Из какой стали делают сверла по металлу

31 августа 2020

Мы уже рассказывали отдельно про сверла, а также про сверла по дереву. А теперь мы расскажем о сверлах по металлу, которые, безусловно, можно отнести к особому типу.

Это значит, что они не только отличаются от других по своим конструктивным параметрам, но и требуют соблюдения определенных правил эксплуатации. Металл требует особого подхода и специальных инструментов для обработки. И сверление отверстий здесь не является исключением.

Прочитав эту статью вы узнаете, какие бывают сверла по металлу, какие существуют типы, как их правильно выбирать, а главное, как отличить хорошее и качественное от плохого.

Можно ли сверлом по металлу сверлить другие материалы?

Начнем мы с вопроса, который задают чаще всего. Часто спрашивают, можно ли сверлом по металлу сверлить дерево/бетон/плитку/кафель/кирпич и другие материалы. Когда говорят, что нельзя, это не совсем верно. На самом деле можно, но совершенно не нужно по двум причинам:

  • Это будет попросту неэффективно из-за особенностей конструкции сверл по металлу;
  • Из-за этих особенностей конструкции они быстро выйдут из строя.

Удивительно, но на некоторых сайтах пишут, что это вполне допустимо, например, сверлить дерево с помощью сверла по металлу. На самом деле делать этого не нужно.

Конечно, может быть они имеют в виду универсальные сверла, где это допустимо, но это отдельный тип, который, кстати, не отличается большой эффективность.

Больше в ответ на этот вопрос нам добавить ничего, а почему этого делать нельзя, вы узнаете ниже, прочитав про особенности сверл по металлу.

Из какой стали делают сверла по металлу

Особенности сверл по металлу

У сверл по металлу есть конструктивные особенности, в первую очередь это угол заточки и отсутствие центровой пики (за исключением некоторых исключений).

Именно угол заточки и не позволяет использовать сверла по металлу для сверления древесины. Это угол от 110 градусов, для сравнения, для дерева – около 90. Более того, для разных типов металла нужно выбирать сверла с разными углами заточки.

Например, для обычной стали это 116-118 градусов, для более твердых сортов от 130.

Кроме того, есть отличия и по материалу изготовления. Разумеется, для сверления плотных материалов нужны совсем другие сплавы. И дело тут не только в самом сверлении, но и в побочных эффектах: перегрев, износ.

Но про материал изготовления мы еще поговорим ниже, там есть отдельная классификация, которую тоже нужно учитывать при выборе сверла для металла.

Но важно понимать, что если в случае с деревом дешевые и низкокачественные сверла задачу выполнят, но прослужат очень мало, то при работе с металлом задача может быть вообще не выполнена. Поэтому не стоит думать, что можно купить отличное сверло за 20% цены от средней по рынку.

Виды сверл по металлу

Можно выделить пять основных типов сверл по металлу, а также в отдельную группу записать узкоспециализированные, которые применяют редко, а если говорить про бытовое использование, то практически никогда.

Например, ружейные сверла или сверло Байснера (применяется при изготовлении ружейных стволов), которые еще нужно найти в продаже.

Говорить о таких никакого смысла нет, так как можно сказать с полной уверенностью, что вы ими пользоваться никогда не будете.

Спиральные

Спиральные цилиндрические – самый простой и распространенный тип, с помощью которого можно решить большинство типовых задач. Когда нужно выбрать сверло по металлу, чаще всего останавливаются именно на этом типе.

В продаже можно найти огромный диапазон размеров, кроме того, они отличаются и по другим характеристикам, вроде угла заточки, количеству спиральных канавок, сплаву. Есть как монолитные, так и сборные, где предусмотрена замена головки.

Также можно выделить следующие подвиды спиральных сверл по металлу:

  • Стандартные, иначе их называют «общего назначения». Это обычные спиральные сверла по металлу.
  • С высокой точностью. Отличаются тем, что у них погрешность не превышает доли миллиметра. Стоят дороже, используются там, где существуют очень строгие допуски. Кстати, не все знают, но у большинства сверл есть классы точности, которые допускают разные квалитеты. Впрочем, в быту это актуально очень редко, да и не на всех производствах востребовано.
  • Левые. Отличаются закрученными в другую сторону канавками, используются для высверливания крепежа, который нельзя достать шуруповертом или гайковертом (например, если он намертво «прикипел» или отломилась шляпка).
  • Для глубоких отверстий. Обязательно имеют два канала для отвода стружки, удлиненные.
  • Твердосплавные. Могут быть как целиком из твердых сплавов, так и иметь только напайки. Они применяются при работе с особо твердыми металлами, а также в некоторых других целях, например при производстве печатных плат.

