Из какой стали изготавливают сверла

Выбор сверл по металлу

Сверла по металлу предназначаются для сверления отверстий в легированной и нелегированной стали, ее различных сплавах, чугуне, в других видах самых разных металлов, а также в особо твердых сортах пластмассы. Кроме того сверла используются для рассверливания уже готовых отверстий и засверливания или, другими словами, для создания несквозных углублений в металле. Чтобы понять, как выбрать сверло по металлу, неплохо будет иметь хотя бы элементарное представление об их классификации, материалах изготовления и конструктивных особенностях разных видов этого режущего инструмента.

Виды сверл по металлу

Сверла по металлу отличаются между собой сразу по нескольким параметрам: способу изготовления, форме хвостовика, сфере применения, ну и разумеется диаметру. Для начала посмотрим, какие бывают сверла по металлу по их конструктивным особенностям. Вот основные их виды:

Спиральные или винтовые. Такие сверла по металлу отличаются тем, что имеют одинаковый диаметр по всей своей длине и служат для производства как сквозных, так и глухих отверстий. Сверло состоит из рабочей части цилиндрической формы с нанесенными на ней парой винтовых режущих кромок и канавками, по которым отходит стружка.
Ступенчатые. В отличие от первого вида в нашем списке, эти сверла имеют не цилиндрическую, а коническую форму, благодаря чему с их помощью можно просверлить отверстия разного диаметра без замены режущего инструмента. Главное преимущество ступенчатых сверл заключается в их универсальности, однако, они предназначены для работы в основном лишь с листами металла, так как им не под силу просверлить отверстие в металлической заготовке толще 2 мм.
Корончатые. Предназначаются для проделывания больших по диаметру отверстий или при сверления нескольких листов металла одновременно, так называемом многослойном проделывании отверстий. Такие сверла отличаются частотой режущих кромок и изготавливаются из быстрорежущей стали.
Зенкер. Также выполняются в форме конуса. Это те сверла по металлу, какие предназначаются для выполнения зенкерования, то есть такого вида механической обработки резанием, при которой производится обработка, как цилиндрических, так и конических отверстий для увеличения их диаметра.

Следует заметить, что это лишь основные группы сверл, каждая из которых имеет свои подвиды. Так, перед тем как выбрать сверло по металлу, следует определиться какой хвостовик или другими словами, часть сверла, которая закрепляется в патроне подойдет вам лучше. По этому признаку сверла по металлу делятся на три вида: с цилиндрическим хвостовиком, шестигранным и коническим. Первый из них является самым популярным и распространенным, подходит практически ко всем сверлильным инструментам. Сверла с коническим хвостовиком закрепляются вообще без патрона на некоторых типах дрелей или сверлильных станках.

Кроме того по характерным особенностям их изготовления сверла по металлу бывают:

Цельные. Как и понятно, из названия, такие сверла по металлу изготавливаются из одного материала. К этому виду относятся винтовые сверла.
Сварные. Отличаются от предыдущего вида тем, что сделаны из двух разных сортов стали. Такой способ изготовления используется для сверл больших диаметров.
Твердосплавные. Наконечник таких сверл по металлу изготавливается из твердосплавной пластины из специального сплава ВК8 и имеют особый односторонний угол заточки. Такие особенности позволяют сверлу справляться с самыми крепкими металлами. Твердосплавные корпусные сверла позволяют даже менять отработанные пластины, без замены самого сверла.

Как правило, вся необходимая информация о сверлах по металлу наносится на само сверло. Разбираясь в маркировке можно легко выбрать сверла по металлу, какие лучше всего подходят тому или иному виду работ. Кроме того, маркировка сверла подскажет, какой материал ему под силу.

Из какой стали делают сверла по металлу?

Подавляющее большинство режущего по металлу инструмента изготавливается из быстрорежущей стали, которая может иметь разные примеси, такие как: вольфрам, кобальт, хром, ванадий или молибден. О наличии того или иного дополнительного металла в составе быстрорежущей стали можно понять из маркировки сверла. Так, буква М указывает на наличие в сплаве молибдена, буква Ф говорит о том что в сплаве находится не менее 3% ванадия, а если в маркировке присутствует буква Р, то это знак того, что в сплаве есть вольфрам. Следует заметить, что хром и углерод не маркируются.

Что представляет собой быстрорежущая сталь? Это вид стали, который обладает сверхвысокой твердостью, сопротивляемостью к разрушению и выдающейся красностойкостью. Так, обычные углеродистые инструментальные стали не способны обеспечить высокую скорость сверления или резания, а быстрорежущие стали, благодаря легированию вышеуказанными примесями, успешно справляются с такими экстремальными условиями.

Кроме того, о материалах, из которых изготавливаются сверла, кое-что может сказать не только маркировка, но и их цвет. Так, яркий золотистый указывает на то, что сверло покрыто нитритом титана. Такие сверла отличаются долгим сроком службы, благодаря повышенной износостойкости. А черный цвет сверла, например, говорит об обработке его паром, что также улучшает качество режущего инструмента.

