрим именно особенности сверл по металлу.
Все хотят, чтобы сверла были качественны. Прежде всего, это значит, чтобы они сверлили долго и быстро. То есть, у сверл есть два основных параметра качества, понятных простому пользователю: скорость сверления (реза) и ресурс работы. При производстве они трансформируются в специализированные технические термины. Этих параметров уже больше, они более узкоспециализированы с точки зрения технического описания, и они более точно описывают характеристики, влияющие на работу сверла.
Так, основными характеристиками, относящимися к стали, применяемой для изготовления сверл, относятся такие показатели, как:
- Твердость. Понятный термин, отвечающий, например, за сохранение остроты заточки режущей кромки, или за то, в какой среде сверло сможет работать. Понятно, что твердость сверла должна существенно превышать твердость обрабатываемого материала, иначе никакого сверления просто не получится.
- Вязкость. Термин вроде бы противоположный понятию твердости, однако, не совсем. Сверло может быть твердым и хрупким. В этом случае, при работе под нагрузками оно может достаточно быстро начать крошиться. Вязкость как раз отражает устойчивость к таким нагрузкам, и оно является противоположным понятию хрупкости.
- Сопротивление на изгиб. Понятно, что в процессе работы сверло может испытывать неосевые нагрузки. И если сверло будет слишком хрупким, то оно сломается даже при незначительных нагрузках. Этот параметр отражает устойчивость к ним.
- Теплостойкость, а точнее для сверл – «красностойкость». В процессе работы, сверло подвергается очень сильному разогреву. В процессе этого, происходит отпускание стали, и, соответственно, ухудшение показателей твердости. Красностойкость как раз отвечает за сохранение прочностных характеристик в течение длительного времени работы при определенной температуре.
Как видим, все эти характеристики в первую очередь относятся к характеристикам стали, используемой при изготовлении сверл.
В самом начале развития технологий режущего инструмента для изготовления сверл применялась углеродистая сталь, обладающая хорошими показателями твердости. Однако минусом такой стали было то, что такие сверла можно применять только на малой скорости вращения. При повышении скорости, сверло перегревалось, и сверло приходило в негодность. С развитием технологий, на смену углеродистым сталям пришли высоколегированные стали, доля легирующих элементов в которых превышает 10% (а может доходить и до 50%). Такие инструментальные стали, разработанные специально для сохранения твердости в условиях высоких температур и повышенных нагрузок, относят к классу быстрорежущих сталей. Этот класс часто обозначают аббревиатурой HSS-стали (highspeedsteel). Внутри этого класса существует градация в зависимости от долей содержания основных легирующих элементов:
Описывая общее понимание, можно сказать, что чем выше доля легирующих элементов (в определенном диапазоне), тем выше показатели твердости стали. Правда обратной стороной этого является увеличение стоимости.
Несколько усложняет картину тот факт, что при различном процентном соотношении элементов и различных методах закалки, сталь (как сплав) образует различные фазовые состояния, которые имеют разные показатели твердости, вязкости, сопротивления ударным нагрузкам и т.д. В итоге, комбинирование соотношения легирующих элементов позволяет получить оптимальное сочетание требуемых параметров и цены.
Наиболее высококачественным из распространенных марок сталей, применяемых для изготовления сверл, считается сталь класса Р6М5 по стандарту, принятому в России и ряде других стран. Эта аббревиатура быстрорежущих сталей в названии отражает содержание основных легирующих элементов: Вольфрама и Молибдена. Существуют также более узкие марки стали, входящие в данный класс, которые имеют дополнительные индексы, показывающие содержание дополнительных элементов. Например, сталь Р6М5К5 дополнительно содержит кобальт. Надо отметить, что добавление кобальта существенно улучшает характеристики стали, и сверла из такой стали сверлят дольше, чем сверла из стали без добавления кобальта. Но при этом, стоимость таких сверл растет в разы. Поэтому наряду с дорогостоящими «кобальтовыми» сверлами, производители используют различные вариации соотношения элементов Вольфрама и Молибдена, чтобы приблизиться к показателям твердости «кобальтовых» без существенного удорожания цены.
Также для таких целей используются различные виды постобработки изготовленных сверл. Одним из таких видов является покрытие сверл титан-нитридным слоем. Такие сверла по ресурсу работы приближаются к «кобальтовым», но при этом, цена на них – существенно ниже. Подробнее о постобработке мы расскажем в следующих статьях.
