Сверление: определение, процесс и 12 экспертных советов для металла

Что такое сверление?

Сверление — режущий процесс, использующий сверло для создания отверстия круглого сечения в твердых материалах. Сверло — обычно вращающийся режущий инструмент, часто многоточечный. Сверло прижимается к заготовке и вращается со скоростью от сотен до тысяч оборотов в минуту. В результате режущая кромка давит на заготовку, удаляя стружку из отверстия в процессе сверления.

При сверлении породы отверстие обычно не создается круговым режущим движением, хотя сверло вращается. Вместо этого отверстие делается ударным воздействием сверла с быстрыми повторяющимися короткими ходами.

Ударное воздействие может быть внешним (верхнее молотковое сверло) или внутренним (фоновое сверло, DTH). Сверла для горизонтального бурения называются дрифтерными.

Связано: Что такое сверлильный станок?

В редких случаях специально 형상ованные сверла создают отверстия некруглого сечения; возможно квадратное сечение.

Процесс сверления

Сверленные отверстия характеризуются острым краем на входе и наличием заусенцев на выходе. Внутри отверстия обычно присутствуют спиралевидные следы подачи.

Сверление может влиять на механические свойства заготовки, создавая низкие остаточные напряжения у края отверстия и очень тонкий слой высоконапряженного и нарушенного материала на новой поверхности. Это делает заготовку более восприимчивой к коррозии и распространению трещин на напряженной поверхности. Чистовая операция может предотвратить эти вредные состояния.

Для канавчатых сверл стружка удаляется через канавки. Стружка может образовывать длинные спирали или мелкие чешуйки в зависимости от материала и параметров процесса. Тип стружки может указывать на обрабатываемость материала: длинная стружка свидетельствует о хорошей обрабатываемости.

По возможности сверленные отверстия должны располагаться перпендикулярно поверхности заготовки. Это минимизирует склонность сверла «бродить» — отклоняться от предполагаемой центральной линии, вызывая смещение отверстия. Чем выше отношение длины к диаметру сверла, тем больше склонность к блужданию. Это также предотвращается различными способами:

• Создание центрирующей метки или элемента перед сверлением:
  • Литье, формовка или ковка метки в заготовке
  • Центровка кернером
  • Центровое сверление (центровка)
  • Выравнивание торца — механическая обработка определенной области литья или ковки для создания точно позиционированной поверхности на ином шершавом основании.
• Фиксация положения сверла с помощью направляющей втулки в сверлильном приспособлении

Шероховатость поверхности после сверления может варьировать от 32 до 500 микровюймов. Чистовые проходы дают поверхность около 32 микровюймов, черновые — около 500.

Охлаждающая жидкость обычно используется для охлаждения сверла, увеличения ресурса инструмента, повышения скоростей и подач, улучшения шероховатости и помощи в удалении стружки. Подача обычно осуществляется заливкой заготовки охлаждающей смазкой или распылением тумана.

При выборе сверла важно учитывать задачу и оценивать, какое сверло лучше её решит. Существует множество типов сверл для разных целей. Подземное сверло способно сверлить более одного диаметра. Перьевидное сверло — для крупногабаритных отверстий. Индексируемое сверло удобно для управления стружкой.

12 советов по сверлению отверстий в металле

У большинства любителей DIY придет время, когда придется просверлить отверстие в металле. Инструменты и методы почти такими же разнообразными, как и сами металлы.

Сверление металла не намного сложнее дерева, но требует других техник и немного больше расходников. Можно использовать любую переносную дрель (или станочную, если есть), а лучшие сверла — те же стандартные, что и для дерева.

Связано: Что такое сверла?

Главные правила: соблюдать базовую технику безопасности и использовать правильные методы, например, сверлить медленно для предотвращения перегрева. Те же методы работают для большинства металлов: от листового до алюминия и толстых стальных плит.

Вот 12 советов для быстрой, легкой и безопасной работы.

1. Сверла для сверления металла

Почти любое универсальное спиралевое сверло справится с металлом. Большинство сверл для металла рассчитаны на разные материалы, включая дерево и пластик. Самые дешевые спиралевые сверла из быстрорежущей стали (HSS) — достаточно для большинства задач.

Если сверлите много отверстий или обрабатываете твердые абразивные металлы (нержавейку, чугун), потратьте немного больше на сверла из черной оксидной стали или кобальтовой стали. Они выдержат больше отверстий до затупления.

Некоторые сверла имеют покрытие нитридом титана (TiN), которое, по заявлениям производителей, лучше устоит к телу и трению, увеличив ресурс в 6 раз по сравнению со стандартными HSS-сверлами.

2. Защитите глаза

Одна крошечная металлическая щепка может серьезно повредить глаз, поэтому надежная защита глаз при сверлении металла обязательна. Для лучшей защиты выбирайте очки с боковой защитой.