В большинстве случаев смотреть на другие типы сверл по металлу вам не нужно, почти наверняка вы найдете подходящее под свои задачи среди спиральных. Другое дело, что не все задачи можно выполнить с их помощью, да и не стоит забывать про время, которое нужно будет потратить.

Конические (конусные)

Они имеют форму конуса и используются для сверления неглубоких отверстий. Могут быть как гладкие, так и ступенчатые. Вторые значительно проще в работе и не требуют особого опыта для получения нормального результата.

Способность сверлить заготовки толщиной не более 5-6 миллиметров объясняется как раз размером ступеней. А смысл таких сверл в том, что они позволяют сверлить отверстия разных диаметром без смены насадки.

Кроме того, они сразу шлифуют и препятствуют образованию заусенцев на кромках отверстий.

Позволяют сверлить отверстия с большой точность, а переход от ступени к ступени очень плавный. Покупают их только при частой работе с тонкими листами металла, для разовых работ в них нет никакого смысла.

А все дело в их высокой стоимости, для нескольких отверстий дешевле купить обычное спиральное сверло. Даже если нужно 2-3 разных диаметра. Но в профессиональной деятельности конические сверла встречаются часто.

Из какой стали делают сверла по металлу

Корончатые

Это распространенный тип, в том плане, что существует множество диаметров, также есть и разные подтипы.

Также этот тип сверл используется при работе с разными материалами, так как это один из самых удобных способов сделать отверстие большого диаметра.

Хотя стоит отметить, что в продаже есть корончатые сверла с диаметром 12-16 миллиметров, а для таких отверстий можно без проблем найти аналоги среди спиральных.

Устройство у них простое: цилиндр с канавками для отвода стружки, а на торце режущие зубья. Отверстия вырезают по контуру, поэтому проще всего делать сквозные отверстия. Также они требуют соблюдения определенных правил при сверлении, но это можно сказать про все сверла для металла и про это мы расскажем ниже.

Из какой стали делают сверла по металлу

Центровочные

Этот тип редко используется в быту, чаще его можно встретить в профессиональной деятельности, на производствах.

Они позволяют обеспечить высочайшую точностью и качество отверстия, кроме того, вероятность ошибки, при работе с таким сверлом, крайне низкая. Скорее всего, вам этот тип сверл не понадобится, поэтому подробно рассказывать про него мы не будем.

Отметим только то, что существуют подвиды с предохранительными конусами и без них, а также с разными углами разворота.

Перовые

Конструктивно самые простые, а также самые дешевые. Используются для сверления глубоких отверстий. Перовые сверла могут быть обычными (они аналогичные тем, что применяют при работе с древесиной), так и сборными, которые используются чаще. Сборное перовое сверло позволяет менять пластины и в итоге комплект получится дешевле, чем если покупать сверла других типов и разных диаметров.

Из чего делают сверла по металлу

Чаще всего для изготовления используют быстрорежущую сталь. Это так называемые высоколегированные сплавы, которые в своем составе имеют не только углерод с железом, но и примеси других металлов, таких как молибден, ванадий, вольфрам и т.д.

Отличие быстрорежущей стали от инструментальной в том, что он выдерживает нагрев. Она сохраняет твердость при температуре до 600-700 градусов по Цельсию, а некоторые типы даже до 1000. Тогда как обычная инструментальная сталь теряет свои свойства при нагреве уже до 200-220 градусов.

Стоит ли говорить, что при сверлении металла это становится критически важным параметром?

Основной дополнительный компонент, который используют в сверлах по металлу это вольфрам. Именно он и позволяет сохранять все свойства при сильном нагреве. Однако, вольфрам это дорогой металл, поэтому хоть это и идеальный вариант, но сегодня чаще используют молибденовые сплавы. Существует несколько основных разновидностей стали, о которых стоит рассказать подробнее.

  • М1 имеет не более 1,5% вольфрама в составе, при этом количество молибдена увеличено (до 8%). Сверла из такой стали не являются очень стойкими, чаще всего это либо изделия для работы с деревом, либо недорогие и самые простые.
  • М2 (российское обозначение Р6М5). В них 5% молибдена и 6% вольфрама. Они уже достаточно хорошо выдерживают высокие температуры и устойчивы к износу.
  • М7 (Р2М9). В них количество вольфрама меньше – 1,75%, зато есть добавка ванадия – два процента и 8,75% молибдена. Чаще всего эту марку стали используют для производства сверл, которые предназначены для сверления глубоких отверстий. Они могут выдерживать достаточно высокие нагрузки.
  • М35 (Р6М5К5) по содержанию вольфрама и молибдена аналогична М2, однако здесь содержится 5% кобальта, а также никель, магний и кремний. Благодаря это такие сверла способны выдерживать очень высокий нагрев, служат очень долго и отличаются повышенной производительностью.
  • М42 (Р2М10К8) отличаются высоким содержанием молибдена и кобальта, добавки вольфрама есть, но незначительные. Особенность их в том, что заточка сохраняется долгое время, также они хорошо подходят для работы на высоких скоростях.

