Как заточить сверло по металлу?

Зату­пив­ше­е­ся свер­ло будет созда­вать дым и скре­жет даже при свер­ле­нии мяг­ко­го метал­ла. Когда свёр­ла затуп­ля­ют­ся, вы начи­на­е­те надав­ли­вать при свер­ле­нии силь­нее, что неиз­беж­но при­во­дит к повре­жде­нию свер­ла и даже может при­ве­сти к вашей трав­ме. До того, как вы собе­рё­тесь в мага­зин, что­бы купить новые свёр­ла, попро­буй­те сна­ча­ла про­стую тех­ни­ку заточ­ки и сэко­номь­те вре­мя и день­ги. Тре­бу­ет­ся око­ло 30 секунд, что­бы нато­чить свер­ло и не более мину­ты, что­бы вос­ста­но­вить повре­ждён­ное, сло­ман­ное или ско­ло­тое свер­ло. Спи­раль­ные свёр­ла доволь­но лег­ко зато­чить. А если испор­тить, то самое худ­шее, что может слу­чить­ся, это то, что при­дёт­ся сто­чить несколь­ко мил­ли­мет­ров свер­ла, пока не полу­чит­ся всё сде­лать правильно.

Содер­жа­ние статьи:

Как зато­чить свер­ло по металлу Ана­то­мия сверла Как пра­виль­но свер­лить металл Охла­жде­ние и смаз­ка при свер­ле­нии металла

При­зна­ки свер­ла, тре­бу­ю­ще­го заточки

На свер­ле есть несколь­ко при­зна­ков, по кото­рым мож­но опре­де­лить, что оно тре­бу­ет заточ­ки. Для быст­ро­ты мож­но обра­щать вни­ма­ние толь­ко на 3 основ­ные его части: режу­щие кром­ки, зад­ние поверх­но­сти (пло­щад­ка за кром­ка­ми) и пере­мыч­ка в цен­тре кон­чи­ка свер­ла. Две режу­щие кром­ки на свер­ле долж­ны быть ост­ры­ми и сим­мет­рич­ны­ми. Зад­ние поверх­но­сти — это то, что сле­ду­ет за режу­щи­ми кром­ка­ми и будет под­дер­жи­вать режу­щий край, когда свер­ло свер­лит. Эти «пло­щад­ки» долж­ны быть накло­не­ны таким обра­зом, что­бы оста­вить зазор меж­ду дета­лью, кото­рую вы свер­ли­те. Пере­мыч­ка нахо­дит­ся в самом цен­тре кон­чи­ка свер­ла и вли­я­ет на его цен­три­ро­ва­ние и заход в мате­ри­ал при нача­ле свер­ле­ния. Она не долж­на быть слиш­ком толстой.

Как заточить сверло по металлу

• Зата­чи­ва­ние свер­ла заклю­ча­ет­ся в вос­ста­нов­ле­нии остро­ты режу­щих кро­мок. Обта­чи­вать нуж­но как сами кром­ки, так и зад­ние поверх­но­сти, кото­рые сле­ду­ют за кром­кой. Свер­ло будет вре­зать­ся в мате­ри­ал, если с поверх­но­стью сопри­ка­са­ют­ся толь­ко пере­мыч­ка на кон­чи­ке свер­ла и режу­щие кром­ки, а зад­ние поверх­но­сти за эти­ми кром­ка­ми долж­ны нахо­дить­ся на рас­сто­я­нии от поверх­но­сти. Зад­ние поверх­но­сти (пло­щад­ки за режу­щи­ми кром­ка­ми) долж­ны рас­по­ла­гать­ся под углом 7–10 гра­ду­сов отно­си­тель­но пер­пен­ди­ку­ляр­ной линии оси свер­ла. Они име­ют изо­гну­тую фор­му, что при­да­ёт опо­ру кром­кам. Если эти пло­щад­ки не будут изги­бать­ся под опре­де­лён­ным углом, а будут на одном уровне с режу­щи­ми кром­ка­ми, то свер­ле­ния про­сто не получится.
• Точиль­ные стан­ки обыч­но име­ют два шли­фо­валь­ных кру­га, один гру­бый, вто­рой для более тон­кой заточ­ки. Если свер­ло круп­ное, силь­но изно­ше­но и повре­жде­но, то нач­ни­те с гру­бо­го кру­га, потом пере­клю­чи­тесь на вто­рой круг. Если свер­ло выгля­дит нор­маль­но, нач­ни­те сра­зу с кру­га для тон­кой заточ­ки. Обра­ти­те вни­ма­ние, что край шли­фо­валь­но­го кру­га дол­жен быть глад­ким и ров­ным. Если это не так, его нуж­но обра­бо­тать для сгла­жи­ва­ния и вырав­ни­ва­ния. Шири­на шли­фо­валь­но­го кру­га долж­на с запа­сом пре­вы­шать дли­ну режу­щей кром­ки зата­чи­ва­е­мо­го сверла.
• Перед заточ­кой не реко­мен­ду­ет­ся наде­вать защит­ные пер­чат­ки, так как их может затя­нуть в ста­нок вме­сте с рукой. Кро­ме того, пер­чат­ки ослаб­ля­ют спо­соб­ность надёж­но удер­жи­вать свер­ло. При этом жела­тель­но наде­вать защит­ные очки.
• При заточ­ке, свер­ло нуж­но рас­по­ла­гать под углом при­мер­но 59–60 гра­ду­сов отно­си­тель­но поверх­но­сти кру­га. Под этим углом рас­по­ла­га­ет­ся каж­дая из двух режу­щих кро­мок, обра­зуя общий угол при вер­шине 118 гра­ду­сов (у боль­шин­ства сверл по метал­лу, у свер­ла для твёр­до­го метал­ла угол может быть дру­гой, см. в этой ста­тье “угол при вер­шине”). То есть, нуж­но дер­жать свер­ло так, что­бы режу­щая кром­ка рас­по­ла­га­лась гори­зон­таль­но и была парал­лель­на поверх­но­сти кру­га. Это не слож­но выпол­нить, но при малом опы­те, для облег­че­ния про­цес­са, мож­но исполь­зо­вать сле­ду­ю­щие приёмы.
• На под­руч­ни­ке мож­но про­ве­сти чер­ту (или несколь­ко, как на фото) или накле­ить маляр­ную лен­ту под углом 60 гра­ду­сов, что­бы мож­но было визу­аль­но сов­ме­щать с этой чер­той боко­вую часть свер­ла. Это будет как ори­ен­тир, что­бы зата­чи­вать пра­виль­ный угол при вер­шине свер­ла. Так­же, на под­руч­ни­ке мож­но рас­по­ло­жить уго­лок под нуж­ным углом к кру­гу и при­кре­пить его струб­ци­ной. Нуж­но будет при­жи­мать к угол­ку свер­ло, и под­во­дить его к кругу.