Заточка сверла по металлу

Покупать новые сверла каждый раз, когда они затупились, могут позволить себе далеко не все. Тем более, что качественное сверло по металлу, а не дешевая китайская подделка, стоит довольно дорого. Хорошая новость состоит в том, что обладая элементарными навыками и точильным станком, сверло вполне можно заточить и в домашних условиях, избежав таким образом нежелательных финансовых расходов. Даже если у вас дома нет точильного станка, для этой цели подойдет и обычная дрель и точильный круг. При заточке сверла нужно иметь в виду, что обрабатывать следует не только головку сверла, но и всю боковую режущую кромку.

Какие сверла по металлу самые лучшие. Делаем правильный выбор

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.

Виды свёрл по металлу

Чтобы выбрать лучшие модели, необходимо разобраться в видах свёрл.

Спиральные

Классические, цилиндрической формы свёрла, которые наиболее часто используются для сверления металлов. Обычно спиральные изделия изготавливаются из стали HSS.

Материал представляет собой высококачественный режущий тип стали, поэтому изготовленные из неё буравчики отличаются высокой прочностью и долговечностью.

Конические (ступенчатые)

Режущая поверхность имеет форму конуса, за что данный вид свёрл и получил своё название. Конические буравчики применяются для изготовления отверстий в тонком металле, а также для исправления дефектов от других режущих инструментов.

Какие лучше ступенчатые сверла выбрать? Зависит от типа обрабатываемого металла. Если плотность заготовки слишком высока, то лучше приобрести более дорогие, золотистой окраски изделия.

В быту этот вид свёрл применяется редко. Если необходимо часто производить сверление тонких металлических листов или обрабатывать мягкие материалы, то несмотря на относительно высокую стоимость, его следует приобрести для домашней мастерской.

Корончатые (кольцевые фрезы)

Режущий инструмент представляет собой цилиндр с режущим краем, которым и осуществляется разрезание металла.

Затраты энергии на изготовление отверстия таким способом в несколько раз ниже, за счёт небольшой площади соприкосновения инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Преимуществом использования этого вида свёрл перед другими, заключается в изготовлении отверстий большого диаметра. При этом удаётся получить более качественные края, чем при работе со спиральными моделями.

Перовые

Особая разновидность плоских буравчиков со сменными рабочими кромками применяется для сверления металла. Такие изделия позволяют выполнять качественные, идеально ровные отверстия.

Отсутствие перекоса в процессе сверления и возможность сделать отверстие большого диаметра в различных металлических конструкциях, позволяет многим мастерам отказаться от использования спиральных изделий.

Низкая стоимость перовых свёрл позволяет во многих случаях обработки металла назвать их лучшими для сверления отверстий.

Это основные типы свёрл применяемых для изготовления отверстий в металлических конструкциях.

Классификация свёрл по материалу изготовления

Какие сверла по металлу самые лучшие при сверлении особо прочных сплавов, ответить довольно просто:

Для обработки такого материала следует выбирать изделия, у которых на режущей кромке располагается пластина повышенной твёрдости. Такие буравчики являются лучшими для обработки твёрдых сплавов.
Цена таких изделий невысокая за счёт того, что основное тело режущего инструмента изготавливается из обычной инструментальной стали.

Хорошими характеристиками обладают свёрла изготовленные из металла легированного кобальтом.

Они отлично переносят повышенные механические нагрузки и чрезмерный нагрев рабочей поверхности во время работы. Стоимость изделий высокая, но если необходимо сделать отверстия в твёрдом сплаве, то кобальтовые аналоги являются лучшими для выполнения такой работы.

Титановые свёрла не уступают по прочности кобальтовым, а при сверлении легированных сталей и цветных сплавов показывают даже лучшие результаты.

При правильном использовании, титановые модели долгое время сохраняют заводскую заточку, что позволит выполнить значительно больший объём работ.

Недорогие свёрла по металлу изготавливаются из обычной быстрорежущей стали Р9 и Р18. Режущий инструмент отлично справляется со своей функцией, но рабочая поверхность быстро затупляется, особенно при превышении определённого температурного порога.

Маркировка режущих изделий

Маркировка сверл по металлу необходима для определения типа стали, из которого изготовлен режущий инструмент. На изделии также указывается его диаметр, класс точности и производитель (страна). Не маркируются только спиральные буравчики, диаметр которых менее 2 мм.

В остальных случаях маркировка свёрл может иметь следующие значения:

Р9 — изготовлено из быстрорежущей стали с процентным содержанием вольфрама 9%.
Р9К15 — указывает на наличие в быстрорежущей стали кобальта в количестве 15%.
Р6М5К5 — обозначает наличие сложного состава режущей стали содержащей вольфрам, кобальт и молибден.

Читать еще: Кто впервые получил алюминий

Импортные изделия имеют обозначение HSS, по которому можно определить состав материала, из которого был изготовлен бурав. Сверло HSS — расшифровка которого будет приведена ниже, используется с дополнительной буквой, по которой и определяется наличие легирующего металла.

HSS-Е — содержит кобальт. Используется при обработке металлов повышенной вязкости.
HSS-Tin — имеет титановое напыление, который значительно увеличивает твёрдость рабочей поверхности, а температурная устойчивость материала повышается до +600 градусов.
HSS-Е VAP — режущий инструмент используется для обработки нержавеющих материалов.
HSS-4241 — предназначены для сверления алюминия.
HSS-R — обладают максимальной прочностью.

По маркировке режущего инструмента можно определить для какого металла и в каком режиме можно использовать сверло. Если маркировка не видна, то можно по цвету изделия определить предназначение сверла.