Но это не вся маркировка, фактически у сверл по металлу больше параметров. Например, сегодня можно часто увидеть аббревиатуру HSS и дополнительные буквы. HSS – Hight Speed Steel, то есть, быстрорежущая сталь.

А дополнительные буквы указывают на наличие дополнительных компонентов и особенности их производства.

Например, G – производятся с помощью шлифовки? PM – применяется технология порошковой металлургии, TiN – покрытые нитридом титана (существенно увеличивает срок службы), HSS-Co (или просто E) – имеют повышенное содержание кобальта. Если есть цифра, то она указывает на процентное содержание кобальта.

Читайте также:  Орехокол для кедровых орехов своими руками

Хвостовики сверл по металлу

Сверла по металлу могут иметь разные хвостовики. В принципе, в этом смысле они ничем не отличаются от сверл для другого назначения, но упомянуть об этом все равно стоит. Тем более, типов хвостовиков не так уж и много. Хвостовик – это часть сверла, которая фиксируется патроном инструмента. Основных типов всего пять:

  • SDS были изобретены компанией Bosch, сегодня являются очень распространенными и используются и другими производителями. Есть несколько разных типов, где SDS-plus самые распространенные, SDS-max отличаются повышенной надежностью, а SDS-top используют в профессиональных инструментах, поэтому и сверла с такими хвостовиками достаточно редки.
  • Цилиндрические – самый простой и традиционный тип, обычно они равны диаметру сверла, что упрощает их производство. Самый дешевый вариант, которые не лишен недостатков. В частности есть эффект проскальзывания и поэтому на него трудно передать очень высокий крутящий момент.
  • Трехгранные – имеют три грани, как понятно из названия, способны передавать высокий крутящий момент, достаточно надежны.
  • HEX или шестигранные. Считаются универсальными, их можно закреплять даже в стандартном патроне. Сверла не прокручиваются и фиксируются в целом надежно, однако на высоких оборотах часто может наблюдаться биение.
  • Конические – промышленный вариант, который используют в предназначенных для станков сверлах или для самых мощных дрелей.

Отметим, что если вы купили сверло, хвостовик которого не подходит под ваш патрон, можно воспользоваться переходником. Но все же лучше сразу покупать совместимые расходные материалы, что, кстати, относится не только к сверлам.

Из какой стали делают сверла по металлу

Дорогие против дешевых

Если вы уже определились со всеми параметрами, о которых мы говорили выше, то возникает вопрос цены. На самом деле большинство покупателей смотрят чаще всего именно на цену, но стоит ли экономить? Однозначного ответа нет, все зависит от ваших задач.

Разумеется, для профессионального использования покупают только дорогие и качественные сверла по металлу от известных производителей. Для бытовых можно выбрать варианты попроще и подешевле (разница может быть в несколько сотен рублей).

А вот покупать совсем дешевые, от неизвестных производителей, мы не рекомендуем.

Разница заключается в двух основных факторах: производительность и долговечность. Если в быту производительностью можно и пренебречь (конечно, если не нужно сверлить сотни отверстий), то с долговечностью все не так просто.

Конечно, сверла по металлу бытового назначения служат меньше, чем профессиональные, но если брать самые дешевые, которые производят из непонятно каких сплавов, то здесь все уже печальнее.

В интернете можно найти отзывы, когда людям не удавалось просверлить даже одно отверстие. Поэтому совсем уж сильно экономить не стоит.

Эксплуатация сверл по металлу

Сверла по металлу требуют соблюдения определенных правил эксплуатации. Это не только повышает скорость работы, но и значительно увеличивает срок их службы. Не важно, какое сверло вы приобрели, дорогое или дешевое, в любом случае, правильная эксплуатация продлит им жизнь.

В первую очередь стоит поговорить про охлаждение. Некоторые считают, что делать это с помощью воды нельзя, а некоторые возражают, что вполне возможно. Но на самом деле правда посередине.

Охлаждать водой можно, но при условии, что сверло не нагрелось до критичных температур, иначе структура стали из-за резкого охлаждения может нарушиться.

То есть, если вы решили охлаждать водой, нужно делать это чаще, а не ждать, пока сверло очень сильно нагреется.