• Не кри­тич­но, если угол при вер­шине будет не точ­но 118 гра­ду­сов, но углы и дли­на режу­щих кро­мок долж­ны быть сим­мет­рич­ны­ми с обе­их сто­рон. В этом слу­чае отвер­стия, сде­лан­ные зато­чен­ным свер­лом, будут полу­чать­ся нуж­но­го диаметра.
• Попрак­ти­куй­тесь дер­жать свер­ло. Оно будет лежать на паль­цах пра­вой руки, кото­рые опи­ра­ют­ся на под­руч­ник. Свер­ло при­жи­ма­ет­ся свер­ху боль­шим паль­цем. Паль­цы вто­рой руки дер­жат свер­ло за хво­сто­вик и обес­пе­чи­ва­ют его дви­же­ние. Мож­но поме­нять рас­по­ло­же­ние рук, как Вам будет удобнее.

• Удер­жи­вай­те одну из режу­щих кро­мок свер­ла под углом 60 гра­ду­сов к поверх­но­сти шли­фо­валь­но­го кру­га. В нача­ле заточ­ки нуж­но, что­бы линия режу­щей кром­ки нахо­ди­лась горизонтально.
• Вклю­чи­те наждак. Мед­лен­но дви­гай­те свер­ло, пока оно не кос­нёт­ся кром­кой кру­га. Далее нуж­но лег­ко при­жать кром­ку к поверх­но­сти кру­га и начи­нать дви­гать кон­чик вверх (опус­кая хво­сто­вик, угол свер­ла к кру­гу сохра­ня­ет­ся 60 гра­ду­сов). То есть, зата­чи­ва­ет­ся режу­щая кром­ка, потом про­дол­жа­ет­ся обточ­ка пло­щад­ки за кром­кой (зад­ней поверх­но­сти), а режу­щая кром­ка отхо­дит от кру­га, сохра­няя гори­зон­таль­ное рас­по­ло­же­ние (но свер­ло про­дол­жа­ет кон­так­ти­ро­вать с шли­фо­валь­ным кру­гом пло­щад­кой за режу­щей кром­кой). После обточ­ки зад­ней поверх­но­сти, нуж­но отве­сти свер­ло от шли­фо­валь­но­го кру­га. Так нуж­но сде­лать один или несколь­ко раз и пере­хо­дить к заточ­ке вто­рой сто­ро­ны сверла.
• Далее сле­ду­ет пере­вер­нуть свер­ло на 180 гра­ду­сов, сохра­няя его поло­же­ние под углом 60 гра­ду­сов отно­си­тель­но кру­га (режу­щая кром­ка свер­ла рас­по­ла­га­ет­ся гори­зон­таль­но), и начать про­цесс заточ­ки вто­рой сто­ро­ны сверла.
• Если при­хо­дит­ся мно­го ста­чи­вать метал­ла, то металл будет нагре­вать­ся. Дер­жи­те ёмкость с водой рядом, что­бы пери­о­ди­че­ски погру­жать туда свер­ло для охла­жде­ния. При шли­фо­ва­нии не допус­кай­те пере­гре­ва свер­ла. Пере­грев при­ве­дет к тому, что кром­ки свер­ла ста­нут сини­ми, что сви­де­тель­ству­ет о поте­ре закал­ки свер­ла. Если так слу­чит­ся, то синяя область долж­на быть пол­но­стью сточена.
• Если обе режу­щие кром­ки ста­ли ост­рые, про­верь­те, оди­на­ко­вые ли они по длине. Срав­не­ние дли­ны кро­мок мож­но опре­де­лить как визу­аль­но, на глаз, так и изме­рив штан­ген­цир­ку­лем. Более длин­ную кром­ку мож­но допол­ни­тель­но подточить.
• По неопыт­но­сти, может потре­бо­вать­ся мно­го повто­ре­ний, что­бы две режу­щие кром­ки свер­ла ста­ли сим­мет­рич­ны­ми. Это нор­маль­но и тре­бу­ет боль­шо­го тер­пе­ния. Про­дол­жай­те зата­чи­вать до дости­же­ния резуль­та­та. Чаще пере­во­ра­чи­вай­те свер­ло, что­бы не зато­чить одну сто­ро­ну боль­ше другой.
• Для незна­чи­тель­ной кор­рек­ти­ров­ки режу­щих кро­мок, а так­же при под­прав­ке её остро­ты, мож­но обта­чи­вать не всю поверх­ность, сле­ду­ю­щую за ней, а толь­ко саму кром­ку (неболь­шую полос­ку вдоль неё). Это мож­но сде­лать, лег­ко каса­ясь режу­щей кром­кой кру­га при её гори­зон­таль­ном положении.
• Для про­вер­ки фор­мы и рас­по­ло­же­ния обто­чен­ных зад­них поверх­но­стей мож­но исполь­зо­вать как спе­ци­аль­ный шаб­лон, так и само­дель­ный, кото­рый мож­но выре­зать из листо­во­го мате­ри­а­ла. Дру­гой мно­гим извест­ный спо­соб опре­де­лить пра­виль­ность угла при вер­шине – поло­жить вплот­ную две гай­ки с шести­гран­ной голов­кой, что­бы две их кром­ки сопри­ка­са­лись (как пока­за­но на фото). После несколь­ких про­хо­дов шли­фо­ва­ния про­верь­те свер­ло. Оно долж­но под­хо­дить пря­мо в угол двух гаек. Так про­ве­ря­ет­ся угол при вер­шине 118 градусов.