Визуальное определение типа сверла

По внешнему виду режущего буравчика можно определить тип материала из которого изготовлены изделия и тем самым узнать механическую прочность образца. По цвету можно определить состав и качество изготовления.

Серый

Свёрла серого цвета изготавливаются из металла, который не подвергался какой-либо дополнительной обработке.

Качество инструмента, в данном случае, оставляет желать лучшего, но для одноразового применения такие изделия вполне сгодятся.

Чёрный

Такой цвет свидетельствует о том, что инструмент подвергался обработке перегретым паром. В процессе обработки изделие приобретает большую прочность.

Отлично переносит многочисленные циклы нагрева и остывания металла, а также сохраняет заточку рабочей поверхности в течение длительного времени.

Цена чёрных свёрл по металлу не намного выше серых изделий, поэтому при наличии выбора, при покупке следует отдать предпочтения инструментам этого типа.

Тёмно-золотистый

Данный цвет говорит, что режущий инструмент был подвергнут процедуре отпуска. Такой вид обработки значительно повышает механическую прочность изделия в результате снижения внутренних напряжений.

Отпущенным сверлом можно успешно обрабатывать металлы повышенной прочности, поэтому если предстоит сверление слишком твёрдых сплавов рекомендуется приобрести подобную модель.

Ярко-золотистый

Ярко-золотистая окраска говорит, что при производстве использовался металл изготовленный с добавлением титана.

Несмотря на высокую стоимость таких моделей, гораздо практичнее приобрести качественное сверло, чем использовать дешёвые режущие инструменты, которые при сложных работах понадобится использовать в больших количествах.

Таким образом, несложно по внешнему виду определить качество изделий и принять решение, какие сверла по металлу лучше покупать.

Классификация по размеру

Чтобы выбрать самое лучшее сверло и при этом не переплачивать, достаточно знать на какие размеры по длине принято разделять данные изделия. Если при сверлении металла не требуется изготовление глубоких отверстий, то приобретение слишком длинных моделей приведёт к перерасходу денежных средств.

Классифицировать свёрла по длине принято следующим образом:

Короткие, длиной 20-131 мм. Диаметры инструмента находятся в пределах 0,3-20 мм.
Удлинённые, длина составляет 19-205 мм, а диаметр — 0,3-20 мм.
Длинная серия диаметром 1-20 мм и длиной 56-254 мм.

При выполнении сверлильных работ различной глубины следует подбирать инструмент максимально подходящий для выполнения конкретной задачи.

Лучшие производители

Чтобы приобрести сверла и быть уверенным, что заявленные характеристики полностью соответствуют действительности, необходимо правильно выбрать производителя.

Фирмы, которые дорожат своей репутацией, не реализуют продукцию ненадлежащего качества. Поэтому при выборе свёрл по металлу следует отдавать предпочтения производителям, которые находятся на рынке длительное время.

Среди новичков, также могут быть достойные производители. Но чтобы узнать, что в продаже находится товар надлежащего качества необходимо совершить покупку, которая часто представляет собой «лотерею».

1. Bosch — изделия немецкой фирмы давно зарекомендовали себя только с положительной стороны. Несмотря на довольно высокую цену продукции, приобретая свёрла Bosch, можно не сомневаться в отменном качестве. Удобно и выгодно приобретать инструменты этой фирмы в комплекте.

Какой набор сверл не взять, в любом будет находиться только высочайшего качества изделия, которые прослужат многие годы, при условии правильного хранения и использования.

2. «Зубр» — отечественный производитель, продукция которого в соотношении цена-качество максимально оптимизирована. Приобрести продукцию этой фирмы можно как в единичном экземпляре, так и в виде набора. Последний вариант позволит существенно сэкономить денежные средства, несмотря на значительную стоимость комплекта.

3. Свёрла советского производства — эту категорию режущих инструментов, можно отнести к «вымирающему виду». При должном старании можно приобрести раритет, который отличается непревзойдёнными техническими характеристиками.

Заключение

Какие свёрла по металлу лучше покупать зависит от многих обстоятельств:

Если необходимо просверлить несколько отверстий в очень тонком и мягком металле, то достаточно приобрести дешёвый бурав, который справиться с работой.
При профессиональном использовании, совершенно не выгодно приобретать дешёвые свёрла. Низкого качества продукция может привести к браку и к значительным временным затратам на частую замену некачественного режущего инструмента.

Виды сверл: типы, назначение, особенности

Виды сверл в зависимости от формы рабочей поверхности

Винтовое или спиральное. Самое востребованное сверло, используется для сверления самых различных материалов. Длина спирального сверла может достигать 28 см, диаметр – 80 мм.

Плоское или перьевое. Используется для сверления преимущественно глубоких, больших по диаметру отверстий. Рабочая часть имеет форму лопатки, в центре которой расположено выступающее острие для центровки. Лопатка может быть выполнена заодно с хвостовиком или быть сменной и крепиться к стержню с помощью державки или борштанги.

Сверло для глубокого сверления. Предназначено для выполнения отверстий, глубина которых, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем диаметр. Сверло глубокого сверления имеет два винтовых канала, по которым в зону реза подается охлаждающая эмульсия. Каналы могут располагаться внутри сверла либо в припаянных трубках.