Самым правильным будет использование смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Но их применяют на производствах и в профессиональной деятельности, в быту обходятся другими средствами. Например, мыльной водой, специальной охлаждающей жидкостью (они не очень дорогие), либо эмульсиями. Охлаждение сверла может существенно увеличить срок его службы, кроме того, повышается производительность.

Для сверления металла стоит использовать только предназначенный инструмент. Есть умельцы, которые используют даже перфоратор (в безударном режиме). Но в результате отверстия получаются плохого качества, а сверла очень быстро выходят из строя.

Также стоит смотреть и на мощность и другие характеристики дрели или иного инструмента и соотносить это с задачами, которые нужно выполнить.

Не стоит удивляться, если при использовании дрели бытового класса и самых дешевых сверл по металлу работа идет очень медленно.

При засверливании нужно быть аккуратным и стараться не бить сверлом о рабочий материал. Это может повредить углу заточки, что серьезно скажется на производительности.

А сам угол сверления должен быть 90 градусов по отношению к рабочей поверхности. Это позволит сделать наиболее точные и аккуратные отверстия.

Да, иногда есть необходимость сверлить под углом, но мы говорим про ситуации, когда есть возможность делать все правильно.

При выборе нужно учитывать тип материала, с которым вам необходимо работать. То есть, сверло должно соответствовать задаче. Иногда возникает искушение не покупать дорогие, но в конечном итоге это будет чревато потерей не только денег, но и времени.

Статья

Сверла по металлу изготавливают из инструментальной быстрорежущей стали HSS (High Speed Steel). Это легированные стали с содержанием таких элементов, как вольфрам, молибден, а также ванадий и кобальт.

Эти добавки положительно влияют на такие характеристики стали, как горячая твердость (температура нагрева, которую может выдержать сталь), красностойкость (время, которое сталь может выдерживать высокую температуру), сопротивление разрушению.

В процессе работы режущего инструмента происходит интенсивное выделение тепла, которое идет на разогрев инструмента. Для инструмента из обычной углеродистой стали недопустим режим работы при нагреве выше 200°C, т.к. твердость стали начинает стремительно падать. Современные быстрорежущие стали сохраняют свои свойства при 500-600°C, что позволяет существенно увеличить скорость сверления.

Очень важную роль играет процесс изготовления и термообработки сверл.

Крупные предприятия — лидеры отрасли — имеют в своем распоряжении дорогостоящее контрольно-измерительное оборудование, что позволяет поддерживать стабильно высокое качество выпускаемой продукции.

Сверла NoName зачастую делают из плохой стали, не выдерживается геометрия, перезаточить их практически невозможно — после отработки заводской заточки сверло становится непригодным для дальнейшего использования.

Коротко перечислим основные виды сверл по металлу из быстрорежущей стали:

  1. Сталь сверл HSS-E содержит кобальт и превосходит по режущим свойствам остальные стали, поэтому применяются для работы по вязким и сложным материалам. Их в основном используют для сверления нержавеющей стали, а также легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1200 Н/мм2. Из какой стали делают сверла по металлу
    Тестирование сверл Diager HSS-E Co 5% Сверло Diager HSS-TiN в работе
  2. Трехслойное покрытие сверл HSS-TiAlN (титаново-алюминиево-нитритное) имеет более низкий коэффициент трения, а также образует термальный барьер (сверло не теряет свои свойства при разогреве наружной оболочки до 700°C), повышается прочность и увеличивается срок жизни сверла приблизительно в 5 раз. Сверло с покрытием TiAlN не следует затачивать повторно, повреждение покрытия сведет все преимущества этого сверла на нет. Сверла HSS-TiAlN используют для производительного сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1100 Н/мм2, алюминия, чугуна.
  3. Сверла HSS-TiN из стали, покрытой нитридом титана, также значительно меньше нагреваются в процессе работы, что увеличивает такие характеристики сверла, как прочность и срок жизни не менее, чем в 3 раза. Сверла с покрытием TiN не следует затачивать повторно. Сверла HSS-TiN используют для сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1100 Н/мм2, чугуна.
  4. Сверла HSS-G—шлифованные сверла из инструментальной быстрорежущей стали имеют повышенную стойкость и малые радиальные биения. Сверла HSS-G —самые распространенные режущие инструменты для решения стандартных задач. Сверла HSS-G используются для сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 900 Н/мм2, чугуна.
  5. Cверла HSS-R прошли роликовую прокатку и термическую обработку. Сверла имеют наименьшую стойкость. Используются в основном для сверления мягких сталей, чугуна.

Отдельно стоит выделить твердосплавные сверла или сверла с впаянным твердосплавным наконечником, они имеют максимальную прочность, способны выдерживать большие нагрузки. Используются для сверления жаропрочных сталей, нержавеющей стали, сплавов титана.

