Каким сверлом можно просверлить каленую сталь

Обычную сталь или любой другой металл сверлить несложно, для этого применяются стандартные сверла из быстрорежущего материала. Другое дело – просверлить каленую сталь: здесь нужно потрудиться. После закаливания заготовка приобретает необычайную прочность, и возникает вопрос, как просверлить отверстие в каленом металле, ведь обыкновенное сверло в этом случае уже мало чем может помочь.

Специалисты рекомендуют делать отверстия в деталях до того момента, как произошла закалка. Еще можно попробовать отпустить сталь, затем произвести сверловку и снова закалить материал. Если это экономически оправдано и технически исполнимо, то следует так и сделать, но в некоторых случаях просто невозможно поступить иначе, как приступить к получению канала по уже закаленной поверхности.

Есть несколько способов, которые позволяют просверлить в каленом металле отверстия любого диаметра. Эти методы с большим успехом можно реализовать как на производстве, так и в домашней мастерской.

Способы сверления отверстий в каленом металле

Как просверлить отверстие в каленом металле при помощи кислоты, сварочного аппарата, специальных сверл и какие дополнительные инструменты для этого нужны. Какие сверла лучше всего справятся с каленой сталью.

В чем проблема

Разбирать, как просверлить отверстие в каленом металле, нужно с небольшого объяснения.

Закаливание представляет собой особый вид обработки металла, при котором оно сильно нагревается, а затем резко охлаждается. После процедуры каленая сталь становится тверже и прочнее, уменьшается сопротивление на излом, увеличивается устойчивость к стиранию. При этом материал становится более хрупким, менее гибким и пластичным.

Сверлить простую сталь не составляет труда. Для этого используют стандартные сверла из быстрорежущего материала. Закаленная же сталь намного прочнее, обычное сверло ее не возьмет – оно быстро затупится и придет в негодность.

По возможности лучше сверлить необходимые отверстия до закаливания стали. Если же это невозможно, необходимо подготовить подходящий инструмент. Обычно подходят покупные сверла для сверления каленой стали, но в редких случаях может потребоваться специальное оборудование.

Методы сверления каленой стали

Сверловка каленой стали характеризуется высоким нагревом поверхности заготовки и инструмента, что ведет к быстрому износу последнего. Поэтому во время обработки стараются отвести лишнее тепло или сделать так, чтобы участок, где будет канал, стал более мягким.

Первый способ, который позволяет сделать каленый металл более податливым, основан на использовании кислот. Из подходящих веществ можно указать азотную, хлорную или серную кислоту. Эти жидкости применяют точечно, то есть ими обрабатывают конкретно то место, где в дальнейшем будет отверстие (протравливают участок). Чтобы кислота не вышла за пределы рабочей области из материалов, не подверженных воздействию кислоты (полимеры, краски, парафин), вокруг будущего отверстия организуют что-то наподобие бортика. Отверстие заливают активной жидкостью и выдерживают определенное время. Далее проводят сверление обычным сверлом.

Самый простой способ, но не самый дешевый, заключается в приобретении специального сверла, рассчитанного на проделывание отверстий в каленом металле. Режущие кромки такого инструмента усилены победитовыми напайками или выполнены из победитовых пластин. В этом случае также желательно применять дополнительное охлаждение рабочей области.

Во время работы с кислотами нужно быть предельно осторожным и выполнять операцию в хорошо проветриваемом помещении. Это поможет предотвратить ожоги либо отравление вредными парами.

Каким сверлом сверлить закаленную сталь

Сверление обычной стали проблем не вызывает. Для этого подойдет практически любое сверло из быстрорежущего материала. А вот со сверлением закаленных металлов нередко возникают трудности. И тут важно выбрать правильный обрабатывающий инструмент.

Максимальная прочность

После процесса закаливания сталь приобретает необыкновенную прочность. Именно поэтому быстрорежущие сверла уже не справятся с обработкой такого материала. Так что выбор инструмента именно из твердых сплавов очевиден. Режущая кромка у таких свёрл по металлу заметно прочнее.

Однако, как мы уже писали в нашем блоге, твёрдосплавное сверло не любит повышенных вибраций. От излишней тряски даже на таком прочном инструменте появляются сколы и трещины. Поэтому важно следить за жёсткостью станка, качеством зажимной оснастки, надёжностью крепления обрабатываемой детали.