Здесь же подытоживая, повторим, что внутри сталей класса Р6М5 даже без дополнительных легирующих элементов есть несколько семейств, которые отличаются соотношением долей Вольфрама, Молибдена, а также Хрома и Ванадия. Как уже говорилось, это влияет на характеристики стали, но и на цену также.
Сталь, применяемая в сверлах АТАКА, имеет следующие диапазоны соотношения легирующих элементов (сталь М2 по классификации производителя):
Эта сталь по своей твердости и прочности обладает лучшими характеристиками внутри класса Р6М5, выше которых идет только сталь с Кобальтом.
Об особенностях технологии изготовления сверл, постобработке и заточке – в наших следующих статьях.
Содержание
В этой статье мы расскажем все о производстве сверл. Вы узнаете:
по какой технологии изготавливают обычные спиральные сверла;
какие материалы идут на производство;
на каком оборудовании выполняют основные технологические операции по производству сверл по металлу;
какие особенности имеют термическая обработка и сварка.
Фотография №1: изготовление сверла по металлу
Технология изготовления сверл
Технологический процесс изготовления спиральных сверл по металлу с коническими хвостовиками состоит из такой последовательности операций.
Отрезка заготовки для хвостовой части.
Отрезка заготовки для рабочей части.
Зачистка торцов у хвостовой части.
Зачистка торцов у рабочей части.
Очистка заготовки на пескоструйном аппарате.
Обдирка наплыва у сварного шва.
Правка заготовки после сварки.
Подрезка торца со стороны хвостовика.
Сверление и зенкерование центрового отверстия со стороны хвостовика.
Обточка наружного центра со стороны рабочей части.
Обточка рабочей части по диаметру, предварительная и окончательная.
Обточка хвостовика на конус, предварительная и окончательная.
Обточка хвостовика под лапку и подрезка торца.
Фрезерование спиральных канавок.
Фрезерование спинки зуба.
Термообработка и очистка на пескоструйном аппарате.
Полирование спиральных канавок.
Шлифование хвостовика на конус.
Шлифование рабочей части по диаметру с обратным конусом.
Контроль и клеймение.
Материалы для изготовления сверл по металлу
В России для изготовления сверл по металлу используют такие материалы, как быстрорежущие стали и твердые сплавы. Перечислим распространенные марки первых.
Р9 и Р18. Похожие по характеристикам стали. Первая содержит 9 % вольфрама, а вторая — 18. Сверла из этих сталей хорошо сверлят, не перегреваются и служат долго.
Р6М5 (зарубежный аналог — сталь HSS). Сверла по металлу из этой быстрорежущей стали встречаются чаще всего. Она содержит 6 % вольфрама и 5 % молибдена. Инструментами из этого материала обрабатывают:
Р6М5К5 (зарубежный аналог — сталь HSS-Co). Этот сплав содержит не только молибден и вольфрам, но и 5 % кобальта. Сверла из стали Р6М5К5 прочнее аналогов из сплава без добавления кобальта.Такими инструментами обрабатывают:
Твердосплавные сверла отличаются от инструментов, изготовленных из быстрорежущей стали, более высокими прочностью и долговечностью. На производство идут 4 вида сплавов.
безвольфрамовые (на основе TiC, TiCN с никель-молибденовой связкой).
Покрытия, улучшающие характеристики сверл
При производстве сверл по металлу для улучшения их свойств на рабочие части и хвостовики наносят два вида покрытий.
Нитрид титана. Твердость поверхностных слоев таких сверл увеличивается на 2300 HV. Термостойкость повышается до 600°.
Нитрид титана, легированный алюминием. Твердость поверхностных слоев таких сверл увеличивается на 3000 HV. Термостойкость повышается до 900°.
Фотография №2: сверло с покрытием из нитрида титана
Сверлами с такими покрытиями обрабатывают:
детали из твердых и улучшенных сплавов;
заготовки из ковкого и серого чугуна, в котором графитовые включения имеют шаровидную форму.
Если вам важны максимальные надежность и износостойкость, покупайте именно такие инструменты. Подробную информацию о выборе сверл по металлу вы найдете здесь.
Станки для изготовления сверл
Для производства обычных сверл используют следующие основные станки, аппараты и приспособления.
Электросварочные стыковые машины.
Станки для производства сверл
Перечислим технологические операции изготовления сверл и назовем станки, аппараты и приспособления, которые применяют для обработки, к примеру, заготовок для инструментов с диаметрами от 0,1 до 1 мм, имеющих утолщенные хвостовики.