На вопрос «Какие сверла по металлу лучше?» мы ответим так — сверла, которые позволят выполнить конкретную задачу максимально эффективно.

Из чего делают сверла по металлу, и что означает маркировка производителя | Статьи

25 июня 2019

Что означают буквы и цифры в маркировке того или иного сверла по металлу? Этот вопрос, наверняка, задавали себе и снабженцы при получении заявок, и рабочие, взяв сверло в руку, и продавцы сверл. Мы попробуем объяснить вам значение этих магических цифр и букв.

Сверла по металлу, в зависимости от материала изготовления, могут быть:

  • HSS (из быстрорежущей стали);
  • Кобальтовые (из быстрорежущей стали, легированные кобальтом);
  • Цельнотвердосплавные/монолитные (из быстрорежущей стали из твердого сплава).

Сверла HSS являются самыми распространенными и, как правило, именно данный вид сверл представлен на полках всех строительных магазинов. Поэтому остановимся на них подробнее. Качество и цена этих сверл может отличаться друг от друга у различных производителей, в зависимости от вида изготовления и марки быстрорежущей стали.

Данный тип сверл может быть изготовлен двумя различными способами — вальцеванием и шлифованием, от этого зависит класс точности сверла и скорость резания металла.

Шлифовальные сверла стоят дороже и имеют класс точности А1, т.е. предназначены для сверления более точных отверстий, за счет того, что они шлифованные — стружка в таких сверлах выходит быстрее, а, следовательно, увеличивается и скорость сверления.

Вальцованные сверла более дешевые, в них, как правило, для отвода стружки шлифуется только режущая кромка. Визуально, их можно отличить по более шероховатой поверхности внутри спирали сверла, в отличие от шлифовальных — у которых поверхность витков и режущей кромки идеально гладкая и блестящая.

Так же сверла с одинаковой маркировкой HSS могут отличаться по качеству в зависимости от марки быстрорежущей стали. Как правило, современные производители делают 3 основных вида сверл по металлу, в зависимости от состава:

  • HSS 4241
  • HSS 4341
  • HSS 6542(M2)

Но производители, как правило, оставляют в маркировке только HSS, так что понять, какое сверло вы держите в руках можно только попробовав просверлить отверстие.

Читайте также:  Как сделать угловую струбцину своими руками

Единственным ориентиром может послужить цена — соответственно быстрорежущая сталь HSS 4241 — самый дешевый вид быстрорежущей стали, а HSS 6542 наиболее дорогой и по составу соответствует советскому сверлу с обозначением P6M5.

Цена и качество, как мы уже упоминали, зависит от марки быстрорежущей стали, а она, в свою очередь, отличается друг от друга, в зависимости от содержания в сплаве различных металлов.

Основными из которых являются — вольфрам (W), молибден (Мо), хром (Cr), ванадий (V) и кобальт (Co). Соответственно, чем больше содержание в сверле того или иного металла, тем качественнее сверло и тем больше его твердость (HRC).

Для гурманов:) (чтобы было совсем понятно) размещаем стандарты содержания металлов в типах сплавов для сверл:

Тип материала Марка (рос) W, % Mo, % Cr, % V, % Co, % HRC, %
HSS 4241 Р2М3 1,5-2,5 0,6-1,2 3,8-4,4 0,5-0,7 0
HSS 4341, W4 Р4М3 3,5-4,5 2,5-3,5 3,8-4,4 1,2-1,8 0 63-66
HSS 9341, W9 Р5М3 8,5-9,5 2,7-3,3 3,8-4,4 1,3-1,7 0 63-66
HSS 6542, М2 Р6М5 5,5-6,75 4,5-5,5 3,8-4,4 1,75-2,2 0 63-66
HSS М35 Р6М5К5 6-6,7 4,7-5,2 3,8-4,5 1,7-2 4,5-5,5 65,5-67,5
HSS М42 Р6М5К8 1,15-1,85 9-10 3,5-4,25 0,95-1,35 7,75-8,75

Обозначение стали начинается с буквы Р, потом идет цифра, которая указывает на содержание вольфрама (берется среднее значение). Далее в маркировке следуют цифры и буквы указывающие на массовые доли элементов. Как правило, содержание хрома не маркируют, т.

к данный элемент содержится стабильно в размере 4 %. Углерод также не указывают. Его содержание пропорционально содержанию ванадия. Если содержание ванадия зашкаливает за 3%, то ставится буква Ф и далее указывается цифра – Р6М5Ф3, М – доля молибдена.