Умень­ше­ние пере­мыч­ки кон­чи­ка сверла

При заточ­ке свер­ла боль­шин­ство людей дела­ют ошиб­ку, не умень­шая пере­мыч­ку на его кон­чи­ке. В даль­ней­шем при­хо­дит­ся исполь­зо­вать боль­шее дав­ле­ние при свер­ле­нии. Поче­му пере­мыч­ка при заточ­ке свер­ла полу­ча­ет­ся широ­кой? Тол­щи­на цен­траль­ной части свер­ла (сер­деч­ни­ка) нерав­но­мер­ная. Она уве­ли­чи­ва­ет­ся от кон­чи­ка свер­ла к хво­сто­ви­ку, для его укреп­ле­ния. Пере­мыч­ка – это, по сути, и есть кон­чик «сер­деч­ни­ка» свер­ла. В более круп­ных свер­лах, когда свер­ло мно­го­крат­но зата­чи­ва­ли, тол­щи­на пере­мыч­ки ста­но­вит­ся боль­ше (так как «сер­деч­ник» свер­ла ста­но­вит­ся тол­ще, бли­же к хвостовику).

Во вре­мя свер­ле­ния центр свер­ла тор­мо­зит про­цесс, созда­вая 50–70% сопро­тив­ле­ния. Это мож­но испра­вить путем умень­ше­ния попе­реч­ной кром­ки ста­чи­ва­ни­ем. Умень­ше­ние пере­мыч­ки очень эффек­тив­но для сни­же­ния сопро­тив­ле­ния рез­ке свер­ла, а так­же спо­соб­ству­ет луч­ше­му уда­ле­нию стружки.

Она шли­фу­ет­ся на менее гру­бом шли­фо­валь­ном кру­ге, его кра­ем. Из каж­дой канав­ки долж­но быть сто­че­но рав­ное коли­че­ство метал­ла. При её ста­чи­ва­нии будь­те осто­рож­ны, что­бы не сде­лать пере­мыч­ку слиш­ком тон­кой и не повре­ди­те режу­щие кром­ки. Осо­бен­но нуж­но быть осто­рож­ным на свёр­лах мало­го диа­мет­ра, что­бы не сто­чить лишнего.

Тести­ро­ва­ние зато­чен­но­го сверла

Для быст­рой про­вер­ки, поме­сти­те кон­чик свер­ла на дере­вян­ный бру­сок и про­сто повер­ни­те его мед­лен­но вруч­ную (по часо­вой стрел­ке). Пра­виль­но заост­рен­ное свер­ло лег­ко нач­нет вре­зать­ся в дере­во, даже при очень неболь­шом давлении.

Для насто­я­ще­го теста уста­но­ви­те свер­ло в дрель. Попы­тай­тесь про­свер­лить бру­сок дере­ва. Свер­ло долж­но вой­ти в дере­во без уси­лия. Обе кром­ки долж­ны сре­зать оди­на­ко­вый слой мате­ри­а­ла. Струж­ка долж­на оди­на­ко­во выхо­дить с обе­их сторон.

Анатомия сверла

При заточ­ке свер­ла по метал­лу необ­хо­ди­мо иметь пред­став­ле­ние о его устройстве.

Для свер­ле­ния метал­ла наи­бо­лее часто при­ме­ня­ют­ся спи­раль­ные свёр­ла. В основ­ном, когда вы выби­ра­е­те свер­ло для вашей рабо­ты, учи­ты­вай­те его дли­ну, тип кон­чи­ка, тип спи­раль­ной канав­ки, металл из кото­ро­го оно сделано.

Рабо­чая часть свер­ла под­раз­де­ля­ет­ся на две части – на режу­щую и калиб­ру­ю­щую (направ­ля­ю­щую). Режу­щая (или заход­ная) часть состо­ит из 2‑х режу­щих кро­мок, зад­них поверх­но­стей (идут на этой же пло­щад­ке сра­зу за кром­ка­ми) и пере­мыч­ки. Направ­ля­ю­щая часть име­ет 2 спи­ра­ле­вид­ные лен­точ­ки, к кото­рым при­мы­ка­ют канав­ки для струж­ки, а с дру­гой сто­ро­ны – спинками.

Раз­бе­рём базо­вые харак­те­ри­сти­ки спи­раль­но­го свер­ла: угол при вер­шине, угол зазо­ра режу­щих кро­мок, глав­ные режу­щие кром­ки, пере­мыч­ка меж­ду кром­ка­ми и угол спирали.

Угол при вершине

Он рас­по­ло­жен на кон­чи­ке спи­раль­но­го свер­ла. Это угол меж­ду дву­мя режу­щи­ми кром­ка­ми. Он обя­за­те­лен, что­бы цен­тро­вать спи­раль­ное свер­ло на мате­ри­а­ле, кото­рый свер­ли­те. Угол при вер­шине варьи­ру­ет­ся на раз­ных свер­лах и дол­жен быть адап­ти­ро­ван к мате­ри­а­лу (его твёр­до­сти), кото­рый Вы буде­те свер­лить. Чем жест­че металл, тем боль­ше угол при вер­шине (и, сле­до­ва­тель­но, более плос­кий кончик).

Наи­бо­лее уни­вер­саль­ное спи­раль­ное свер­ло по метал­лу име­ет угол при вер­шине 118 гра­ду­сов, при­ем­ле­мый для исполь­зо­ва­ния на дре­ве­сине, мяг­ком метал­ле, метал­ле сред­ней твёр­до­сти, пла­сти­ке и боль­шин­стве дру­гих не твёр­дых мате­ри­а­лов. Для твёр­дых мате­ри­а­лов, таких как нержа­ве­ю­щая сталь, угол при вер­шине дол­жен быть боль­ше (135 гра­ду­сов). С боль­шим углом при вер­шине начи­на­ет дей­ство­вать боль­шая часть режу­щих кро­мок рань­ше. Более малень­кий угол, напри­мер 90 гра­ду­сов, под­хо­дит для очень мяг­ких пла­сти­ков и дру­гих мяг­ких мате­ри­а­лов (к при­ме­ру, алю­ми­ния). Он будет тупить­ся при свер­ле­нии твёр­дых материалов.

