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.
Сверла какой марки лучше?
В запасах домашних мастеров до настоящего времени сохранились инструменты и оснастка с советских времен. Нельзя сказать, что это были плохие сверла, особенно победитовые, но как заточить сверло по металлу без оборудования?
Проще купить новый режущий инструмент от зарубежных и отечественных производителей:
- Bosch – любая продукция исключительного качества.
- Ruko – ищите лучшие крестовые сверла с твердым наплавлением для надежности.
- Haisser – их сверла с титаново-нитридным покрытием выдерживают экстремальные нагрузки (обработка стали, меди, бронзы, металлокерамики пр.).
- «Зубр – хорошо зарекомендовавшая себя отечественная марка, оптимальное соотношение цены и качества, предлагает надежные резцы по металлу, в частности с кобальтом.
Важно: Отверстие в тонком изделии из податливого сплава возьмет любое сверло. Для «спецов», работающих по металлу, не выгодно покупать дешевые буравчики сомнительного качества и тратить время на их заточку.
Как правило, сверла имеют специализацию – по металлу и древесине, но ими можно работать и по другим материалам, включая бетон, керамику и полимеры.
Из чего изготавливают сверла
Для изготовления сверл по металлу применяется быстрорежущая сталь. Это группа высоколегированных сплавов, в состав которых, кроме железа и углерода, входит вольфрам, молибден, кобальт, ванадий и другие элементы.
Быстрорежущая сталь отличается от обычной инструментальной тем, что сверло из нее сохраняет работоспособность при нагреве. Инструментальная сталь при нормальной температуре не уступает по твердости быстрорежущей, но при нагреве свыше 200оС происходит отпуск и она становится мягкой. Быстрорежущая сталь сохраняет твердость до 500—600оС, а некоторые марки – до 1000оС.
Вольфрам – основной компонент, повышающий «красностойкость стали» (способность сохранять твердость при нагреве). Однако из-за ограниченных запасов вольфрама пришлось отказываться от стали с его высоким содержанием и переходить на молибденовые сплавы. При содержании вольфрама в пределах 6% требуемые качества сверл обеспечиваются добавкой молибдена, кобальта и других элементов. Инструменты из стали Р18 уже не производятся, и даже Р9 встречается нечасто.
В зарубежной классификации быстрорежущие сплавы обозначаются аббревиатурой HSS (High Speed Steel). Их существует несколько разновидностей, и некоторые из них аналогичны сплавам, указанным в ГОСТе. Марки быстрорежущих сталей обозначаются буквой «М» с последующей цифрой. Сравним несколько наиболее часто используемых марок.
М1
Сталь с низким содержанием вольфрама и увеличенным – молибдена (1.5 и 8 % соответственно). Не отличается высокой стойкостью, используется для изготовления сверл общего назначения.
М2
Сплав содержит 6% вольфрама и 5% молибдена, что придает сверлам из него высокую твердость. Российский аналог – Р6М5. Сверла из этой стали обладают хорошей износостойкостью и красностойкостью.
М7
Сверла из этой стали применяются для глубокого сверления и работы с высокими усилиями. В ее составе уменьшено содержание вольфрама (1,75 %), но увеличено количество молибдена (8,75 %) и ванадия (2 %). Российский аналог – Р2М9.
М35
Российский аналог этого сплава – Р6М5К5. Эта сталь отличается от М2 (Р6М5) более высокой «красностойкостью» за счет добавки 5 % кобальта. В сплав также добавлены: кремний, магний и никель. Сверла из стали М35 выдерживают сильный нагрев и обеспечивают высокую производительность.
М42
Этот сплав имеет в составе немного вольфрама, но высокое содержание молибдена и кобальта. Сверла из него отличаются высокой красностойкостью и отлично держат заточку. Хорошо работают при высокой скорости резания и по вязким материалам. Российский аналог – сталь Р2М10К8.
Особенности сверл и их маркировка
В зарубежной системе маркировки сверл отражаются некоторые особенности их изготовления и важнейшие компоненты стали.
HSS-R
Нешлифованные сверла изготавливаются винтовой прокаткой. Для них используется относительно мягкая, деформируемая сталь. После прокатки инструмент закаляется. В маркировке буква «R» может отсутствовать.
HSS-G
Вышлифованные сверла изготавливаются шлифовкой CBN (кубическим нитридом бора). Это самый распространенный вид инструментов для широкого круга задач. Сверла имеют высокую износостойкость и минимальное радиальное биение.
HSS-PM
Сверла, изготовленные по технологии порошковой металлургии. Применяются для обработки твердых металлов.