Р6М5 – сталь быстрорежущая инструментальная. После отжига твердость составляет HB = 255 МПа. Применяется, как правило, для изготовления резьбонарезного инструмента, режущего инструмента, для изготовления сверл по металлу, ударного инструмента.

Р6М5К5 – сталь быстрорежущая инструментальная. После отжига твердость составляет HB = 269 МПа. Применяется, как правило, для изготовления металлорежущего инструмента, предназначенного для сверления высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей.

К – доля кобальта. Если сверло выпущено в Европе, то соответственно маркировка будет следующей: Маркировке сверла Р6М5 – будет соответствовать сверло HSS.

Маркировке сверла Р6М5К5 – будет соответствовать сверло HSSCo.

Хотите купить качественное сверло по металлу?

Обращайтесь к нам, наша компания поставляет только качественный металлорежущий инструмент.

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:

  • Вольфрам
  • Молибден
  • Ванадий
  • Хром

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):

  • W: 6,50 – 6,75 %.
  • Mo: 4,50 – 5,50 %
  • Cr: 3,80 – 4,40 %
  • V: 1,75 – 2,2 %

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.

Как делают сверла. Как делают сверла на заводе видео Классификация свёрл по материалу изготовления

Все сверла по металлу, на первый взгляд, кажутся одинаковыми. Но в действительности существует много отличий, делящих этот режущий инструмент на разные категории в нескольких направлениях. Если неверно выбрать сверло, то можно быстро сломать его, не справиться с работой или повредить заготовку. Начнем разбираться во всех отличиях инструмента.

Разнообразие сверл по конструкции

Первое, чем отличаются все сверла по металлу, — это их конструкция. От нее зависит какие работы можно выполнить с такой оснасткой и к какому электроинструменту они подойдут. Здесь существует четыре типа.

Спиральные сверла

Этот тип сверл бывает длиной от 40 до 400 мм и диаметром от 1 до 50 мм. Главным отличием конструкции является равный диаметр по всей длине, на котором имеется винтовая режущая кромка и тянущийся за ней закрученный паз для удаления стружки. На рабочей части режущие элементы парные и расположены напротив друг друга.

Спиральное сверло по металлу.

Применение. При помощи такой оснастки можно как просверлить сквозное отверстие через большую толщину металла (зависит лишь от длины сверла), так и выполнить глухое углубление под патай.

Чтобы проделать отверстие под конкретный диаметр выбирают сверло на 1 мм меньше нужного значения — после просверливания инструмент немного разбивает стороны материала, создавая размер на 1 мм больше, чем указано на его корпусе.

Ступенчатые сверла

Ступенчатые сверла имеют коническую конструкцию. Режущая кромка у них расширяется к основанию, но она не сплошная, а прерывистая. Переход на каждую ступеньку снабжен плавным подъемом и острой кромкой, чтобы начать сверловку с любого из них. На ступеньке указывается диаметр. Каждое сверло может иметь от 5 до 10 ступеней.

Ступенчатое сверло по металлу.

Применение. Такая форма разрешает просверлить в листе металла одним и тем же инструментом отверстия разного диаметра, что экономит время на замену оснастки.

Читайте также:  Как сделать цанговый зажим своими руками

Еще им можно рассверлить существующее отверстие до большего диаметра, начав работу сразу с третьей или пятой ступени.

Но из-за конуса и малой высоты каждой ступени максимальная толщина просверливаемого материала ограничена 2-3 мм.

Корончатые сверла

Эта конструкция получила название из-за большой схожести с короной. Сверло полое внутри и снабжено многочисленными зубцами на торце. По ним продолжается линия витых режущих кромок, которых может быть от 4 до 16, в зависимости от диаметра инструмента.

Корончатое сверло по металлу.

Применение. Такая оснастка позволяет сразу проделывать отверстие большого диаметра в металле до 50 мм. Чтобы засверлиться вначале и не сбиться с места, в особо крупных корончатых сверлах предусмотрено место для закрепления спирального сверла или заточенного штифта, обеспечивающего центровку.

Зенкер

Имеет конусообразную конструкцию, но без ступеней. Снабжается несколькими режущими кромками и бороздками за ними, чтобы удалять стружку. Но режущая часть невысокая, поэтому зенкером получится проделать неглубокие отверстия до 3-5 мм.

Зенкер по металлу.

Применение. За счет конуса им удобно выполнять сверловку под патай или создавать отверстия разного диаметра в листовом металле, в пределах своих параметров. Подойдет зенкер и для увеличения существующего диаметра прохода, причем как круглой, так и овальной формы.

Сверла по типу хвостовика

Чтобы закрепить сверло в электроинструменте важно соответствие хвостовой части оснастки и входного проема в патроне. При разбежности параметров крепление окажется не прочным, что может привести к облому сверла, смещению центра или порче заготовки. Поэтому важно правильно выбирать тип хвостовика, соответствующий патрону. Здесь есть три вида.