Борьба с перегревом

Прочность сверла – не единственная проблема, возникающая во время обработки закаленных сталей. Данный процесс всегда сопровождается сильным нагревом места резания, а также обрабатывающего инструмента, что приводит к быстрому износу последнего.

Из-за резких температурных колебаний во время сверления на режущих кромках твёрдосплавного инструмента появляются микротрещины. А через некоторое время сверло может и вовсе сломаться. Именно поэтому задача номер один для сверления закалённых сталей – сделать температуру в зоне обработки как можно ниже.

В этом, конечно же, в первую очередь, помогает сверло из твёрдых сплавов. Материал очень устойчив к высоким температурным нагрузкам, что удлиняет срок службы инструмента.

Во-вторых, твёрдосплавное сверло по закалённой стали обязательно имеет особое упрочняющее покрытие. Подробнее о типах покрытий мы писали в этой статье.

Самое популярное покрытие, использующееся в сверлах для упрочнения и повышения теплостойкости, это покрытие из нитрида титана алюминия – AlTiN. Оно идеально подходит для сухой высокоскоростной обработки материалов с низким уровнем теплопроводности, в том числе и закалённых сталей.

Наносят данное покрытие методом PVD (физического осаждения паров) очень тонким слоем – толщина не превышает 5 мкм. Это даёт возможность сохранить режущую кромку максимально острой, что особенно важно во время финишной обработки и обработки с повышенными требованиями к точности и жёсткими допусками на размеры.

Покрытие AlTiN выступает в качестве барьера между режущей кромкой и зоной резания, поэтому выделяемое во время сверления тепло не проникает вглубь сверла, а отводится в образуемую стружку.

Нужна ли СОЖ?

Нужна. Как правило, ликвидация стружки из отверстия не является проблемой при сверлении закалённых сталей, так как она довольно мелкая и ее легко извлечь по стружкоотводу. Но чтобы она не застревала перед сверлом все же рекомендуется применять смазочно-охлаждающую жидкость, подавая ее под высоким давлением.

Альтернативное сверло

Если вы собираетесь сверлить отверстия, диаметр которых превышает 15 мм, то советуем обратить внимание на корпусной инструмент со сменными твёрдосплавными пластинами. Это будет намного экономически выгоднее. Да и прочность корпусного сверла намного выше, нежели у цельного. Подробнее про корпусные свёрла можно почитать в нашем блоге.

Узнать цены и актуальные данные по наличию свёрл лучших мировых производителей можно в нашем каталоге либо у менеджеров компании ТИГРОТЕХ по телефону +7 (495) 642-31-30

или на
[email protected]

Применение смазочных материалов

Область сверления на каленом металле отмечают керном. На эту точку наносят небольшое количество смазки. Если она жидкая, то выдавливают каплю масла так, чтобы оно не растекалось.
Режущую область инструмента опускают в смазку и устанавливают на отмеченную ранее точку.
Во время сверления каленого металла следят за количеством смазки и добавляют по мере ее выработки.
Следят за состоянием нагрева инструмента, не допуская его перегрева. Интенсивное выделение дыма от горения смазки указывает на необходимость прекратить работу и остудить оснастку и металл.

Марки сверл для каленой стали

Сталь марки Р6М5К5 – материал отечественного производства, где вольфрама меньше, всего 6 %, но его недостаток компенсируется за счет применения в сплаве элемента кобальта (до 5 %). Кобальт также способствует крепости оснастки, возможности долго выдерживать повышенные тепловые нагрузки при работе с калеными материалами.

Среди иностранных аналогов быстрорежущих сталей, подходящих для производства сверл по каленому металлу, стоит отметить марку HSS-Co. Это, по сути, такой же инструмент, как и предыдущий, где имеется схожий состав основных элементов сплава.

Любые сверла по керамограниту также подходят для получения отверстий в каленом металле, только их победитовые напайки нужно перетачивать.