3. Сделайте кернеровку

Сверла склонны блуждать при начале сверления. Чтобы предотвратить это, отмерьте и отметьте место отверстия, затем кернером и молотком создайте небольшую углубленную точку. Это даст кончику сверла опору при начале работы.

4. Смазанные сверля служат дольше

Для сверления стали толщиной 1/8 дюйма (3,2 мм) и более используйте режущую жидкость или универсальное масло (например, 3-IN-ONE). Смазка снижает трение и нагрев, облегчает сверление и продлевает жизнь сверлу. Для легко обрабатываемых металлов (алюминий, латунь, чугун) смазка обычно не требуется.

5. Зажимы предотвращают травмы

Никогда не держите металл одной рукой, пытаясь просверлить его другой. Сверло может зацепиться, мгновенно заставив заготовку вращаться, ударить и порезать (острые края режут до кости!). Всегда используйте минимум два зажима для надежной фиксации заготовки.

6. Начинайте с малого отверстия

Нужно большое отверстие? Начинайте мало! Большинство спиралевых сверл доступны до 1 дюйма (25 мм) в диаметре, но лучшие результаты дает начало с 1/4 дюйма (6,3 мм) и последовательное расширение большими сверлами до нужного размера.

7. Снимите заусенцы с отверстия

После сверления в металле желательно убрать острые края и заусенцы. Можно купить специальные инструменты для снятия заусенцев, но перед покупкой попробуйте этот трюк: возьмите спиралевое сверло чуть большего диаметра, чем только что просверленное отверстие, и аккуратно вручную прокрутите его по верху отверстия. Это сгладит край и уберет заусенцы.

8. Корончатые сверла для больших отверстий

Для крупных отверстий корончатое сверло делает работу чисто и быстро. Как спиралевые сверла, корончатые устанавливаются в патрон дрели и прорезают тонкостенные листы (алюминий, сталь). Используйте обрезок фанеры как подложку для центровки корончатого сверла и защиты рабочей поверхности.

9. Сверлите на низкой скорости

Чем быстрее вращается сверло, тем сильнее оно нагревается. И тепло быстро затупляет сверло. Общее правило: сверлить металл на максимально низкой скорости. Твердые металлы (сталь) и крупные сверла требуют еще более низких скоростей. С малым спиралевым сверлом (1,5–4,8 мм) можно сверлить большинство металлов на 3000 об/мин. Для крупных спиралевых сверл (17–25 мм) рекомендуется 350–1000 об/мин.

10. Сделайте «сэндвич»

Для чистых точных отверстий в тонком листовом металле сделайте деревянный сэндвич. Просто поместите лист металла между двумя досками и зажмите всё на столе или верстаке. Деревянные «слои хлеба» держат металл ровным и предотвращают блуждание сверла.

11. Попробуйте ступенчатое сверло

Ступенчатые сверла предназначены для сверления отверстий в листовом металле и других тонких материалах. Идеальны, когда нужно идеально чистое отверстие точного размера в стальном распределительном ящике, электрощите или даже нержавеющей раковине.

Ступенчатое сверло позволяет сверлить отверстия разного диаметра, некоторые — до толщины металла 3/8 дюйма (9,5 мм). Минус? Ступенчатые сверла дороже обычных.

12. Переходите на станочную дрель

Хотя большинство отверстий в металле можно просверлить ручной дрелью, станочная дрель почти всегда дает большую точность и лучшие результаты. Большинство станочных дрелей изначально проектируются для металлообработки. Нажатие на ручку заставляет сверло прудить строго вниз, создавая очень точное отверстие.

Станочные дрели имеют массивные чугунные столы с наклоном и регулировкой высоты и различные варианты зажима. Смена скоростей — простое перемещение ремня на другом шкиве. Напольные модели самые дорогие, но приличную настольную можно купить за ~$100.

Часто задаваемые вопросы

Что такое сверление?

Сверление — режущий процесс, использующий сверло для создания отверстия круглого сечения в твердых материалах. Сверло обычно вращающийся режущий инструмент, часто многоточечный. Вместо этого отверстие обычно делается ударным воздействием сверла с быстро повторяющимися короткими движениями.

Что такое сверление

Сверление — режущий процесс, использующий сверло для создания отверстия круглого сечения в твердых материалах. Сверло обычно вращающийся режущий инструмент, часто многоточечное. Сверло прижимается к заготовке и вращается со скоростью от сотен до тысяч оборотов в минуту.

Что такое дрель?

Дрель — инструмент для создания круглых отверстий или завинчивания крепежей. Оснащается сверлом или битом в патроне. Ручные типы уступают место аккумуляторным. Дрели широко применяются в столярке, металлообработке, строительстве, станкостроении, коммунальном хозяйстве. Существуют миниатюрные специализированные версии.