Зад­ние поверх­но­сти и угол их расположения

Оба режу­щих края долж­ны иметь рельеф, поз­во­ля­ю­щий им вой­ти в заго­тов­ку для выпол­не­ния рез­ки метал­ла. Зад­ние поверх­но­сти (пло­щад­ки за режу­щи­ми кром­ка­ми) свер­ла рас­по­ла­га­ют­ся на дру­гом уровне, чем режу­щие кром­ки. Они плав­но изги­ба­ют­ся, обра­зуя «про­свет» и поз­во­ляя резать кром­кам при свер­ле­нии. Свёр­ла обще­го назна­че­ния име­ют «про­свет»  от 8 ° до 12 ° (или даже до 15 гра­ду­сов). Слиш­ком боль­шой зазор вызо­вет недо­ста­точ­ную опо­ру режу­щих кро­мок, и не будет доста­точ­ной тол­щи­ны кро­мок, что­бы отво­дить выде­ля­ю­ще­е­ся теп­ло при свер­ле­нии. Вели­чи­на это­го угла вли­я­ет на твёр­дость мате­ри­а­ла, кото­рый свер­ли­те. Мень­ший угол для более твёр­до­го мате­ри­а­ла, а боль­ший – для более мяг­ко­го.  Недо­ста­точ­но боль­шой угол зазо­ра (менее 9 гра­ду­сов) потре­бу­ет уси­лен­но­го дав­ле­ния при свер­ле­нии, что может вызвать повре­жде­ние пере­мыч­ки на кон­чи­ке сверла.

Пере­мыч­ка

Две режу­щие кром­ки вме­сте с зад­ни­ми поверх­но­стя­ми (пло­щад­ка­ми, сле­ду­ю­щи­ми за кром­ка­ми) в месте соеди­не­ния обра­зу­ют пере­мыч­ку. Она рас­по­ло­же­на в сере­дине кон­чи­ка свер­ла, так­же участ­ву­ет в рез­ке, но не режет так эффек­тив­но, как режу­щие кром­ки. Цен­траль­ная пере­мыч­ка отве­ча­ет за ввод свер­ла в мате­ри­ал, его центрирование.

Спи­раль­ные ленточки

Рас­по­ла­га­ют­ся на наруж­ной вин­то­вой поверх­но­сти направ­ля­ю­щей части свер­ла. Лен­точ­ки умень­ша­ют тре­ние, улуч­ша­ют отвод теп­ла и обес­пе­чи­ва­ют направ­ле­ние свер­ла в отверстие.

Спи­раль­ные канав­ки для стружки

Спи­раль­ные канав­ки слу­жат кана­лом для выво­да выре­зан­но­го мате­ри­а­ла (струж­ки) из отвер­стия, поз­во­ля­ют спе­ци­аль­ной жид­ко­сти для рез­ки и свер­ле­ния достичь режу­щих кромок.

Угол спи­ра­ли

Угол накло­на спи­ра­ли у сверл по метал­лу может отли­чать­ся. Боль­шие углы спи­ра­ли обес­пе­чи­ва­ют эффек­тив­ное уда­ле­ние мяг­ких, длин­но­мер­ных стру­жек. Мень­шие углы спи­ра­ли исполь­зу­ют­ся для твер­дых мате­ри­а­лов с корот­ки­ми стружками.

Свер­ла, име­ю­щие очень малень­кий угол спи­ра­ли (10 ° — 19 °), име­ют длин­ную спи­раль. В свою оче­редь, свер­ла с боль­шим углом спи­ра­ли (до 45 °) име­ют корот­кую спи­раль. Свёр­ла с нор­маль­ной спи­ра­лью име­ют угол спи­ра­ли 19 ° — 40 °.

Хво­сто­вик

Это конец свер­ла без спи­ра­ли, кото­рый удер­жи­ва­ет­ся патро­ном дре­ли. Диа­метр хво­сто­ви­ка важ­но учи­ты­вать при покуп­ке сверла.

Дли­на сверла

Общая дли­на свер­ла – это раз­мер от осно­ва­ния свер­ла до его режу­ще­го кон­чи­ка. Дли­на спи­раль­но­го свер­ла вли­я­ет на его жест­кость. Более корот­кое свер­ло будет креп­че и, с мень­шей веро­ят­но­стью, будет блуж­дать или ломать­ся, но может не иметь доста­точ­ную дли­ну, необ­хо­ди­мую для всех работ. В то вре­мя как более длин­ные свёр­ла могут про­свер­ли­вать более глу­бо­кие отвер­стия, они явля­ют­ся более гиб­ки­ми, что озна­ча­ет, что отвер­стия, кото­рые они про­свер­ли­ва­ют, могут иметь неточ­ное рас­по­ло­же­ние или откло­нять­ся от задан­ной оси.