HSS-E (HSS-Co)
Кобальтовые сверла из сплавов с высоким содержанием кобальта. К маркировке может добавляться цифра, обозначающая округленное до целых содержание кобальта в процентах. Например, HSS-Co5 или HSS-Co8, что соответствует сплавам М35 или М42.
HSS-TiN или HSS-TiAN
Титановые сверла покрыты нитридом титана. Буква «A» во втором варианте означает легирование алюминием. Покрытие нитридом титана придает инструменту золотистый цвет и в несколько раз повышает его износостойкость.
HSS-E-VAP
Парооксидированные сверла. Сверла этой группы покрыты пленкой окислов, которая создается парооксидированием – обработкой перегретым паром в специальной среде. Покрытие имеет черный цвет, снижает налипание стружки на режущие кромки, повышает смачиваемость поверхности охлаждающей жидкостью. Сверла HSS-E-VAP эффективны для сверления нержавеющей стали и других вязких сплавов.
Твердость сверл из быстрорежущих сталей по ГОСТ 2034-80 должна быть в пределах 63—66 HRC.
Режущая часть
Резание при сверлении осуществляется двумя кромками, которые образованы пересечением передних поверхностей винтовых канавок и конической головки сверла. Строго говоря, режущая часть не совсем коническая: задняя поверхность лезвия понижается, под небольшим углом отходя от теоретического конуса.
Главный параметр заточки – угол при вершине. Для большинства применений он составляет около 118о. Для чугуна или твердой бронзы его можно уменьшить до 116о. Для латуни, мягкой бронзы, алюминия применяют углы 120о, 130о, 140о.
Для сверления мягкого листового металла применяют специальную заточку с криволинейными режущими кромками, выступающим заостренным центром и чуть выступающими краевыми резцами. В начале сверления сверло сразу четко центрируется, затем очерчивается контур, и после этого начинается выемка металла по всей площади отверстия. В результате исключается биение на входе и закусывание краев на выходе.
Для сверления стального и чугунного литься применяются сверла с двойной заточкой. Кроме угла при вершине 116 – 118о, кромки стачиваются на периферии, на ширину 0,2 диаметра, под углом 70 – 75о. Существуют и другие формы заточки для конкретных применений.
Точность сверления
Факторы, влияющие на точность сверления, делятся на две группы: зависящие от оборудования и зависящие от инструмента. Сверла делятся на три класса точности: А1, В1 и В. Класс точности определяется предельно допустимыми величинами:
- несимметричностью сердцевины и поводка сверла;
- радиальным биением;
- допуском прямолинейности режущих кромок.
Класс точности должен соответствовать требуемому квалитету точности отверстий и возможностям оборудования. Сверла класса А1 применяются для отверстий от 10 до 13 квалитетов точности. Сверла классов В1 и В – до 14 и до 15-го квалитета точности соответственно.
Виды хвостовиков
Хвостовая часть сверла, предназначенная для крепления в станке или ручном инструменте, может иметь разные формы.
- Цилиндрический хвостовик. Это самая распространенная форма хвостовика, пригодная для фиксации в патроне дрели, сверлильного или токарного станка.
- Конический (конус Морзе). Сверла с коническим хвостовиком применяются на промышленном оборудовании. Для них требуется соответствующий конус на шпинделе. Отличаются надежной фиксацией, точной центровкой и быстротой замены инструмента.
- Шестиугольный. Такой хвостовик пригоден для установки в трехкулачковый патрон и отличается уверенной передачей высокого крутящего момента. Исключает проскальзывание сверла в патроне. Кроме того, шестиугольная форма удобна для установки сверла в адаптер шуруповерта. При этом сверло не нужно зажимать, но не обеспечивается его точное положение при работе.
Какого размера бывают свёрла
Размеры свёрл существуют разные, но ГОСТ нашей страны устанавливает следующие параметры:
- Короткие (ГОСТ 4010-77) – диаметром 0,3-0,20 мм, длиной – 20-131 мм;
- Удлинённые (ГОСТ 10902-77) – диаметром 0,3-0,20 мм, длиной – 19-205 мм;
- Длинные (ГОСТ 886-77) – диаметром 1-20 мм, длиной – 56-254 мм.
Они позволяют делать отверстия разной глубины.
Что такое хвостовик и какие они бывают
Хвостовиком называется часть сверла, зажимаемая патроном сверла или перфоратора. Вначале они были одного типа – четырёхгранные, помещались в отверстие патрона дрели и закреплялись винтом. Позже появились усовершенствованные виды хвостовиков, используемые для различного вида инструментов.