Токарная обработка. Для нее применяют продольно-токарные автоматы 1103.
Термическая обработка. Производится в электродных соляных ваннах.
·Отпуск и промывка. Сверла при их выполнении помещают в специальные сетчатые корзины.
Шлифование хвостовиков. Применяется шлифовальный станок ЗМ-180 или МФ-63.
Доводка рабочих частей сверл. Для этой операции используют специальные доводочные станки типа Штейнель.
Шлифование рабочих частей. Выполняется на бесцентрово-шлифовальном станке МФ-63АП при ручной подаче.
Шлифование стружечных канавок. Для него предназначен специальный шлифовальный станок МФ-202.
Заточка. Проводится на станке 64А с применением бинокулярного микроскопа.
Для производства сверл с диаметрами до 12 мм используют иное оборудование.
Шлифование сверл по цилиндрическим поверхностям. Для обработки заготовок с диаметрами до 2 мм применяют станок ЗМ-180 или МФ-63. Более крупные заготовки шлифуют на станке ЗМ-182.
Вышлифовка стружечных канавок. Заготовки с диаметрами до 2 мм обрабатывают на станке М-202П или М3460. Для шлифования более крупных сверл применяют станки 3А650, 3А682, 3А683, 3657, 3А684 и 3А684К.
Заточка и подточка. Эти операции выполняют на станках 3А681, 3А650 и 3А682.
Консервация и упаковка. Для них предназначены специальные аппараты НО-2012, НО-2712 и НО-1894А.
Особенности изготовления сверл, дополнительные методы улучшения характеристик инструментов
Расскажем об особенностях выполнения самых важных операций, входящих в технологию изготовления сверл, и опишем методы, которые используют для улучшения основных характеристик инструментов.
Термическая обработка
Имеет очень важное значение. От правильности выполнения термической обработки напрямую зависят износостойкость инструмента и качество стали.
Закалку проводят в ваннах с расплавленными солями или в печах (электрических и газовых). В некоторых случаях для изготовления сверл применяют оборудование с вакуумом или восстановительной атмосферой.
Для отпуска используют масла, щелочи, соли и воду. Часто заготовки охлаждают на воздухе.
Обратите внимание! Режимы термообработки имеют особую важность. Поэтому все процессы контролируются автоматически.
Контактная стыковая сварка
Выполняется на специальных электросварочных машинах. Существуют три технологии.
Сварка непрерывным оплавлением без подогрева. Технология отличается высокой производительностью. Недостаток — большой расход металла на оплавление и осадку.
Сварка с подогревом прерывистым оплавлением. Протекает немного дольше. Расход металла значительно уменьшается.
Сварка с подогревом сопротивлением. Металл практически не расходуется, но операция требует высокой квалификации рабочих.
Чаще всего используют второй метод.
Фотография №3: контактно-стыковая сварка
Дополнительные методы улучшения основных характеристик сверл
Перечислим технологии, которые применяют при изготовлении сверл для дополнительного улучшения их свойств.
Цианирование. Поверхности рабочих частей насыщают азотом и углеродом. Цианирование повышает прочность инструментов в 2–3 раза.
Сульфидирование. Поверхностные слои сверл насыщают серой. Сернистые соединения снижают трение и повышают износостойкость инструментов в 1,5–2 раза.
Обработка водяным паром. После нее инструменты помещают в масло. На поверхностях образуются черные пленки окислов. Прочность сверл, прошедших такую обработку, увеличивается вдвое.
Заводы по производству сверл
Производство качественных сверл по металлу налажено на огромном количестве заводов в России и за рубежом. Популярностью пользуется продукция под следующими торговыми марками.
Ruko. Компания специализируется на изготовлении сверл с крестовыми заточками. Типы напыления варьируются. Продукция сочетает в себе высокое качество и приемлемую стоимость.
Haisser. Твердосплавные сверла этого бренда — одни из самых лучших в мире. Изделия стоят дорого.
Bosh. Специализируется на изготовлении сверл с SDS-хвостовиками.
«Зубр». Один из лучших российский производителей.
SEKIRA. Это наша собственная торговая марка. Мы выпускаем сверла различных видов и габаритов. Характеристики всех изделий отвечают требованиям ГОСТов. Нашу продукцию вы можете приобрести по самой низкой цене.
Изучите каталог, выберите нужные вам сверла и оформите заказ. Мы доставим металлорежущие инструменты в установленный срок.