Из чего сде­ла­но свер­ло по металлу

• Для изго­тов­ле­ния свёрл по метал­лу исполь­зу­ет­ся быст­ро­ре­жу­щая сталь (англ. HSS / high speed steel — высо­ко­ско­рост­ная сталь). На таких свёр­лах име­ет­ся обо­зна­че­ние “HSS” на хво­сто­ви­ке. Это общее назва­ние сверл по метал­лу ино­стран­но­го про­из­вод­ства, допол­ни­тель­ные обо­зна­че­ния дают рас­ши­рен­ную инфор­ма­цию о соста­ве свер­ла. Это леги­ро­ван­ная сталь, исполь­зу­е­мая для изго­тов­ле­ния метал­ло­ре­жу­ще­го инстру­мен­та, рабо­та­ю­ще­го при высо­ких ско­ро­стях рез­ки. Свёр­ла сде­ла­ны из угле­ро­ди­стой ста­ли с добав­ле­ни­ем воль­фра­ма, хро­ма, молиб­де­на и дру­гих эле­мен­тов. Это поз­во­ля­ет им исполь­зо­вать­ся на быст­рой ско­ро­сти вра­ще­ния. Свёр­ла HSS более устой­чи­вы к поте­ре закал­ки, они доволь­но рас­про­стра­не­ны в ком­плек­тах и при­год­ны для прак­ти­че­ски любо­го авто­мо­биль­но­го исполь­зо­ва­ния. Если вам не нуж­но свер­лить очень часто, то подой­дёт даже самое недо­ро­гое свер­ло HSS.
• Кобаль­то­вая сталь (свёр­ла с добав­ле­ни­ем кобаль­та отме­че­ны обо­зна­че­ни­ем “Со” и ука­за­ни­ем про­цен­та содер­жа­ния кобаль­та на хво­сто­ви­ке (HSS Co‑5 и HSS Co‑8 или HSS‑E)). Дан­ные свёр­ла очень дол­го сохра­ня­ют заточ­ку, не теря­ют остро­ту режу­щих кро­мок даже при более высо­ких тем­пе­ра­ту­рах. Если вам нуж­но свер­лить нержа­ве­ю­щую сталь, кобальт — луч­ший вари­ант. У тако­го свер­ла есть и недо­стат­ки. Оно более хруп­кое, чем про­стые HSS свёр­ла, поэто­му может повре­ждать­ся лег­че, осо­бен­но при боко­вом напря­же­нии или при застре­ва­нии свер­ла в отвер­стии. Они так­же намно­го доро­же. Кобаль­то­вые свёр­ла слу­жат очень дол­го, если с ними пра­виль­но обращаться.
• Кар­бид воль­фра­ма (Tungsten Carbide / Solid Carbide). Это чрез­вы­чай­но жест­кие свер­ла, но в то же вре­мя хруп­кие. Это огра­ни­чи­ва­ет их широ­кое при­ме­не­ние при руч­ном свер­ле­нии. Чаще встре­ча­ют­ся в про­мыш­лен­ном при­ме­не­нии, в инже­нер­ных цехах. Такие свёр­ла потре­бу­ют­ся, если нуж­но свер­лить высо­ко­проч­ную сталь, чугун или спла­вы титана.

 Защит­ное покры­тие сверла

Покры­тие, нане­сён­ное на свер­ло вли­я­ет на эффек­тив­ность и срок его службы.

• Чер­ный оксид (Black Oxide) — самое эко­но­мич­ное покры­тие. Чер­ный оксид добав­ля­ет защи­ту от кор­ро­зии, уве­ли­чи­ва­ет отпуск и сня­тие напря­же­ний в свер­ле. Это покры­тие так­же умень­ша­ет исти­ра­ние, а так­же спо­соб­ству­ет сохра­не­нию охла­жда­ю­щих и сма­зоч­ных мате­ри­а­лов для свер­ле­ния на свер­ле. Чер­ный оксид под­хо­дит для свер­ле­ния чугу­на и ста­ли, но не реко­мен­ду­ет­ся для свер­ле­ния алю­ми­ния, маг­ния или подоб­ных металлов.
• Оксид брон­зы (Bronze Oxide) — уве­ли­чи­ва­ет отпуск и сня­тие напря­же­ний в свер­ле и, как пра­ви­ло, исполь­зу­ет­ся в оди­ноч­ку для визу­аль­но­го опре­де­ле­ния кобаль­то­вой ста­ли или с чер­ным окси­дом для опре­де­ле­ния луч­ших сор­тов высо­ко­ско­рост­ной стали.
• Нит­рид тита­на (Titanium Nitride (TiN)). Более доро­гое покры­тие, кото­рое уве­ли­чи­ва­ет твер­дость свер­ла и обес­пе­чи­ва­ет теп­ло­вой барьер, при­во­дя­щий к уве­ли­че­нию про­из­во­ди­тель­но­сти и уве­ли­че­нию сро­ка служ­бы инстру­мен­та в более твер­дых мате­ри­а­лах. Свёр­ла с покры­ти­ем нит­ри­да тита­на под­хо­дят для свер­ле­ния чугу­на и ста­ли, а так­же алю­ми­ния, маг­ния. Одна­ко на прак­ти­ке тита­но­вое покры­тие, в конеч­ном сче­те, изна­ши­ва­ет­ся, и если зато­чить его, покры­тие пол­но­стью теря­ет­ся. Тита­но­вые свёр­ла выгля­дят как свёр­ла HSS с латун­ной или оран­же­вой окраской.
• Кар­бо­нит­рид тита­на (TiCN — Titanium Carbonitride). Име­ет сине-серый отте­нок. Покры­тые кар­бо­нит­ри­дом тита­на свёр­ла более твёр­дые и изно­со­устой­чи­вые, чем мно­гие дру­гие покрытия.
• Покры­тие цир­ко­ни­ем (Zirconium Coating). Хотя не явля­ет­ся основ­ным мате­ри­а­лом для свёрл, покры­тые цир­ко­ни­ем метал­лы очень хоро­шо слу­жат. Покры­тие из нит­ри­да цир­ко­ния может уве­ли­чить проч­ность твер­дых, но хруп­ких мате­ри­а­лов. Состав цир­ко­ния так­же умень­ша­ет тре­ние для повы­ше­ния точ­но­сти сверления.

 Обо­зна­че­ния на свёр­лах по метал­лу HSS

 Ино­стран­ные про­из­во­ди­те­ли добав­ля­ют обо­зна­че­ния на свёр­ла по метал­лу HSS, кото­рые гово­рят об при­ме­ня­е­мых тех­но­ло­ги­ях и дру­гих осо­бен­но­стях сверла.

• HSS‑R. Эта мар­ки­ров­ка гово­рит о том, что свер­ло про­шло тер­ми­че­скую обра­бот­ку и роли­ко­вую прокатку.
• HSS‑G. Режу­щие части таких инстру­мен­тов под­вер­га­ют шли­фов­ке при помо­щи бора­зо­на (CBN). Свер­ла HSS‑G полу­чи­ли мак­си­маль­но широ­кое рас­про­стра­не­ния из-за соче­та­ния высо­ких экс­плу­а­та­ци­он­ных харак­те­ри­стик и доступности.
• HSS‑E VAP. Так мар­ки­ру­ют свер­ла, основ­ное пред­на­зна­че­ние кото­рых — обра­бот­ка заго­то­вок из нержа­ве­ю­щей ста­ли. К поверх­но­стям таких инстру­мен­тов струж­ка прак­ти­че­ски не лип­нет. Из-за это­го они мед­лен­нее изна­ши­ва­ют­ся и реже ломаются.
• HSS‑E (HSS-Co8, HSS-Co5 и др.). Эта мар­ки­ров­ка ука­зы­ва­ет на высо­кое содер­жа­ние кобаль­та в спла­ве. Такие свер­ла под­хо­дят для обра­бот­ки вяз­ких и слож­ных металлов.
• HSS‑G TiN. Такие свер­ла име­ют напы­ле­ние из нит­ри­да тита­на. Оно зна­чи­тель­но повы­ша­ет твер­дость инстру­мен­та и его термостойкость.
• HSS‑G TiAlN. Такие свер­ла име­ют напы­ле­ние из нит­ри­да тита­на, леги­ро­ван­но­го алю­ми­ни­ем. Оно еще боль­ше уве­ли­чи­ва­ет твер­дость инстру­мен­та и его термостойкость.