Цилиндрический хвостовик

  Способы упрочнения деталей, материалов

Имеет ровную цилиндрическую форму, слега меньшего диаметра чем режущая кромка, чтобы не усложнять вращение будучи погруженным в материал.

Для фиксации используется патрон с тремя зажимными лепестками, обеспечивающий прочный обхват.

Этот тип применяется в электрических дрелях с быстрозажимным и обычным патроном и небольших сверлильных станках.

Сверло с цилиндрическим хвостовиком.

Шестигранный хвостовик

Как исходит из названия снабжен шестигранным основанием, которое постепенно переходит в цилиндр с режущими кромками. Такой тип оснастки полезен тем, что его не требуется дополнительно фиксировать закручиванием патрона — установка в приемную муфту с ответными гранями позволяет прочно расположить оснастку без дополнительных действий.

Сверло с шестигранным хвостовиком.

Смена сверла осуществляется быстро, что особенно пригодится там, где часто требуется проделывать скважины разного диаметра.

Но при возвратно-поступательных движениях и закусывании оснастки в материале она может выпасть из патрона, поскольку рассчитана только на движение вперед и удержание от проворота по оси.

Сильно толстый металл просверлить ими не удастся. По совместимости тип хвостовика подходит ко всем шуруповертам.

Конический хвостовик

Хвостовик конического типа уменьшается к торцу инструмента. Для его закрепления в патроне достаточно быстро вставить оснастку силой руки. Если сверло село не сильно плотно, то последующая работа и нагрузка дожмут его до прочной посадки. А вот извлечь его обратно уже труднее. Для этого используется клин, который забивается в специальную прорезь в патроне.

Клин воздействует на торец оснастки, выбивая ее из посадочного места. Чтобы сверло не портилось от падения в таком случае подкладывают деревянную дощечку. Этот тип хвостовика рассчитан на некоторые дрели, но в основном используется для сверлильных станков. Если диаметр патрона слишком велик, то применяют промежуточный конус между ними.

Конический хвостовик сверла.

Сверла по способу изготовления

Немаловажен и способ изготовления сверл, от которого зависит их прочность. Влияет это и на срок службы оснастки, а также то, какие виды стали ей можно обрабатывать. Здесь существует три способа.

Цельные

Изготавливаются путем литья, где все особенности формы цельные. Этим методом выпускают спиральные и конический сверла, коронки и зенкеры. Относится к самому распространенному типу. Для создания инструмента чаще всего применяется быстрорежущая сталь.

Сварные

Этот способ используется для изготовления сверл, рассчитанных на проделывание отверстий большого диаметра (от 20 мм и выше). Поскольку хвостовик не участвует в процессе высверливания и переносит меньшие нагрузки чем режущая кромка, его выполняют из обычной углеродистой стали и сваривают с рабочей конструкцией. Это удешевляет процесс производства и не влияет на срок службы оснастки.

  Хотите купить станок поперечной резки металла в Москве?

С твердосплавным наконечником

Здесь основная часть сверла изготавливается из быстрорежущей стали, а наконечник из сплава BK8.

Твердосплавная пластина лучше переносит повышенную температуру при сверловке с особо прочными металлами и обеспечивает долгий срок службы оснастки. Наконечник затачивается односторонне по специальной технологии.

После его истирания от многоразовой заточки в некоторых сверлах допускается его замена на новый, с сохранением тела инструмента.

Сверла с твёрдосплавным наконечником.

Рассмотрев основные различия сверл будет немного легче выбрать оснастку для работы по изготовлению металлических дверей, ворот, кронштейнов под кондиционеры, точечной сварки или других задач. Можно отметить, что наиболее распространенными являются спиральные конструкции, поэтому дальше речь пойдет преимущественно о них.

Как заточить спиральное сверло

О том, что сверло притупилось, мы узнаем сразу же при первых оборотах патрона дрели. Сверло перегревается, скрипит и напрочь отказывается резать даже мягкий металл. Чем больше сверло нагревается, тем быстрее оно тупится, поэтому при первых проявлениях признаков потери сверлом остроты, заточите его.

Точим вручную, поскольку специальных приспособления для заточки у нас нет, хотя они здорово упрощают процесс и делают его точнее. Заточить сверло по металлу можно несколькими способами. Рассмотрим два из них. Для заточки сверла до 3 мм, и более 3 мм.

Самый простой способ заточки — это когда мы затачиваем режущую кромку в одной плоскости. При этом задний угол должен составлять около 30˚. Пользуясь этим методом, самое главное — сохранять параллельность режущей кромки поверхности круга. И стабильность положения сверла относительно наждачного круга.