Маркировка и цвет сверл по металлу

Те владельцы, которым хотя бы раз приходилось заниматься сверлением, думается, пытались понять, какой материал используют для изготовления этих приспособлений, что подразумевается под маркировкой, приводимой на инструменте? Благодаря чему удается создавать отверстия на поверхности, выполненной из того же материала, из которого изготовлено и само сверло?
Эффективность работы с помощью сверла достигается за счет того, что в качестве материала для него используется качественная и высокопрочная сталь. А вот дешевые варианты, которые производят на основе сырца, не способны справиться с большинством задач, с которыми сталкиваются многие владельцы.

Что означает маркировка сверла?

Обычно маркировка сверла по металлу содержит определенный набор букв и цифр. Первой обычно указывается буква основного элемента, а за ней уже идет цифра, которая соответствует процентному содержанию этого элемента в материале, использованном для производства сверла.

После первых двух символов часто указываются и другие элементы.

Р – соответствует вольфраму;
К — указывает на кобальт;
Ф — означает ванадий;
М – подразумевает молибден.

Чаще всего в маркировке отсутствует обозначение хрома, поскольку этот элемент в обязательном порядке входит в исходный материал, в котором на его долю приходится порядка 4%. Среди элементов, которые отсутствуют в маркировке, следует выделить углерод. Скажем, если сверло имеет маркировку Р7М6К6, то по ней можно понять, что в качестве материала производитель использовал быстрорежущую сталь, в составе которой представлены вольфрам в количестве 7% , молибден — 6%, кобальт — 6%.

Если обратить внимание на отечественную продукцию, то там нет подобный подобных сведений. Однако это относится в первую очередь к изделиям, диаметр которых составляет менее 2 мм. Приспособления же диаметром 2-3 мм содержат информацию о геометрии и марке стали. Дополнительные данные имеют сверла, которые представляют другие типоразмеры: в них также приводится товарный знак, а иногда и класс точности сверлильного изделия.

Что означает цвет сверла?

Каждое из предлагаемых сверл может быть оформлено в одном из следующих цветов:

ярко-золотой;
черный золотистый;
серый;
черный.

По золотому цвету можно понять, что производитель при изготовлении инструмента использовал нитрид титана. Подобная операция обеспечивает такому сверлу повышенные характеристики прочности. Работая с таким приспособлением, будет обеспечено меньшее трение между поверхностями.

Черный золотистый оттенок указывает на то, что исходное сырье содержит отпуск, назначение которого заключается в устранении внутреннего напряжения.

По серому цвету можно понять, что рассматриваемое сверло не подвергалось финишной обработке, с тем чтобы повысить уровень защиты и прочности материала. Отсюда можно сделать вывод, что это устройство имеет низкий уровень качества исполнения, а потому она довольно скоро выйдет из строя.

Черный цвет позволяет говорить о том, что при изготовлении сверла проводилась операция, заключающаяся в воздействии на изделие перегретым паром. Польза от нее заключается в повышении его износостойкости.

Самодельное сверло

Дорогое сверло для работы необязательно покупать, в некоторых случаях его можно изготовить в домашних условиях. Лучше всего для этого подойдет стержень из сплава кобальта и вольфрама – победит. Такой стержень легко распознать среди других железок: он не будет поддаваться резанию полотном для металла. Далее делают следующее:

Устанавливают на наждак алмазный круг.
Торцуют одну сторону стержня и стачивают на этой стороне шлицы, как на плоской отвертке.
Далее стачивают бока, чтобы получился острый конус.

Уважаемые посетители сайта, поделитесь в комментариях предложениями, как еще можно просверлить отверстие в стали, которая была подвержена закалке.

Источник

Как просверлить каленую сталь в домашних условиях

Для улучшения основных характеристик металла зачастую проводится его закалка. Подобная технология предусматривает повышение твердости изделия за счет сильного нагрева металла и его быстрого охлаждения. В некоторых случаях после проведения термической обработки приходится выполнять сверление. За счет повышения подобной характеристики провести сверление каленного металла становится сложнее. Рассмотрим все особенности сверления каленой стали подробнее.

Сверлим отверстие в каленой стали

Распространение вопроса, как просверлить каленую сталь можно связать с тем, что при применении обычной технологии инструмент быстро затупляется и приходит в непригодность. Именно поэтому нужно уделить внимание особенностям сверления каленого сплава. Среди особенностей технологии отметим следующие моменты:

Нужно правильно подготовить каленую заготовку.
В некоторых случаях требуется специальный инструмент.
Применяется охлаждающая жидкость.

При необходимости можно изготовить сверло для закаленной стали своими руками, для чего требуется определенное оборудование и навыки. Однако, в большинстве случаев применяется покупной варианты исполнения, так как оно лучше справится с задачей при резании каленой стали.

Процесс сверления каленой стали

Нюансы при сверлении

У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество особенностей, которые нужно учитывать. Сверление каленного металла проводится с учетом нижеприведенных моментов:

Перед проведением работы следует уделить внимание твердости поверхности. По этому параметру проводится выбор наиболее подходящего сверла. Определить твердость можно при применении самых различных технологий.
Во время сверления выделяется большое количество тепла. Именно поэтому происходит быстрый износ режущей кромки. В связи с этим во многих случаях в зону резания подается жидкость для охлаждения.
При резании труднообрабатываемого материала время от времени приходится проводить заточку режущей кромки. Для этого применяется обычный заточной станок или специальный инструмент. В качестве абразива подходит исключительно круг с алмазным напылением.

Инструмент для сверления стали

Существуют самые различные методы резания каленной стали. Некоторые из них существенно упрощают проводимую обработку. Только при учете всех нюансов можно повысить качество полученного отверстия.

Полезные приемы при сверлении

Для работы с каленой сталью могут применяться самые различные технологии. Наиболее распространенные технологии характеризуются следующими особенностями:

Обработка поверхности кислотой. Эта технология характеризуется длительным применением, так как для снижения твердости поверхности требуется довольно большое количество времени. Для травления может применяться серная, хлорная или другая кислота. Процедура предусматривает создание бортика, который будет сдерживать применяемое вещество в зоне резания. После длительного воздействия металл становится более мягким, можно будет провести сверление при использовании обычного варианта исполнения.
Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
Чаще всего применяется специальное сверло. В продаже встречаются варианты исполнения, которые можно применять для обработки каленой стали. При их изготовлении используется металл с повышенной устойчивостью к износу и воздействию высокой температуры. Однако, сложность изготовления и некоторые другие моменты определяют то, что стоимость специального инструмента довольно высока.

Кроме этого, для достижения поставленной цели часто приобретается пробойник. С его помощью можно сделать небольшой отверстие, что упростит дальнейшее сверление.

Достоинства кобальтовых сверл по металлу

Цены на кобальтовые сверла по металлу выше в 4-5 раз, нежели на обычные. Что же делает их столь востребованными среди домашних мастеров да? Благодаря каким достоинствам они удостоились столь высокой оценки?
Отличительной особенностью кобальта является высокая температура плавления. По этой причине сверла по металлу, созданные на основе высококачественной быстрорежущей стали, легированной кобальтом, прекрасно переносят высокотемпературное воздействие и демонстрируют улучшенные механические свойства. Для них характерна возможность справляться со значительными тепловыми нагрузками, для чего не приходится прибегать к дополнительному охлаждению. Подобные свойства этих сверл по металлу в первую очередь проявляются ситуации, когда приходится создавать отверстия в высокопрочных легированных и высоковязких сталях.

Среди других свойств, которыми обладает кобальтовые сверла по металлу, следует выделить достаточно большой угол заточки наконечника, который составляет 135 градусов. Благодаря подобному исполнению наконечника появляется возможность для выполнения сверления и на гладких круглых поверхностях.

Эти приспособления для сверления могут применяться и для создания отверстий на трубах и сварных швах, где важно соблюсти требования по высокой точности. Важным достоинством подобных сверл по металлу является то, что при работе с ними мастеру приходится оказывать меньшее физическое давление на них.

Использование смазочных материалов

При сверлении каленой стали возникает серьезное трение. Именно поэтому рекомендуется приобретать и использовать различные смазочные материалы. Среди особенностей подобного метода обработки отметим следующие моменты:

Для начала проводится обработка зоны сверления. На поверхность, где будет находиться отверстие, наносится небольшое количество смазывающего вещества.
Масло добавляется на режущую кромку. Для обработки каленой стали требуется небольшое количество вещества, но его время от времени нужно добавлять, так как при вращении инструмента оно разлетается.
Во время работы рекомендуется делать перерывы для остывания режущей поверхности и обрабатываемой поверхности.

Смазывание стали специальным маслом

Специальное масло позволяет не только упростить сверление, но и увеличить срок службы применяемого инструмента.

Это связано с тем, что масло может снижать температуру режущей кромки.

Процесс сверления

Перед началом сверления каленой стали стоит учесть несколько нюансов. Они связаны с твердостью материала.

Источник grandmetal.pro

Перед тем, как просверлить каленый металл в домашних условиях, стоит учесть следующие особенности:

При работе выделяется большое количество тепла. На место работы желательно подавать жидкость для охлаждения.
Сверло, особенно непрофессиональное, может быстро тупиться. Его необходимо затачивать при помощи алмазного круга.

Перед началом работы необходимо проверить прочность крепления на самом инструменте, а также прочно ли зафиксирована деталь. Если деталь из полированной или хромированной стали, на тиски надевают прокладки из ткани или кожи, чтобы не поцарапать. Работать рекомендуется в защитных очках и прочной одежде.

Также стоит выполнять следующие правила:

Сперва необходимо включить сверло на низких оборотах, затем поднести его к заготовке, иначе оно быстро затупится.
Выводить сверло нужно также постепенно, уменьшая скорость, но не останавливая его полностью.
Сверлить нужно на низких оборотах, не более 1000 оборотов в минуту. Проверить это легко: при вращении канавки должны быть различимы. Если они сливаются в одно целое, скорость лучше сбавить.

Источник behance.net

Перед тем, как просверлить отверстие в закаленном металле, требуется проверить прочность металла, особенно если сверло не уходит вглубь. Для этого используют напильники разной прочности. Если на поверхности не остается следов, стоит выбрать более твердое сверло или с алмазным наконечником, и работать на небольших оборотах.
При сверлении глубоких отверстий на сверло стоит насадить небольшой кусочек спрессованного пенопласта. Это позволит заглублять сверло до нужной отметки и обеспечит сдувание стружки.
При работе с полированной поверхностью на основание насадки стоит надеть фетровую шайбу, чтобы избежать контакта патрона и поверхности.
Если сверло слишком тонкое и плохо крепится в патроне, его хвостик необходимо обернуть латунной проволокой, добавив объема.

Мощность дрели рассчитывается, исходя из технических характеристик прибора.

Дополнительная подготовка

Чтобы процесс сверления прошел быстрее и проще, по возможности стоит подготовить поверхность. Для этого ее необходимо размягчить.

Источник mkada.ru

Перед тем, как сверлить закаленную сталь, ее можно подготовить при помощи:

Сварочного аппарата. Необходимо нагревать место сверления, чтобы металл стал мягче.
Пробойника. Он позволяет сделать небольшое углубление, что упростит сверление.
Кислоты (серной, хлорной или любой другой). Необходимо сделать вокруг места сверления бортик, чтобы кислота не испортила всю поверхность, налить туда жидкость и оставить на несколько часов.

В процессе работы возникает сильное трение, насадки начинают сильно нагреваться и деформироваться. С этим можно справиться при помощи специальной смазки, но подойдет и машинное масло. Ее используют в различных моментах:

Перед началом работы наносят несколько капель на точку сверления.
На режущую кромку сверла наносят немного масла, в процессе работы его добавляют, так как масло расходуется.
Во время работы стоит время от времени делать перерыв, чтобы инструмент остыл.

Эти меры предосторожности помогут увеличить срок службы инструмента и сохранить сверла в целости.

Посмотреть подробнее, как происходит сверление закаленной стали, можно в видео

Выбор сверла

Довольно большое распространение получили спиральные сверла, которые представлены вертикальным стержнем с двумя канавками. За счет определенного расположения канавок образуется режущая кромка. Среди особенностей выбора отметим следующие моменты:

Довольно большое распространение получило победитовое сверло. Оно может применяться для работы с различными калеными сплавами. Однако, поверхность со слишком высокой твердостью подобным инструментом не обработать.
Выбор проводится и по показателю диаметра. Стоит учитывать, что получить отверстие большого диаметра довольно сложно. Вариант исполнения большего диаметра обходится намного дороже по причине применения большого количества материала при его изготовлении.
Уделяется внимание и углу заточки, предназначению изделия и типу применяемого материала при изготовлении. К примеру, кобальтовые варианты исполнения характеризуются более высокой устойчивостью к воздействию высокой температуры.
Рекомендуется уделять внимание продукции исключительно известных производителей. Это связано с тем, что китайские варианты исполнения изготавливаются при использовании низкокачественных материалов. Однако, подобное предложение обходится намного дешевле и может использоваться для недлительной или одноразовой работы.
При выборе сверла можно ориентироваться по нанесенной маркировке. По ней можно определить то, какие именно материалы применялись при изготовлении. Также указывается и диаметр отверстия, которое можно получить при использовании инструмента.

В специализированном магазине можно встретить практически все необходимое для проведения работы. Однако, достаточно высокая стоимость изделия и некоторые другие моменты определяют то, что некоторые решают изготовить сверло самостоятельно из подручных материалов. Подобную работу можно провести при наличии требующихся инструментов.

Особенности конструкции инструмента

Сверла с твердосплавными пластинами характеризуются рядом конструктивных особенностей. Перечислим наиболее важные.

Уменьшенная на 20–35% рабочая длина сверла объясняется тем, что его переточка выполняется только по твердосплавной пластине. Длина сверл данного типа, если они используются в комплекте с кондуктором, может быть такой же, как и у быстрорежущего инструмента.
Увеличение диаметра сердцевины сверла по направлению к хвостовику выполняется в пределах 1,4–1,8 мм на каждые 100 мм длины, как и у сверлильных инструментов других категорий.
Величина угла наклона винтовой канавки инструмента зависит от того, какой глубины отверстие необходимо сделать.
На поперечной кромке сверла необходимо выполнять подточку с размерами 1,8–3,5 мм, которая позволяет снизить осевые усилия и уменьшить нагрузку на тело инструмента.
Конусный хвостовик, при помощи которого сверло фиксируется в шпинделе станка, должен быть точно подогнан под посадочную часть, что увеличит жесткость крепления сверла и минимизирует риск возникновения вибрационных нагрузок, могущих стать причиной выкрашивания твердосплавной пластины и даже ее поломки.
Чтобы повысить надежность использования твердосплавных сверл по металлу, в их внутренней части часто выполняют отверстие для подачи смазывающе-охлаждающей жидкости. Это позволяет уменьшить температуру резания, уменьшить интенсивность износа инструмента, а также облегчить процесс отвода стружки из зоны обработки.

Устройство сверла со съемными пластинами

Чтобы придать рабочей части сверла требуемую твердость (56–62 единицы по шкале HRC), инструмент подвергают термической обработке, которую, как правило, выполняют одновременно с напайкой твердосплавных пластин.

Высокую производительность обработки, а также устойчивость сверл данной категории обеспечивает целый ряд параметров. Сюда относятся форма твердосплавной пластины, геометрические параметры ее передней поверхности, а также материал, из которого такая пластина выполнена. В настоящее время наибольшее распространение получили инструменты с твердосплавными пластинами правильной трех- и четырехгранной конфигурации, которые позволяют выполнять сверление отверстий с практически плоским дном.

Более качественных результатов сверления можно добиться, если использовать инструмент, оснащенный профилированными твердосплавными пластинами.

Сверла с такими пластинами, режущая часть которых выполнена в форме волны, позволяет выполнять обработку по технологии пошагового врезания. Использование последней не только обеспечивает стабилизацию положения инструмента в момент его врезания в обрабатываемый материал, но и минимизирует риск его увода в процессе выполнения дальнейшей обработки. Кроме того, сверло с волнообразной режущей кромкой позволяет значительно снизить силы резания, формирующиеся в процессе сверления.

Сверла с механическим креплением сменных многогранных пластин (сверла с МНП)

Конструкция сверл, оснащенных съемными твердосплавными пластинами, позволяет выполнять с их помощью не только сверление, но и такие технологические операции, как растачивание заранее выполненных отверстий, обработка фасок. В таких случаях задействуется периферийная твердосплавная пластина, закрепленная на инструменте.

Сверла с твердыми пластинами, которые закреплены на инструменте механическим способом, эффективно используются для обработки наклонных и вогнутых поверхностей, при этом обработка таким инструментом может выполняться без предварительного засверливания отверстий. Чтобы успешно справиться с такой технологической задачей, величину подачи, с которой инструмент врезается в обрабатываемый материал, необходимо уменьшить на 50–70%.