Как правильно сверлить металл?

• Даже самые доро­гие и креп­кие свёр­ла будут иметь срок служ­бы все­го несколь­ко отвер­стий, если их исполь­зо­вать неправильно.
• Луч­ше мень­ше надав­ли­вать на свер­ло и исполь­зо­вать более низ­кую ско­рость вра­ще­ния. Ско­рость долж­на быть адап­ти­ро­ва­на к твер­до­сти мате­ри­а­ла и раз­ме­ру отвер­стия. В целом, чем боль­ше диа­метр, свер­ла, тем долж­на быть мень­ше ско­рость его вра­ще­ния и наобо­рот, чем свер­ло мень­ше, тем ско­рость может быть выше. Свёр­ла­ми от 1.5 до 4.5 мм мож­но свер­лить металл на ско­ро­сти вра­ще­ния 3000 обо­ро­тов в мину­ту. Для свёрл боль­ше­го диа­мет­ра реко­мен­ду­ют­ся обо­ро­ты от 350 до 1000. Во вре­мя свер­ле­ния, если вы начи­на­е­те видеть дым или металл, с кото­рым вы рабо­та­е­те, начи­на­ет обес­цве­чи­вать­ся и затем­нять­ся, вы свер­ли­те слиш­ком быст­ро. Ско­рость вра­ще­ния вли­я­ет на нагрев свер­ла. Горя­чее свер­ло быст­рее затуп­ля­ет­ся. Не суще­ству­ет еди­ной ско­ро­сти свер­ле­ния для всех типов метал­лов. Как общее пра­ви­ло при свер­ле­нии метал­ла: чем боль­ше свер­ло и жест­че металл, тем мед­лен­нее ско­рость вра­ще­ния. Если свер­ло острое, для свер­ле­ния отвер­стия не нуж­но огром­ное дав­ле­ние. Полом­ка часто воз­ни­ка­ет, когда вы пыта­е­тесь силь­но нада­вить на тупое свер­ло, что­бы оно быст­рее свер­ли­ло. Это не рабо­та­ет, а толь­ко пере­гре­ва­ет металл.
• Посколь­ку метал­лы име­ют глад­кие поверх­но­сти, полез­но исполь­зо­вать кер­не­ние, что­бы цен­тро­вать свер­ло. При свер­ле­нии боль­ших отвер­стий мож­но пред­ва­ри­тель­но­го про­свер­лить металл свер­лом мень­ше­го диа­мет­ра. Это будет направ­ля­ю­щей для ваше­го свер­ла и предот­вра­тит его пере­ме­ще­ние или сколь­же­ние при вра­ще­нии. Свер­лом мень­ше­го диа­мет­ра луч­ше свер­лить не насквозь. Оно так­же будет слу­жить резер­ву­а­ром для спе­ци­аль­ной охла­жда­ю­щей и сма­зы­ва­ю­щей жидкости.

• Поста­рай­тесь дер­жать свер­ло ста­биль­но. Если его не сохра­нять пер­пен­ди­ку­ляр­ным при свер­ле­нии, то оно может заги­бать­ся и сломаться.
• При свер­ле­нии листо­во­го метал­ла, будь­те осто­рож­ны, когда свер­ло начи­на­ет про­хо­дить через металл к дру­гой сто­роне. Свер­ло может застрять при выхо­де с обрат­ной сто­ро­ны и заце­пить мате­ри­ал сни­зу отвер­стия. В иде­а­ле нуж­но под­ло­жить бру­сок дере­ва под металл, что­бы он не про­ги­бал­ся в кон­це свер­ле­ния. С опы­том вы буде­те чув­ство­вать изме­не­ния в зву­ке и сопро­тив­ле­нии, что­бы умень­шить дав­ле­ние в кон­це сверления.
• В зави­си­мо­сти от мате­ри­а­ла и раз­ме­ра отвер­стия может быть полез­ным или даже необ­хо­ди­мым охла­жде­ние свер­ла. При свер­ле­нии металл зна­чи­тель­но нагре­ва­ет­ся, что может при­ве­сти к пере­гре­ву свер­ла. Это умень­ша­ет его твёр­дость и остро­ту. Во вре­мя рабо­ты сле­ду­ет делать пау­зы, что­бы дать свер­лу остыть. Для твер­дых метал­лов, боль­ших диа­мет­ров и глу­бо­ких отвер­стий луч­ше все­го исполь­зо­вать так­же спе­ци­аль­ную жид­кость для рез­ки и свер­ле­ния. Непо­сред­ствен­но перед нача­лом свер­ле­ния, необ­хо­ди­мо доба­вить неко­то­рое коли­че­ство смаз­ки, что­бы обес­пе­чить умень­ше­ние тепловыделения.
• При свер­ле­нии заго­тов­ки неболь­шо­го раз­ме­ра, не дер­жи­те её в руке. Её нуж­но надёж­но закре­пить. В про­тив­ном слу­чае заго­тов­ку может вырвать, а рука может трав­ми­ро­вать­ся. При свер­ле­нии тяже­лых или непо­движ­ных объ­ек­тов это не требуется.
• Про­цесс свер­ле­ния неиз­беж­но создаст ост­рые кром­ки. Это неболь­шие зуб­ча­тые кус­ки метал­ла, кото­рые могут нахо­дить­ся вокруг края отвер­стия, кото­рое необ­хо­ди­мо уда­лить. Вы може­те про­сто сгла­дить неров­но­сти кра­ёв напиль­ни­ком. Еще один неболь­шой трюк, это исполь­зо­вать свер­ло, кото­рое боль­ше отвер­стия, име­ю­ще­го «заусен­цы». Поме­сти­те кон­чик свер­ла боль­ше­го диа­мет­ра в отвер­стие и про­кру­ти­те его. В ито­ге полу­чит­ся совер­шен­но глад­кое и ров­ное отверстие.