Хвостовики бывают:
- Цилиндрические – встречаются чаще всего. Как правило, такие изделия обладают одинаковым размером основания и диаметра сверла. Иногда встречаются модели, в которых хвостовик толще или тоньше сверла. Недостаток – проскальзывание хвостовика, из-за чего не получается передать сверлу большой крутящий момент. Достоинство – если сверло заклинит в рабочей поверхности, дрель будет защищена от поломок;
- Шестигранные (они же гексагональные и hex) хвостовики – подходят для различных видов дрелей. Недостаток –незначительная точность при применении держателя ¼ дюйма;
Такая форма хвостовиков подходит практически к любой модели дрелей
- SDS хвостовики – детище ТМ Bosh для горячей смены свёрл в перфораторах. Встречаются разных видов: SDS (с двумя желобами диаметром 10 мм, вставляются в патрон на 40 мм), SDS-plus (распространённые хвостовики диаметром 10 мм, ставятся в патрон на 40 мм, используются на лёгких перфораторах, диаметр бура – 4-26 мм), SDS-top (встречаются редко, имеют 2 открытых и 2 закрытых паза, характеризуются диаметром 14 мм, в патроне – на 70 мм, диаметр бура – 16-25 мм, подходят для перфораторов 4-килограмового класса со сменным патроном), SDS-max (широко распространены, подходят для буров более 20 мм, вставляются в патрон на 90 мм, диаметр – 18 мм, обладают 3 закрытыми и 2 открытыми пазами), SDS-quick (4-10 мм), SDS-hex (используются в отбойных молотках, пиках, бурах);
Хвостовики разработанные специально для перфораторов
- Шлицевые хвостовики – обладают теми же параметрами, что и SDSMax;
- Трёхгранные– зажимаются в трёхкулачковые патроны, главное преимущество – передают большие крутящие моменты;
Такие хвостовики обеспечивают наибольший крутящий момент
- Конические – используются в промышленных ручных дрелях и станках.
Лучшие производители
При покупке свёрл важно обращать внимание на производителя. В этом случае цена оправдывает качество, и чем известнее бренд, тем лучше заточка сверла, сплав металла, износостойкость и устойчивость к чрезмерному нагреву. Если покупаете сверло не одноразового использования – не экономьте на инструменте. Для разовых работ подойдут дешёвые варианты.
Для удобства мы объединили характеристики основных производителей в таблицу:
| Торговая марка | Характеристики | Примерная стоимость (зависит от вида, длины сверла и кол-ва штук в упаковке) |
| СССР | Надёжный бренд с высоким качеством металла. | от 15 и до 10 000 р. |
| Ruko | Хорошее качество и разумная цена. Наиболее популярна линейка TL 3000 – свёрла, обладающие крестовой заточкой и титановым напылением. | от 30 до 1 000 р. |
| Bosch | Свёрла этой компании считаются лучшими. | от 70 до 7 000 р. |
| Haisser | Мощные свёрла, используемые в промышленности и быту, характеризуются титановым сплавом, углом заточки 135 градусов, сетчатой шлифовкой. | от 150 до 5 000 р. |
| Зубр | Свёрла российского производства. Достоинства – приемлемая цена и качество. Профессионалы рекомендуют серию «Кобальт», обладающую хорошей точностью и соответствием ГОСТу 10902-77. | от 35 до 700 р. |
В магазинах вы найдёте свёрла разных размеров и формата, различные по твёрдости и цветам, разделённые по углу заточки, с различными хвостовиками и с многообразием производителей. Для того чтобы не ошибиться с выбором сверла, определитесь с тем, для чего оно нужно вам сейчас и понадобится ли оно в будущем. Если вы будете руководствоваться этими принципами, покупка сверла не превратится в проблему.
Классификация сверл по типу конструкции
При работе с металлическими деталями, можно выделить 2 основные группы сверлильных приспособлений:
- Плоские (или перовые) буравы — такой инструмент имеет сменные пластины к перовому сверлу, нетребователен к точности угла приложения силы во время выполнения сверлильных работ, конструктивно прост и имеет низкую стоимость, но при этом легко теряет диаметр рабочей поверхности при заточке и конструктивно не имеет желобка для вывода стружки.
- Спиральные сверла – цилиндрические буравы, которые имеют на поверхности своего тела одну или две канавки для отвода стружки.
При работе с металлом важно подобрать соответствующее материалу сверлильное приспособление. Для того, чтобы работа была выполнена качественно, мастеру необходимо уметь отличать сверла по металлу от похожих на них сверл по дереву. Конфигурация буравов для обоих материалов имеет схожие элементы, в обоих случаях инструменты могут иметь диаметр до 80 мм и длину до 600 мм, технология проведения сверлильных работ идентична и, более того, буравчики имеют одинаковую маркировку. Но при всей схожести, инструменты по дереву не всегда подойдут для сверления по металлу, и наоборот.
