Сверление: определение, процесс, 12 советов по сверлению металла и FAQ

Что такое сверление?

Сверление — режущий процесс, использующий сверло для создания отверстия с круглым поперечным сечением в твердых материалах. Сверло — обычно вращающийся режущий инструмент, часто многорезущий. Сверло прижимается к заготовке и вращается со скоростью сотен–тысяч об/мин. Режущий край удаляет стружку из отверстия.

При сверлении горного порода отверстие часто делают не круговым движением, хотя сверло вращается. Обычно — ударным способом: быстрыми короткими уходами вверх-вниз. Удар снаружи (верхний молот) или изнутри скважины (DTH). Для горизонтального сверления — дрифтеры.

В редких случаях специальные сверла делают некруглые отверстия (квадратные).

Процесс сверления

Сверленные отверстия характеризуются: острым краем на входе, заусенцами на выходе, спиралевидными следами подачи внутри.

Сверление влияет на механические свойства: низкие остаточные напряжения у входа и тонкий сильно напряженный слой на новой поверхности. Это повышает чувствительность к коррозии и распространению трещин. Чистовая операция может устранить это.

У канавчатых сверл стружка уходит через канавки. Длинные спирали или хлопья — зависит от материала и режимов. Тип стружки указывает на обрабатываемость: длинные стружки — хорошая обрабатываемость.

Отверстия лучше располагать перпендикулярно поверхности. Минимизирует «гуляние» сверла — отклонение от оси, смещение отверстия. Чем больше отношение длины к диаметру, тем больше гуляние. Способы предупреждения:

• Создание центровой метки/элемента перед сверлением:
  • Отливка, прессовка, ковка метки в заготовке
  • Центровка (центробежная ударная метка)
  • Центровое сверление (spot drilling)
  • Выравнивание лицевой поверхности (spot facing) — обработка участка на литье/ковке для точной опоры на шероховатой поверхности.
• Фиксация положения сверла направляющей втулкой в приспособлении для сверления

Шероховатость после сверления: 0,8–12,5 мкм (32–500 мкдюйм). Чистовая — около 0,8 мкм, черновая — 12,5 мкм.

Охлаждающая жидкость (СОЖ) используется для охлаждения сверла, повышения стойкости, скоростей, чистоты, удаления стружки. Подача: заливка или аэрозоль.

При выборе сверла учитывайте задачу и оцените, какое сверло лучше. Разные типы: подземное (subland) — несколько диаметров; перьевое (spade) — большие диаметры; резьбовое с заменимыми пластинами (indexable) — управление стружкой.

12 советов по сверлению отверстий в металле

У большинства домашних мастеров придет время сверлить металл. Инструменты и методы почти так же разнообразны, как металлы.

Сверление металла не намного сложнее дерева, но требует других техник и расходников. Любой переносной дрель (или станочный, если есть), лучшие сверла — стандартные, подходящие и для дерева.

Главные правила: безопасность и правильные техники, в частности медленное сверление для предотвращения перегрева. Методы работают для большинства металлов: листовой металл, алюминий, толстые стальные листы.

1. Сверла для металла

Почти любое универсальное спиралевое сверло справится. Большинство сверл для металла просверливают и дерево, пластик. Дешевые — высокоскоростная сталь (HSS), подходят для большинства задач.

Если много отверстий или твердые/абразивные металлы (нержавейка, чугун) — черное оксидное или кобальтовое сверло (HSS-Co). Дольше держат остроту.

Некоторые имеют покрытие нитридом титана (TiN) — производители заявляют до 6х стойкости vs обычный HSS.

2. Защитите глаза

Одна крошка металла может серьезно повредить глаз — защита обязательна. Лучше очки с обхватом по бокам.

3. Сделайте центровку

Сверла гуляют при начале. Измерьте, отметьте, сделайте центробей и молотком маленькую углубление. Кончик сверла будет в нем при начале.

4. Смазанные сверла служат дольше

Для стали ≥3 мм используйте СОЖ или универсальное масло (3-IN-ONE). Смазка снижает трение и нагрев — сверление легче, сверла дольше живут. Для алюминия, лади, чугуна смазка обычно не нужна.

5. Зажимки предотвращают травмы

Никогда не держите деталь одной рукой, сверля другой. Сверло может зацепиться — деталь мгновенно закрутится, ударит, поранит (острые кромки режут до кости!). Минимум две зажимки для надежной фиксации.

6. Начинайте с малого отверстия

Нужен большой диаметр? Начинайте малым! Спиралевые сверла до 25 мм, но лучше: начните с 6 мм и последовательно увеличивайте до нужного размера.

7. Снимите заусенцы

После сверления удалите острые кромки/заусенцы. Можно купить заусенчника, но перед покупкой попробуйте трюк: возьмите сверло чуть больше диаметра и аккуратно вручную прокрутите по краю отверстия. Сгладит край и снимет заусенцы.

8. Корончатые сверла для больших отверстий

Для больших отверстий коронка делает работу чисто и быстро. Как спиралевые, зажимаются в дрель, режут тонколистовые металлы (алюминий, сталь). Используйте фанерную подложку под центровку коронки и защиту стола.

9. Сверлите на низкой скорости

Чем быстрее вращение, тем горячее сверло. Тепло быстро затупляет. Общее правило: сверлите металл на минимально возможной скорости. Твердые металлы (сталь) и большие сверла — еще медленнее. Малое сверло (1,5–5 мм) — до 3000 об/мин. Крупное (17–25 мм) — 350–1000 об/мин.

10. Сделайте «сэндвич» для тонкого листа

Для чистых точных отверстий в тонком листе — сэндвич из дерева. Лист металла между двумя деревянными брусками, все зажато на столе. Деревянные «слои» держат лист ровным, предотвращают гуляние сверла.

11. Попробуйте ступенчатое сверло

Ступенчатые сверла (step drill) — для листового металла и тонких материалов. Идеально для точных отверстий в коробках, щитах, нержавейках. Позволяют разные диаметры одним сверлом, некоторые до 9,5 мм толщины. Минус — дороже обычных.

12. Перейдите на станочную дрель

Хотя ручная дрель справляется с большинством отверстий, станочная дрель (drill press) дает большую точность и результат. Большинство заточены под металлообработку. Давление на ручку — вертикальное погружение, точное отверстие.

Станочные дрели имеют чугунные столы с наклоном/высотой, разнообразные зажимки. Смена скоростей — перекидывание ремня на шкивы. Напольные — дороже, но хороший настольный — около $100.

FAQ