Свер­ле­ние твёр­дых металлов

Оче­вид­но, что твёр­дые метал­лы свер­лить слож­нее. К при­ме­ру, нержа­ве­ю­щая сталь тяже­ло режет­ся и свер­лит­ся. Рас­смот­рим, что нуж­но учи­ты­вать при свер­ле­нии твёр­дых металлов.

Ско­рость свер­ле­ния твёр­дых метал­лов долж­на быть мед­лен­ной. В иде­а­ле нуж­но исполь­зо­вать более твёр­дое свер­ло, такое как кобаль­то­вое, с покры­ти­ем нит­ри­да тита­на или кар­бид-воль­фра­мо­вое.  Тре­тий момент каса­ет­ся охла­жде­ния. При свер­ле­нии твер­дых метал­лов реко­мен­ду­ет­ся исполь­зо­вать спе­ци­аль­ное мас­ло для рез­ки и свер­ле­ния металлов.

В иде­а­ле, свер­ле­ние твер­дых метал­лов долж­но осу­ществ­лять­ся при помо­щи свер­лиль­но­го стан­ка, так как он даст боль­ше кон­тро­ля и создаст боль­шее усилие.

Свер­ле­ние листо­во­го металла

При свер­ле­нии обыч­ным свер­лом листо­во­го метал­ла отвер­стие полу­ча­ет­ся неров­ным. Так про­ис­хо­дит, пото­му что кон­чик свер­ла, выхо­дя из листа с обрат­ной сто­ро­ны, пере­ста­ёт цен­три­ро­вать­ся, а лен­точ­ки свер­ла ещё не цен­три­ру­ют свер­ло, так как ещё не кон­так­ти­ру­ют с поверх­но­стью металла.

В опре­де­лён­ный момент свер­ло закли­ни­ва­ет и начи­на­ет рвать металл или про­скаль­зы­вать в патроне дре­ли. Обыч­ное спи­раль­ное свер­ло сде­ла­но, что­бы свер­лить тол­стые и твёр­дые мате­ри­а­лы. Спе­ци­аль­ные свёр­ла для листо­во­го метал­ла свер­лят ров­ное отверстие.

Спе­ци­аль­ное свер­ло для листо­во­го метал­ла име­ет ост­рый выступ по цен­тру и режу­щие вер­шин­ки по бокам. Это свер­ло име­ет сле­ду­ю­щие пре­иму­ще­ства: хоро­шая цен­тров­ка, мини­маль­ное обра­зо­ва­ние заусен­цев при сквоз­ном свер­ле­нии, точ­ное свер­ле­ние в тон­ких листах и тру­бах. Такое свер­ло мож­но сде­лать из обыч­но­го свер­ла по метал­лу. Оно зата­чи­ва­ет­ся так­же, как свер­ло для высвер­ли­ва­ния точеч­ной свар­ки.

Свер­ле­ние начи­на­ет­ся с кон­чи­ка, потом режу­щие края сра­зу свер­лят отвер­стие опре­де­лён­но­го диаметра.

При свер­ле­нии листа метал­ла так­же жела­тель­но поме­стить плос­кий отре­зок дре­ве­си­ны под ним.

Срав­ни­те два отвер­стия на фото, про­свер­лен­ные в алю­ми­нии тол­щи­ной 1.2 мм. Оба отвер­стия были про­свер­ле­ны свер­лом 1.25 см. при обо­ро­тах 150 об. в мин. с дере­вян­ной под­лож­кой, под­ло­жен­ной под метал­ли­че­ский лист. Отвер­стие сле­ва было про­свер­ле­но стан­дарт­ным спи­раль­ным свер­лом, а отвер­стие спра­ва свер­лом с моди­фи­ци­ро­ван­ным кон­чи­ком. Ни одно отвер­стие не было обра­бо­та­но, что­бы снять заусенцы.

Если Вы хоти­те про­свер­лить тон­кий листо­вой металл, нико­гда не дер­жи­те лист метал­ла в руках. Когда свер­ло про­ре­за­ет сквозь лист метал­ла и выхо­дит с обрат­ной сто­ро­ны, есть опас­ность, что оно может неожи­дан­но застрять в листе метал­ла и лист повре­дит руку. Луч­ше закре­пить лист проч­но меж­ду дву­мя фане­ра­ми. Тогда свер­ле­ние будет без­опас­ным. Это так­же умень­ша­ет коли­че­ство заусен­цев, что упро­ща­ет чисто­вую обра­бот­ку заго­тов­ки. Таким спо­со­бом мож­но полу­чить ров­ное отвер­стие и обыч­ным свер­лом по метал­лу с углом на кон­чи­ке 118 градусов.

Охлаждение и смазка при сверлении металла

• Кро­ме исполь­зо­ва­ния пра­виль­но­го свер­ла по метал­лу, пра­виль­ной ско­ро­сти вра­ще­ния, при свер­ле­нии метал­ла реко­мен­ду­ет­ся исполь­зо­вать спе­ци­аль­ное мас­ло для рез­ки или свер­ле­ния метал­лов. Это сред­ство предот­вра­ща­ет пере­грев свер­ла, а так­же умень­ша­ет тре­ние, облег­чая свер­ле­ние. Не гово­ря уже о том, что спе­ци­аль­ное сред­ство обес­пе­чи­ва­ет более высо­кие ско­ро­сти вра­ще­ния, что повы­ша­ет про­из­во­ди­тель­ность. Оно так­же предот­вра­ща­ет при­ли­па­ние струж­ки к режу­щей кром­ке и к канав­кам свер­ла. Мно­гие совре­мен­ные покры­тия на свер­лах не пред­по­ла­га­ют исполь­зо­ва­ние сма­зоч­ных мате­ри­а­лов, поэто­му, сна­ча­ла нуж­но уточ­нить с каким свер­лом, при какой ско­ро­сти и при свер­ле­нии како­го метал­ла нуж­но исполь­зо­вать мас­ло для сверления.
• Спе­ци­аль­ное мас­ло нано­сят на рабо­чую зону для отво­да части теп­ла и смаз­ки режу­ще­го инстру­мен­та, обес­пе­чи­вая луч­шее режу­щее дей­ствие при мень­шем тре­нии и уве­ли­чи­вая срок служ­бы инстру­мен­та (в нашем слу­чае сверла).
• Суще­ству­ют как спе­ци­аль­ные, так и уни­вер­саль­ные сред­ства для охла­жде­ния и смаз­ки при свер­ле­нии (к при­ме­ру, Specialist_® Multi-Purpose Cutting Oil от ком­па­нии WD-40).
• Сто­ит отме­тить, что есть масте­ра, кото­рые нико­гда не исполь­зу­ют какое-либо мас­ло или жид­кость во вре­мя свер­ле­ния, в том чис­ле на стан­ке. Объ­яс­ня­ют они это тем, что мас­ло или дру­гие сма­зоч­ные мате­ри­а­лы про­ти­во­ре­чат пред­на­зна­че­нию свер­ла. Если име­ет­ся пра­виль­но зато­чен­ное свер­ло, оно долж­но резать металл, а не про­скаль­зы­вать. Если свер­ло острое, име­ет пра­виль­ную заточ­ку для кон­крет­но­го метал­ла, настро­е­на пра­виль­ная ско­рость вра­ще­ния, то боль­ше ниче­го не нуж­но. Боль­шая часть теп­ла при свер­ле­нии ухо­дит в стружку.
• Если Вы свер­ли­те толь­ко тон­кий листо­вой металл, то охла­жде­ние и смаз­ка могут не потре­бо­вать­ся. Важ­но будет толь­ко соблю­дать пери­о­дич­ность свер­ле­ния, ско­рость вра­ще­ния и дав­ле­ние на сверло.

Как сде­лать жид­кость для рез­ки и свер­ле­ния метал­ла самому?

Если необ­хо­ди­мо при свер­ле­нии исполь­зо­вать охла­жде­ние, то жела­тель­но исполь­зо­вать спе­ци­аль­ную жид­кость. Её нель­зя заме­нить чем попа­ло. Спе­ци­аль­ная жид­кость для рез­ки или свер­ле­ния метал­лов содер­жит сма­зы­ва­ю­щие веще­ства, инги­би­то­ры кор­ро­зии, инги­би­то­ры пле­се­ни и бак­те­рий, замед­ли­те­ли вос­пла­ме­не­ния, ста­би­ли­за­то­ры. Тре­бу­ет­ся жид­кость (или рас­плав­ля­е­мое твер­дое веще­ство), кото­рая не ста­но­вит­ся газом при тем­пе­ра­ту­рах, созда­ва­е­мых свер­ле­ни­ем. Про­стая вода может охла­ждать, но будет испа­рять­ся, не остав­ляя после себя сма­зы­ва­ю­щей плён­ки, а так­же может вызы­вать кор­ро­зию режу­щих кромок.

Нуж­но быть осто­рож­ным с исполь­зо­ва­ни­ем чего-либо для охла­жде­ния при свер­ле­нии, что явно не пред­на­зна­че­но для этой цели. Вы буде­те дышать дымом, кото­рый может быть ток­сич­ным. К при­ме­ру, исполь­зо­ва­ние анти­фри­за с водой, кото­рый выдер­жи­ва­ет высо­кую тем­пе­ра­ту­ру, име­ет анти­кор­ро­зи­он­ные и неко­то­рые сма­зоч­ные свой­ства, логич­но, но при его испа­ре­нии обра­зу­ют­ся ток­сич­ные пары.

Суще­ству­ют мно­же­ство рецеп­тов само­дель­ных масел для рез­ки и свер­ле­ния метал­ла, кото­рые име­ют свои пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки. Здесь я при­во­жу лишь один рецепт, кото­рый не раз при­ме­нял­ся одним зна­ко­мым масте­ром, кото­ро­му при­хо­ди­лось мно­го сверлить.

Рецепт само­дель­ной жид­ко­сти для рез­ки и свер­ле­ния металла:

• 3 части воды,
• 1 часть транс­мис­си­он­но­го мас­ла (gear oil), воз­мож­но мож­но и моторного,
• несколь­ко капель жид­ко­сти для мытья посуды.

Сна­ча­ла нуж­но доба­вить мою­щее сред­ство в воду, а затем немно­го пере­ме­шать. Если про­сто сме­шать все ингре­ди­ен­ты в один кон­тей­нер сра­зу, они не очень хоро­шо сме­ши­ва­ют­ся. Мыло явля­ет­ся ката­ли­за­то­ром, кото­рый поз­во­ля­ет сме­ши­вать мас­ло и воду. В про­тив­ном слу­чае, из-за раз­лич­ных плот­но­стей мас­ло будет пла­вать поверх воды. При свер­ле­нии вода будет охла­ждать свер­ло и испа­рять­ся, а тон­кая мас­ля­ная плён­ка будет дей­ство­вать как смаз­ка, а так­же предот­вра­щать кор­ро­зию. Если при испа­ре­нии воды оста­ёт­ся лип­кий оста­ток, то было добав­ле­но слиш­ком мно­го мыль­но­го средства.

Един­ствен­ный металл, для кото­ро­го тре­бу­ет­ся спе­ци­аль­ная жид­кость для рез­ки или свер­ле­ния, это алю­ми­ний. На мно­гих спе­ци­аль­ных жид­ко­стях для рез­ки и свер­ле­ния метал­ла ука­за­но, что они при­ме­ни­мы для всех метал­лов, кро­ме алю­ми­ния. Для это­го метал­ла в каче­стве охла­жда­ю­ще­го и сма­зы­ва­ю­ще­го сред­ства мож­но исполь­зо­вать обыч­ную wd-40 или керосин.

Читай­те так­же по теме:

Как зато­чить свер­ло для высвер­ли­ва­ния точеч­ной сварки?