Первым отличительным признаком является твердость буравчика: для сверления отверстий в металле выбирается инструмент с более высокой твердостью. Нужно понимать, что твердость буравов по металлу не является постоянным параметром и, в свою очередь, также зависит от прочностных характеристик того материала, по которому будут проводиться сверлильные работы.
Второе отличие – это тип заточки режущих элементов. У приспособления для сверловки по дереву на наконечнике имеется острый носик в виде штыря или уголка, который предупреждает соскальзывание буравчика относительно его заданного положения. Подобная фиксация при работе с металлом не требуется. Угол между режущими кромками также отличается и напрямую зависит от того материала, для которого предназначен бурав.
При проведении сверлильных работ по деревянным деталям и решением мастера использовать инструмент, рассчитанный на выполнение работ по металлу, нужно понимать, что отличительные характеристики, перечисленные выше, могут сыграть ключевую роль в получении качественного отверстия с ровными краями и без подпалин.
Немаловажную роль при получении качественного отверстия играет тот фактор, правильно ли была выдержана технология изготовления бурава. Если в процессе производства сверлильного инструменнта по металлу было что-то нарушено, то ни правильная форма буравчика, ни его соответствующий цвет не смогут обеспечить качественный результат работ и срок службы сверлильного изделия значительно сократится.
Типы сверл в зависимости от материала
Для определения лучших буравчиков для металла, необходимо выяснить, из какого материала был изготовлен выбираемый буравчик и познакомиться с тем, какие бывают разновидности сверл в зависимости от этого.
Для сверловки высокопрочных сплавов подойдут твердосплавные изделия, имеющие на своей режущей кромке поверхность повышенной твердости. Обычно тело подобных буравчиков изготовлено из простой инструментальной стали, за счет чего обеспечивается невысокая цена готового сверлильного изделия. Пластины, изготовленные из карбидного сплава, подвергаются самозаточке в процессе их использования, вследствие чего такие буравчики справляются с особо прочными материалами, в т.ч. имеющих большую толщину.
Кобальтовые сверла отлично реагируют на высокие механические нагрузки и не подвержены изменением своих свойств под действием высокой температуры. В своей основе такие буравы имеют быстрорежущую сталь, легированную кобальтом, в результате чего они отлично справляются со сверловкой отверстий в высокопрочных материалах и металлических изделиях с высокой вязкостью. Ценовая характеристика также выступает в пользу этой категории буравчиков по металлу.
Титановые сверла имеют наилучшие показатели своих сверлильных характеристик. При соблюдении правил эксплуатации таких буравов, титановые изделия будут радовать своего хозяина отличными результатами работ в течении очень долгого времени.
Определение типа сверла по цвету его поверхности
Цвет инструмента для сверловки – это важный признак, который позволяет сделать соответствующие выводы о его добротности и долговечности. Различные типы окрасов буравчиков имею разные прочностные характеристики, выбор которых должен быть основан на частоте использования инструмента, его точности и требований к качеству готового отверстия.
Сверла серого цвета недолговечны и наименее надежные ввиду полного отсутствия какого-либо защитного покрытия, что делает их подверженными к изменению механических свойств в худшую сторону под влиянием высокой температуры или силовых нагрузок. Такие буравы имеют невысокую стоимость, но и их применение будет одноразовым.
Черные сверла по металлу, по сравнению с серыми, имеют более хорошее качество. Технология изготовления черных буравчиков подразумевает обработку высокотемпературным паром, за счет чего повышается их прочность и стойкость к износу. Сверлильные изделия с черной поверхностью также имеют невысокую стоимость, что обращает на себя внимание многих мастеров.
Сверла со светлым желтым покрытием имеют очень хороший запас прочности. Внутренние напряжения в таких изделиях устранены термическим отпуском еще на этапе их изготовления, за счет чего создается высокая прочность инструмента. Для их изготовления прибегают к использованию быстрорежущей инструментальной стали высокого качества. Несмотря на все свои достоинства, бледно-золотые буравы уступают по своим характеристикам более ярким экземплярам.
Ярко-желтые сверла изготовлены из высокопрочной стали, имеющей нитридо-титановое покрытие. Изделия с подобным окрасом при оформлении отверстий испытывают минимальную силу трения, что оказывает положительное влияние на их срок службы. Стоимость таких буравчиков достаточно велика, но при этом полностью окупается за счет своего продолжительного срока службы.