Сверло одностороннего реза. Применяется для сверления отверстий, к которым предъявляются повышенные требования в отношении точности. Сверла одностороннего резания имеют опорную плоскость и две режущие кромки, расположенные с одной стороны от центра.

Коронка или кольцевое сверло. По виду это полый цилиндр. Резание осуществляется стенкой цилиндра, на которой располагается режущая кромка. Сверление получается в виде кольца, внутри которого находится нетронутый материал (керн). После сверления он обычно остается в коронке, нужно только вытряхнуть его.

Центровочное сверло. С его помощью выполняется засверливание (наметка) центра.

Ступенчатое сверло. Относительно новый вид инструмента. Ими удобно сверлить листовой материал, особенно в тех случаях, когда нужно получить большое по диаметру отверстие – до 3,5 см и более.

По форме получающегося отверстия сверла подразделяются на конические, цилиндрические и ступенчатые.

Типы хвостовиков

В зависимости от формы и способа крепления в патроне или шпинделе хвостовики бывают:

цилиндрические – наружная поверхность имеет форму цилиндра;
конические – поверхность выполнена в виде конуса;
граненые – на наружной поверхности имеются 3, 4 или 6 граней;
типа SDS – хвостовик для крепления в патроне с особым фиксирующим механизмом.

Крепление самых распространенных в быту цилиндрических сверл производится в обычном патроне. Инструменты с коническим хвостовиком предназначены для использования на станках. Хвостовик типа SDS рассчитан на закрепление в перфораторе.

Технология изготовления сверл

Сверла относительно небольших диаметров (до 8-10 мм) обычно изготавливают из цельного прутка стали или сплава. Чаще всего используется быстрорежущая сталь марок Р9, Р9К15, Р18. Сверла больших диаметров изготавливают с помощью сварки; режущая часть выполняется из быстрорежущей стали, а хвостовик – из обычной углеродистой.

Для сверления твердых материалов – закаленной и легированной стали, камня, бетона – применяют сверла, которые на конце имеют припаянные твердосплавные пластины из победита или другого твердого сплава. Режущие кромки пластин могут иметь различную конфигурацию: винтовую, скошенную или прямую.

Виды покрытия

Сверла покрывают с разной целью: предохранения от коррозии, упрочнения поверхностного слоя, улучшения теплоотдачи, снижения трения. Самая распространенная и недорогая операция – оксидирование. Сверло покрывается оксидной пленкой черного цвета, которая защищает его от ржавчины и перегрева.

Покрытие нитридом титана (TiN) повышает срок службы сверла не менее чем в три раза. Однако такие сверла нельзя затачивать, поскольку при этом снимается упрочненный слой. Использующийся также для покрытия карбонитрид титана (TiCN) по своим свойствам близок к TiN.

Титано-алюминиевый нитрид (TiAlN) делает сверло еще более прочным. При его использовании инструмент может проработать в 5 раз дольше обычного.

Самым прочным покрытием считается алмазное напыление. Это и неудивительно. Алмаз занимает первое место по твердости среди прочих материалов. Сверла с алмазным напылением могут использоваться для сверления практически любых по твердости материалов, в том числе и каменных.

О чем говорит окраска сверла?

По цвету покрытия можно примерно определить характеристики сверла. Сверла обычного качества имеют характерную для стали серую краску.

Черный цвет говорит о том, что сверло подвергалось оксидированию. То есть, оно защищено от коррозии, и имеет улучшенные теплоотводящие свойства.

Легкий золотистый оттенок сообщает о том, что сверло прошла процедуру отпуска, во время которого снимаются внутренние напряжения.

Нитридное титановое покрытие проявляет себя ярким блеском позолоты. Сверла с ним имеют увеличенный срок службы и низкое трение при сверлении. Хотя они и стоят дороже, но с лихвой оправдывают свою цену длительной эксплуатацией.

Алмазное напыление можно узнать по желтому цвету и порошкообразной фактуре.

Сверла для металла

Для сверления металлов (стали, чугуна, цветных сплавов) обычно применяют спиральные сверла. Их продольные канавки хорошо справляются с отведением стружки, образующейся при сверлении.

Обрабатываемые материалы имеют различную твердость. Поэтому для их сверления должны использоваться сверла с разной твердостью рабочей части. Для обработки закаленных, легированных, жаропрочных сталей необходимо применять цельные твердосплавные сверла или те, которые имеют на кончике припаянные пластины из твердого сплава.

Сверла для древесины

Относительно небольшие отверстия до 12 мм в древесине или древесных композитах (ДСП, МДФ) можно сверлить обычным спиральным сверлом для металла. Но отверстия, к которым предъявляются повышенные требования по точности размеров и чистоте поверхности выполняют сверлами, специально предназначенными для древесины. Их изготавливают из инструментальной или углеродистой стали и для металла они не годятся.

Читать еще: Какое золото дороже белое желтое или красное

Спиральные сверла. Предназначены для сверления малых и средних по диаметру отверстий. Как уже отмечалось, вместо них можно использовать спиральные сверла для металла, но отверстия после них получаются хуже качеством.

Винтовые сверла. Имеют острую режущую кромку и шнекоподобную форму. Благодаря последней из отверстия легко удаляется стружка. Это качественные сверла, которые применяют, если требуется получить глубокое отверстие с гладкой стенкой.

Перьевые сверла. Используются для получения отверстий относительно больших диаметров – от 10 до 25 мм и более. Это самые простые и недорогие сверла, их можно даже изготовить самому из подходящей пластины и круглого стержня. Но качество отверстий после них получается невысоким – шершавые стенки, не очень точные размеры.

Коронка. Термин «коронка» говорит о том, что этот инструмент выполнен в виде полого цилиндра, на кромках которого располагаются зубья. Сверление получается в виде кольца, из которого затем удаляется внутренняя часть. Коронка – незаменимый инструмент, если требуется получить большое отверстие – до 100 мм и более. В магазинах ее предлагают в виде набора, в котором имеется оправка, центровочное сверло с хвостовиком и несколько коронок разных диаметров.

Сверло Форснера. Это инструмент для выполнения точных отверстий в древесине (особенно мягкой), ДСП, ламинате и пр. У него имеется центровочное острие и подрезатель с острой кромкой. Благодаря последнему отверстие получается точным и гладким. Если нужно получить глухое отверстие с гладкими стенками и точными размерами, сверло Форснера справится с этой работой наилучшим образом.

Сверла для каменных материалов

Для сверления кирпича, бетона, натурального или искусственного камня обычные сверла по металлу не годятся. Они мгновенно тупятся. Сверло или бур для каменных материалов должны иметь наконечник из твердых сплавов.

Сама операция сверления бетона, кирпича или камня также имеет особенности. Кроме вращательного движения, сверло или бур, вставленные в перфоратор, осуществляют еще и ударно-поступательное. Т. е. камень, по сути, не режется, а дробится.

Бур или сверло для перфоратора может иметь обычный цилиндрический, или особый стандартизированный хвостовик типа SDS (SDS-top, SDS-max или SDS-plus). Его преимущество состоит в том, что вставка и извлечение бура из патрона осуществляется без ключа и очень быстро, одним движением.

Небольшие и средние по диаметру отверстия в кирпиче и бетоне сверлят буром или сверлом с твердосплавным наконечником. Инструмент имеет форму шнека.

Если требуется просверлить большое отверстие, то применяют коронку с твердосплавными зубьями или алмазным напылением. Бурение может быть влажным (с подачей воды для охлаждения) и сухим. По окончании сверления внутри коронки остается керн – цилиндрический кусок вырезанного материала.

Твердосплавные пластины, припаянные к сверлу или буру, имеют разную твердость. Для сверления гранита применяются буры с пластинами из победита высокой твердости. Для работы с бетоном или кирпичом годятся средние или мягкие по твердости марки победита.

Сверла для керамики и стекла

Керамическую плитку или стекло сверлят коронкой или специальным копьевидным инструментом. Его наконечник изготовлен либо из победита, либо из карбида вольфрама. Если специализированный инструмент для стекла или плитки отсутствует, можно использовать сверло для бетона. Только обязательно острое, и работать им нужно осторожно, поскольку его форма не совсем подходит для такой работы.

Копьевидное сверло для плитки из керамики и коронка с алмазным напылением.

Коронка для стекла и кафеля почти не отличается от коронки для камня. Только на ее режущей кромке вместо зубьев имеется алмазное напыление.

Для сверления в кафеле больших отверстий используют инструмент, называемый балериной. Он напоминает обычный циркуль. Сверление производится с изнаночной стороны плитки. Обороты дрели устанавливают на минимум.

Универсальные сверла

Кроме вышеперечисленных специализированных сверл, есть еще универсальные. Ими можно обрабатывать практически любые материалы – кирпич с бетоном, плитку, дерево, пластик, алюминий, сталь. Универсальные сверла имеют хитроумную заточку, которая способна резать любой материал. Это очень удобно в тех случаях, когда приходится работать одновременно с разными материалами. Например, при ремонте квартиры.

Полный каталог

Сталь для сверла

Сверление – самый распространенный вид работы с материалами в процессе производства и конструирования. А сверла, соответственно – самый распространенный расходный материал электроинструмента. Поэтому вопросы выбора сверл, их особенности и оценка качества работы – самые частые вопросы.

Так сложилось, что сверла по металлу являются наиболее распространенным типом сверл по ряду причин:

Металл – наиболее часто применяемый конструкционный материал, использующий отверстия для сочленения (клепки, резьбовые соединения и т.д.)
Данные сверла оптимально работают не только с металлом, но и с рядом других более мягких материалов, таких как дерево.
Технологические принципы изготовления сверл по различным средам аналогичны технологиям изготовления сверл по металлу.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим именно особенности сверл по металлу.

Все хотят, чтобы сверла были качественны. Прежде всего, это значит, чтобы они сверлили долго и быстро. То есть, у сверл есть два основных параметра качества, понятных простому пользователю: скорость сверления (реза) и ресурс работы. При производстве они трансформируются в специализированные технические термины. Этих параметров уже больше, они более узкоспециализированы с точки зрения технического описания, и они более точно описывают характеристики, влияющие на работу сверла.

Так, основными характеристиками, относящимися к стали, применяемой для изготовления сверл, относятся такие показатели, как:

Твердость. Понятный термин, отвечающий, например, за сохранение остроты заточки режущей кромки, или за то, в какой среде сверло сможет работать. Понятно, что твердость сверла должна существенно превышать твердость обрабатываемого материала, иначе никакого сверления просто не получится.
Вязкость. Термин вроде бы противоположный понятию твердости, однако, не совсем. Сверло может быть твердым и хрупким. В этом случае, при работе под нагрузками оно может достаточно быстро начать крошиться. Вязкость как раз отражает устойчивость к таким нагрузкам, и оно является противоположным понятию хрупкости.
Сопротивление на изгиб. Понятно, что в процессе работы сверло может испытывать неосевые нагрузки. И если сверло будет слишком хрупким, то оно сломается даже при незначительных нагрузках. Этот параметр отражает устойчивость к ним.
Теплостойкость, а точнее для сверл – «красностойкость». В процессе работы, сверло подвергается очень сильному разогреву. В процессе этого, происходит отпускание стали, и, соответственно, ухудшение показателей твердости. Красностойкость как раз отвечает за сохранение прочностных характеристик в течение длительного времени работы при определенной температуре.

Как видим, все эти характеристики в первую очередь относятся к характеристикам стали, используемой при изготовлении сверл.

В самом начале развития технологий режущего инструмента для изготовления сверл применялась углеродистая сталь, обладающая хорошими показателями твердости. Однако минусом такой стали было то, что такие сверла можно применять только на малой скорости вращения. При повышении скорости, сверло перегревалось, и сверло приходило в негодность. С развитием технологий, на смену углеродистым сталям пришли высоколегированные стали, доля легирующих элементов в которых превышает 10% (а может доходить и до 50%). Такие инструментальные стали, разработанные специально для сохранения твердости в условиях высоких температур и повышенных нагрузок, относят к классу быстрорежущих сталей. Этот класс часто обозначают аббревиатурой HSS-стали (highspeedsteel). Внутри этого класса существует градация в зависимости от долей содержания основных легирующих элементов:

Описывая общее понимание, можно сказать, что чем выше доля легирующих элементов (в определенном диапазоне), тем выше показатели твердости стали. Правда обратной стороной этого является увеличение стоимости.

Несколько усложняет картину тот факт, что при различном процентном соотношении элементов и различных методах закалки, сталь (как сплав) образует различные фазовые состояния, которые имеют разные показатели твердости, вязкости, сопротивления ударным нагрузкам и т.д. В итоге, комбинирование соотношения легирующих элементов позволяет получить оптимальное сочетание требуемых параметров и цены.

Наиболее высококачественным из распространенных марок сталей, применяемых для изготовления сверл, считается сталь класса Р6М5 по стандарту, принятому в России и ряде других стран. Эта аббревиатура быстрорежущих сталей в названии отражает содержание основных легирующих элементов: Вольфрама и Молибдена. Существуют также более узкие марки стали, входящие в данный класс, которые имеют дополнительные индексы, показывающие содержание дополнительных элементов. Например, сталь Р6М5К5 дополнительно содержит кобальт. Надо отметить, что добавление кобальта существенно улучшает характеристики стали, и сверла из такой стали сверлят дольше, чем сверла из стали без добавления кобальта. Но при этом, стоимость таких сверл растет в разы. Поэтому наряду с дорогостоящими «кобальтовыми» сверлами, производители используют различные вариации соотношения элементов Вольфрама и Молибдена, чтобы приблизиться к показателям твердости «кобальтовых» без существенного удорожания цены.

Также для таких целей используются различные виды постобработки изготовленных сверл. Одним из таких видов является покрытие сверл титан-нитридным слоем. Такие сверла по ресурсу работы приближаются к «кобальтовым», но при этом, цена на них – существенно ниже. Подробнее о постобработке мы расскажем в следующих статьях.

Здесь же подытоживая, повторим, что внутри сталей класса Р6М5 даже без дополнительных легирующих элементов есть несколько семейств, которые отличаются соотношением долей Вольфрама, Молибдена, а также Хрома и Ванадия. Как уже говорилось, это влияет на характеристики стали, но и на цену также.

Сталь, применяемая в сверлах АТАКА, имеет следующие диапазоны соотношения легирующих элементов (сталь М2 по классификации производителя):

Эта сталь по своей твердости и прочности обладает лучшими характеристиками внутри класса Р6М5, выше которых идет только сталь с Кобальтом.

Об особенностях технологии изготовления сверл, постобработке и заточке – в наших следующих статьях.

Что говорят обозначения на свёрлах

Сверлом называется режущий инструмент для получения глухих или сквозных отверстий в сплошном теле материала, рассверливания имеющихся отверстий или углублений, а также выполнения других видов работ. Сверло воздействует на материал только в осевом направлении! (в отличие от фрез, способных работать ещё и с продольной подачей).

Конструктивно, сверла представляет собой передний режущий конус (с острыми рабочими кромками), отводящие спиральные канавки и хвостовик для крепления в патроне сверлильного инструмента – дрели, станка, перфоратора. В зависимости от назначения, все три элемента сверла могут иметь разную форму и конструкцию. Опытному мастеру они могут сказать о назначении и «характере» сверла не меньше, чем фирменная маркировка!

Читать еще: Cepдoлиk - oгнeнный kameнь знaний и любви

Свёрла по типам

В зависимости от «точки отсчёта», все свёрла можно разделить на несколько больших групп:

по виду материала инструмента (из быстрорежущей стали, победитовые, закалённые, с защитным покрытием и т.п.);
для работ по металлу;
для древесины (отличаются наличием тонкого острого кончика для удобства первичного врезания в материал);
для хрупких, но твёрдых материалов (бетона, кирпича и пр.) – узнаваемы по характерному режущему конусу с парой «лепестков», имеющих твёрдые наплавки;
для сверления с ударной нагрузкой – отличаются выступами и проточками на цилиндрическом хвостовике для крепления в патроне перфоратора.

Таким образом, ещё прежде чем взглянуть на маркировку сверла, по внешним признакам можно точно определить тип и назначение инструмента. А уже затем переходить к детальному рассмотрению его характеристик.

Маркировка сверла

Очень тонкие свёрла обычно не имеют никаких обозначений (их просто некуда гравировать!). На хвостовиках свёрл диаметром от 3 мм и более наносится буквенно-цифровой код, обозначающий:

марку материала – самая распространённая быстрорежущая сталь обозначается буквой Р. Применяются также безвольфрамовые быстрорежущие стали (марок ЭК-41, ЭК-42), и твёрдые сплавы (ВК6, ВК8, Т15К6, Т5К10);
процент вольфрама в сплаве (например Р6 – быстрорежущая сталь с 6% вольфрама);
виды легирующих элементов (буквами: М обозначает молибден, Ф – ванадий, К – кобальт, А – азот, Ш – электрошлаковый переплав);
массовые доли других легирующих элементов (также цифрами);
наконец, значок диаметра (может отсутствовать) и число рядом с ним указывают рабочий размер сверла.

Например: маркировка на сверле «Р6М5К5 10,6» – это инструментальная быстрорежущая сталь с 6% вольфрама в сплаве, плюс легирующие добавки молибдена (5%) и кобальта (5%), диаметр инструмента 10,6 мм.

Следует отметить, что чем больше диаметр сверла, тем подробнее маркировка на нём (может включать класс точности, наименование производителя и пр.).

Маркировка перового режущего инструмента

Р18 – удовлетворительный показатель, повышенная шлифуемость, указывает на широкий интервал закалочных температур.
Р 9 – отличаются повышенной износостойкость, более узким интервалом закалочных температурных показателей, повышенной пластичностью.
Р6М5 – дополнительно добавляется молибден, увеличенная склонность к обезуглероживанию.
Р12Ф3 – имеют пониженную шлифуемость, используются для сверления на среднем режиме. Добавлено 3% ванадия.
Р6М5Ф3 – увеличенная износостойкость, работа на средней скорости резания, применяются для углеродистых и легированных инструментальных сталей.
Р9К5,
Р6М5К5,
Р18К5Ф2 – добавляется кобальт, который обеспечивает повышение вторичной твердости, теплостойкости, повышенный режим резания.

Имеют обозначение 2304 – эксплуатационно-конструктивная характеристика. Полная маркировка 2304-4001-50-108. Показатель от 50 до 108 может изменяться. Он указывает на возможное значение диаметра.

Зарубежная маркировка (DIN и HSS) расшифровывается чуть иначе – хотя обозначает в принципе то же самое.

HSS (High Speed Steel) – общее маркирование группы быстрорежущих сталей;
идущие следом буквы подсказывают «специализацию» сверла: R (или без буквенного обозначения) – свёрла с наименьшей стойкостью, G – для работы по углеродистым и легированным сталям, чугуну и цветным металлам, E – для кислотостойких нержавеющих сталей, HSS-G TiN и HSS-G TiAlN – для обработки титана. Разумеется, справедлива и «обратная совместимость» – сверло для титана отлично подойдёт для обработки и углеродистых, и нержавеющих сталей;
при желании можно узнать детальный состав материала сверла по специальной таблице.

Таблица соответствия общехимического состава HSS сталей и их отечественных аналогов.

Тип	Отечеств. аналог	Химический состав, %
Тип	Отечеств. аналог	C (углерод)	Mn (марганец)	Si (кремний)	Cr (хром)	V (ванадий)	W (вольфрам)	Mo (молибден)	Co (кобальт)	Ni (никель)
Вольфрамовые HSS стали
T1	Р18	0,75	–	–	4,00	1,00	18,00	–	–	–
T2	Р18Ф2	0,80	–	–	4,00	2,00	18,00	–	–	–
T4	Р18К5Ф2	0,75	–	–	4,00	1,00	18,00	–	5,00	–
T5	0,80	–	–	4,00	2,00	18,00	–	8,00	–
T6	0,80	–	–	4,50	1,50	20,00	–	12	–
T8	0,75	–	–	4,00	2,00	14,00	–	5,00	–
T15	Р12Ф5К5	1,50	–	–	4,00	5,00	12,00	–	5,00	–
Высоколегированные HSS стали
M41	Р6М3К5Ф2	1,10	–	–	4,25	2,00	6,75	3,75	5,00	–
M42	1,10	–	–	3,75	1,15	1,50	9,50	8,00	–
M43	1,20	–	–	3,75	1,60	2,75	8,00	8,25	–
M44	1,15	–	–	4,25	2,00	5,25	6,25	12,00	–
M46	1,25	–	–	4,00	3,20	2,00	8,25	8,25	–
M47	Р2АМ9К5	1,10	–	–	3,75	1,25	1,50	9,50	5,00	–
M48	1,42-1,52	0,15-0,40	0,15-0,40	3,50-4,00	2,75-3,25	9,50-10,5	0,15-0,40	8,00-10,0	до 0,30
M50	0,78-0,88	0,15-0,45	0,20-0,60	3,75-4,50	0,80-1,25	до 0,10	3,90-4,75	–	до 0,30
M52	0,85-0,95	0,15-0,45	0,20-0,60	3,50-4,30	1,65-2,25	0,75-1,50	4,00-4,90	–	до 0,30
M62	1,25-1,35	0,15-0,40	0,15-0,40	3,50-4,00	1,80-2,00	5,75-6,50	10,0-11,0	–	до 0,30

Например, свёрла с маркировкой М1 являются более гибкими и менее восприимчивыми к ударам, и они пригодны для общих работ. Свёрла М2 используются уже для высокопроизводительных машинных работ, из-за высокой степени красностойкости и сохранности режущей кромки. Маркировка М7 указывает на гибкость и увеличенный срок службы сверла, что важно при сверлении твёрдого листового металла. Из стали М42 делают свёрла для работ по вязким и сложным материалам, а из стали марки М50 делают свёрла для портативного оборудования, где нежелательна поломка инструмента по причине изгиба.

Cвёрла HSS-E – это аналоги отечественных универсальных Р6М5. Они подходят для работы как по низкоуглеродистым сталям и чугуну, так и по твёрдым легированным и нержавеющим сталям (включая кислотостойкие). А инструмент HSS-Co (с добавлением кобальта в сплав) аналогичен российскому сверлу Р6М5К5 (также содержащему 5% кобальта в быстрорежущем сплаве). HSS-G TiN – наиболее стойкое сверло для работы с прочными титановыми изделиями. Его аналогом является отечественный инструмент Р6Т5 (последняя буква и цифра указывают на 5%-ое содержание титана, что и придаёт быстрорежущей стали особую прочность). Поверхностная твердость сверла с титан-алюминий-нитридовым покрытием (HSS-G TiAlN) составляет уже 3000 HV, а термостойкость 900оС. И наконец, свёрла для обработки нержавеющих сталей имеют маркировку HSS-E VAP (V2A или V4A).

Буры для перфораторов

Свёрла для перфораторов часто называются «бурами». Они имеют ряд характерных отличий:

во-первых, с ударной нагрузкой обрабатываются практически только хрупкие, но очень твёрдые материалы (бетон, кирпич, натуральный природный камень и т.п.). Для этого буры имеют специальную, усиленную, конструкцию и сверхтвёрдые наплавки на режущие кромки (режущий кончик с лепестковыми кромками у буров аналогичен по конструкции таковому для свёрл по бетону).
а во-вторых, буры устанавливаются в специальные сверлильные машины – перфораторы. Их патроны совершают не только вращательное, но и осевое перемещение. Этим достигается удар инструментом по материалу – наряду с вращательным «вгрызанием» в него. Подобная механика требует прочного крепления инструмента в патроне перфоратора – для этого буры имеют хвостовик с продольными выступами и проточками (в отличие от обычных свёрл с абсолютно гладкими цилиндрическими хвостовиками). Такая система крепления буров получила название SDS.

В соответствие с этим, маркировка на бурах несколько отличается от таковой для обычных свёрл:

первым идёт буквенное обозначение системы крепления бура (конструкции хвостовика) – SDS-max или SDS-plus;
затем два числа указывают на диаметр и длину бура (в миллиметрах).

Например, бур «SDS-max 16*670» имеет диаметр 16 мм и длину рабочей части 670 мм.

Следует отметить, что диаметр бура всегда равен чётному числу. Соответственно, размерный ряд инструментов будет выглядеть как Ø4 мм, Ø6 мм, Ø8 мм и т.д.

И снова к внешнему виду!

В начале статьи говорилось о внешнем виде сверла – опытному взгляду его конструктивная форма сразу позволит определить назначение. Столь же ценную информацию можно почерпнуть, оценивая цвет сверла или бура:

обычный серый указывает на «голую» инструментальную сталь без покрытия. Такой инструмент может быть качественным, но он подвержен коррозии и быстрому износу (поскольку не имеет дополнительной упрочняющей сталь термообработки);
«жирный» чёрный оттенок свидетельствует об обработке материала паром. Это повышает стойкость инструмента, увеличивая его ресурс;
жёлто-золотистый цвет означает, что материал сверла был подвергнут закалке (значительно повышающей прочность инструмента), а затем отпуску (термической обработке для снятия внутренних напряжений после закалки). Подобные свёрла отличаются хорошей стойкостью, но ввиду склонности закалённой стали к появлению хрупких трещин, «золотистый» инструмент чувствителен к перегреву и перепадам температур. Поэтому в процессе работы необходимо периодически остужать инструмент, придерживаясь рекомендаций производителя (особенно это касается буров для перфоратора). И ни в коем случае нельзя охлаждать свёрла жидкостью!
ярко-золотой цвет — поверхность такого сверла обработана нитридом титана. Это покрытие уменьшает контактное трение в зоне реза, одновременно упрочняя металл инструмента.

Именно «золотые» свёрла и буры считаются «элитой» среди качественного инструмента. Но и цена таких свёрл, естественно, выше.