Как только вы коснулись сверлом поверхности, ни горизонтально, ни вертикально его перемещать нельзя. С первого раза не получится точно. Зато со второго — обязательно выйдет.

Стоит помнить, что если приложить чрезмерное усилие, а вы помните, что мы затачиваем сверло толщиной до 3 мм, то режущая кромка может выкрошиться.

Второй способ более наукоемкий, но тоже не сложный. Спецы называют его коническим методом заточки. Суть его в том, что во время заточки сверло прижимается режущей кромкой и поверхностью задней части, при этом нужно слегка покачивать сверлом так, чтобы на задней перьевой части образовалась конусная поверхность.

Нужно стараться не отрывать сверло от камня во время заточки, и двигать сверлом очень медленно и без рывков. После этого создаем такой же конус на оставшемся пере.

Из какой стали делают сверла по металлу и какая лучше

Чтобы выбрать качественные сверла, способные прослужить длительное время и сохраняющие заточку несмотря на неоднократное применение, важно знать из каких видов стали производят подобный инструмент и в чем его отличия. Лучшие сверла по металлу изготавливают из быстрорежущей стали HSS (общая аббревиатура) с добавлением ряда примесей. От их вида и количества зависит цена инструмента и вышеописанные свойства.

Быстрорежущая сталь отличается высокой твердостью, способностью сопротивляться разрушениям и переносимостью температуры, возникающей из-за скорости сверления. Материал легируется специальными примесями, что указывается в маркировке.

Например:

  • Р — сообщает, что в сплаве присутствует вольфрам.
  • Ф — это показатель наличия ванадия.
  • М — свидетельствует о добавлении молибдена.

Иногда производители указывают тип стали как особое преимущество их продукции. О чем может рассказать такая маркировка? Давайте рассмотрим популярные варианты.

Сверла из стали HSS-E

В эту быстрорежущую сталь добавляется 5-8% кобальта. Такое технологическое решение позволяет сверлить ими нержавеющие стали с пределом прочности до 1200 Н/мм2. Предназначены для особо вяжущих при нагреве и сложных материалов. Вместо буквы Е могут иметь обозначение Со.

Сверло из стали HSS-E

Сверла из стали стали HSS-TiAIN

Имеют трехслойное напыление (титан-алюминий-нитрид). Это повышает их термостойкость до температуры 900 градусов и разрешает применять на стали с прочностью 1100 Н/мм2. Отличаются повышенным сроком службы, превосходящим другие виды в 5 раз.

Сверло из стали HSS-TiAIN.

Сверла из стали стали HSS-TiN

Маркировка указывает на напыление наружного слоя нитридом титана. Это прибавляет прочности и повышает термостойкость до 600 градусов. Подходят для проделывания отверстий в чугуне, алюминии, углеродистой и легированной стали с пределом прочности 1100 Н/мм2.

Сверло из стали HSS-TiN.

Сверла из стали стали HSS-G

Подходит для чугуна и разных видов стали с пределом прочности 900 Н/мм2. Режущая часть в них вышлифована при помощи кубического нитрида бора. Это дает устойчивость к радиальному биению и стойкость к истиранию. Сверла из такой стали являются самыми распространенными.

Сверло из стали HSS-G.

Сверла из стали стали HSS-R

Это быстрорежущая сталь с наименьшей стойкостью. Может указываться и просто без буквы R, что будет означать обычную термическую обработку (закалку) и роликовую прокатку. Подойдет для создания отверстий в мягких сталях и чугуне.

Сверло из стали HSS-R.

Твердосплавные сверла

Этот вид материала касается только наконечника сверла. Он рассчитан на очень высокие нагрузки от температуры и устойчив к истиранию. Такая HHS применяется для сверл, предназначенных для работы со сплавами титана, жаропрочными сталями и нержавейкой.

Твердосплавные сверла.

Для длительного срока службы и работы с особо твердыми металлами лучше выбирать сверла HSS-E и HSS-TiAIN. Чтобы сверлить отверстия в обычной углеродистой стали и не переплачивать достаточно HHS-R или чуть лучшей HSS-G.

Какие существуют виды свёрл

Для изготовления сверл применяют твердые не разрушающиеся под механическим воздействием материалы, чаще всего это быстрорежущие легированные сплавы. В зависимости от вида и толщины материала, диаметра отверстия и технологических требований к способу обработки, сверла по металлу могут быть:

Каждый вид инструмента обладает своими преимуществами и недостатками, которые существенно влияют на возможность выполнения определенных работ, подробно о всех этих видах читайте здесь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector