Контакты
Главная / Штукатурка

Как просверлить отверстие в толстом металле. Сверление отверстий в металле. Кондуктор. Спиральное сверло. Заточка сверл. Подбор сверла под резьбу. Сверление металлических труб

Обработка металла относится к числу достаточно сложных операций. Сверление может потребоваться при выполнении ремонта помещений или собственного автомобиля, а также изготовления различных конструкций на дачном участке. Как и в случае с любыми другими отверстиями нам потребуется ручная дрель, которая может быть дополнена различными дополнительными устройствами. Хотя дрель и является очень популярным и востребованным инструментом, имеющийся практически в каждом доме, требуется обладать немалым опытом именно в плане обработки металла. В нашей статье мы расскажем о сверлении металла, сверлах и некоторых особенностях этого трудоемкого процесса.

Инструменты и сверла – что нам потребуется для сверления

Сверление отверстий в металле представляет собой особую технологию, которая заключается в снятия определенного слоя материала за счет одновременного вращательного и поступательного движения сверла. Необходимо зафиксировать дрель в одном положении, чтобы сверло не шевелилось при работе. Именно это является главным условием правильного и безопасного выполнения работ. Чтобы ось дрели оказалась в фиксированном положении, можно воспользоваться одним из многочисленных приспособлений, речь о которых пойдет ниже.

Нам потребуются следующие инструменты для работы с металлом:

Достичь успеха в планируемом мероприятии будет невозможно без соответствующего сверла. Выбор данного элемента – очень важный момент, ведь различные сверла подбираются исхода из свойств металла, а также диаметра будущего отверстия. Свёрла обычно производятся из быстрорежущей стали. Самыми распространенными считаются изделия, изготовленные из стали марки Р6М5. В некоторых случаях используются кобальтовые добавки, которые способствуют увеличению долговечности и износостойкости сверла. В таком случае в маркировке товара появляется литера К. Для очень твердых металлов применяются сверла, оборудованные небольшой напайкой на кончике, что обеспечивает необходимый уровень сверления материала.

Следует знать, что далеко не все дрели способны проделать именно те отверстия, которые вам требуются. Так, производителя обычно указывают соответствующую информацию в руководстве по эксплуатации. К примеру, просверлить отверстие большого диаметра дрелью, мощность которой составляет 700 Вт, не получится. Ведь данное оборудование предназначено для создания отверстия максимального размера 13 мм в поперечнике.

Приспособления для дрелей – как облегчить себе жизнь

Сверление металла вызывает трудности у многих людей, даже опытных мастеров. Одна из причин заключается в физической сложности самого процесса. Ведь необходимо в течение длительного времени держать тяжелую дрель под прямым углом в четко зафиксированном положении. Однако всегда можно воспользоваться дополнительными приспособлениями, призванными облегчить весь процесс.

В строительных магазинах можно приобрести следующие механизмы для перпендикулярного сверления отверстия в металлических изделиях:

  1. 1. Кондукторы для сверления
  2. 2. Направляющие для дрели
  3. 3. Стойки для дрели

Огромной популярностью пользуются кондукторы, именно с их помощью специалисты делают отверстия в изделиях. Сам механизм представляет собой своеобразный бокс, удобный для удержания, в котором расположены направляющие втулки. Подходит для работы со сверлами различных диаметров. Втулки выполняются из очень твердых сортов металла, гораздо более твердого, нежели само сверло. Поэтому не стоит волноваться, что при работе с дрелью они повредятся.

Вам требуется всего лишь расположить кондуктор над местом будущего отверстия, предварительного отмеченного кернером, после чего включить дрель. Сверло будет прочно зафиксировано втулками, поэтому от заданного направления оно не уйдет. Особенно полезным кондуктор считается при сверлении цилиндрической формы, к примеру, труб, поскольку наконечник сверла постоянно соскальзывает с округлой формы трубы.

Также можно приобрести направляющие для ручной дрели – это полезный опорный механизм, где дрель фиксируется за шейку для достижения неподвижности во время работы. Подошва, удерживаемая свободной рукой, устанавливается на самой заготовке. При таком положении дел инструмент перемещается исключительно вертикально, без малейших отклонений или перекосов.

На сегодняшний день выпускаются универсальные конструкции, оборудованные угловым держателем. Благодаря этому вы сможете сверлить отверстия дрелью даже под углом. Правда, в случае с металлом сверлить под углом при помощи направляющих очень сложно, поскольку боковые перегрузки практически сразу же ломают сверло. Поэтому необходимо позаботиться о покупке изделия из твердого металла.

Еще одно приспособление, которое упрощает процесс изготовления отверстий, называется стационарная стойка. По своей сути, данное оборудование представляет собой несколько упрощенный сверлильный станок, правда, с меньшим функционалом, но и существенно меньшей стоимостью. Дрель двигается по штанге при помощи рычага. Для фиксации заготовки используются струбцины или тиски. По качеству сверления данный агрегат находится на порядок выше прочих своих конкурентов. Однако его цена также выше по сравнению с кондукторами или направляющими.

Глубокие отверстия – в чем их особенность

Процесс сверления отверстий в изделиях из металла существенно отличается в зависимости от толщины заготовки. Глубокие отверстия сделать гораздо сложнее по сравнению с обычными. Специалисты для таких случаев используют токарные станки, причем вращаться должна именно заготовка, а не само сверло на станке. Важным моментом является отвод отходов и стружки из детали, а также охлаждение сверла.

Естественно, в домашних условиях воспользоваться токарным станком вряд ли получится. Единственный выход из положения – это приобретение направляющих для дрели, которые были описаны выше. Длина сверла имеет большое значение, поскольку сверло может делать отверстия лишь на две трети своей длины. Так что требуется приобрести длинное сверло, но достаточно прочное, которое не сломается под воздействием огромных перегрузок.

При отсутствии направляющих можно постараться сверлить и без данного оборудования, если вы уверены в своих силах. Однако угол сверления менять категорически запрещено, поскольку это может полностью испортить как сверло, так и заготовку.

Про охлаждение и отвод стружки также забывать ни в коем случае нельзя. Проще всего воспользоваться мыльной водой, в которую предварительно следует обмакнуть наконечник сверла. Некоторые специалисты рекомендуют обмазать сверло растительным маслом или свиным салом. Это существенно уменьшит трение изделия о металл и, как следствие, самым положительным образом скажется на охлаждении сверла.

Если же говорить об извлечении стружки, то этим необходимо заниматься с регулярной частотой, периодически извлекая отходы от бурения. Проще всего перевернуть заготовку, чтобы стружка под действием гравитации, освободила отверстие. Если же изделие очень тяжелое, то в ход идут подручные приспособления, в том числе крючки или магниты. В противном случае стружка способна закупорить канавки, имеющиеся на сверле, что в дальнейшем приведет к блокировке вращения, а также к поломке сверла.

Отверстия большого диаметра – самая сложн​ая операция

Просверлить большое отверстие в металле еще сложнее, чем сделать отверстие большой глубины. Здесь есть несколько подходов: либо конусным сверлом делать отверстие большого диаметра в металле за несколько подходов, либо воспользоваться специальной коронкой. Стоимость конусных сверл очень велика, тогда как эффективность ниже, чем у коронки.

Именно поэтому специалисты утверждают, что правильнее сверлить металл именно при помощи коронки. В центральной части расположено сверло, тогда как по краям находится режущая поверхность с остро заточенными зубьями. Благодаря сверлу, коронка фиксируется в одном положении и не двигается во время работы. Сверление осуществляется на низких оборотах дрели, причем все делать надо очень аккуратно и внимательно, чтобы не повредить коронку.

Сверлить металл дрелью несколько сложнее, чем дерево, кирпич или бетон. Есть и некоторые особенности.

Практические советы по этому виду работ мы объединили для удобства в пошаговую инструкцию.

  1. Вам понадобятся такие инструменты: дрель, сверло, охлаждающая жидкость (лучше машинное масло, но можно и воду), кернер, молоток, защитные очки.
  2. При сверлении металла на горизонтальной поверхности, под изделие подкладываем деревянный брусок и как можно лучше фиксируем. При работе в вертикальном положении жёсткая фиксация крайне важна, так как сверлить нужно строго перпендикулярно.
  3. Делаем разметку, после этого с помощью кернера и молотка намечаем центр будущего отверстия.
  4. В небольшую ёмкость наливаем охлаждающую жидкость.
  5. Надеваем защитные очки.
  6. Начинаем сверлить. Не оказывайте сильного давления на дрель, ведь работать лучше на малых оборотах. Если дрель мощная, то подойдёт способ кратковременных включений, пока инструмент не успел набрать максимальные обороты.
  7. Не забываем охлаждать сверло как можно чаще.
  8. Когда сверление происходит не строго перпендикулярно, а под углом, то велика вероятность что дрель заклинит. Если это произошло, то поставьте переключатель в реверсивное положение. Так вы избежите травм и не сломаете сверло.
  9. Если всё делали правильно, то даже в бытовых условиях с помощью маломощной дрели вы сможете просверлить отверстие в металле толщиной до 5 мм включительно и диаметром до 10-12 мм. О более сложных задачах мы расскажем ниже.

Работы по сверлению металла

Можно ли сверлом по бетону сверлить металл?

Можно, но это в случае крайней необходимости для неглубоких отверстий с небольшим диаметром. Нерентабельно.

Лучше использовать или стандартные свёрла по металлу с маркой стали Р6М5 или улучшенное — Р6М5К5.

Буква К в маркировке указывает, что это сплав с добавлением кобальта. На рынке можно встретить сверло, которое так и называется «Кобальтовое». За всех производителей ручаться не будем, лишь отметим, что отзывы по практическому применению в подавляющем большинстве случаев — положительные.

Сверление отверстий — разновидность обработки металлов посредством вращающихся приспособлений способом резания. Данную операцию подразделяют на глубокое сверление и обычное. При первом варианте заглубление отверстия составляет больше 10 см либо имеет размер более чем 5 имеющихся диаметров (d*5). Сверлами получается добиться выемок разного заглубления и диаметра (с несколькими гранями сечения).

Сверление отверстий в металле возможно одним из следующих способов:

  1. Осуществляют вращение заготовки и одновременно производят продольную подачу не вращающегося инструмента для сверления.
  2. Вращение заготовки не осуществляют, она принимает фиксированное положение.
  3. Одномоментное движение вокруг своей оси и механизма, и детали.

На практике данные технологии достаточно востребованы. Большим спросом процедура формирования глубоких отверстий пользуется в таких областях, как изготовление труб, металлургия, аэрокосмическая и нефтегазовая сфера, производство плит теплообменников и др. Глубокие отверстия чаще приходится проделывать на следующих деталях: осях, гильзах, бандажах, валах, роторах, втулках, цилиндрах, скорлупах из металла и т.д.

Сверление глубоких отверстий: классификация

  1. По типу выведения высверливаемого содержимого (стружки) выделяют: кольцевую и сплошную процедуры. Во втором способе высверливаемое содержимое выводится наподобие стружечных частиц, в первом — кольцевая плоскость частично убирается наподобие стержня, а другая часть — стружкой.
  2. По методу резания выделяют технологии:

Одноштанговая (STS). Данный способ оптимален для изготовления заготовок в высокопроизводительном либо массовом процессе производства. Проблема здесь заключается в том, что приходится использовать маслоприемник с разнообразными шлангами подачи при одновременном вращении детали. Данная система признана самой эффективной при формировании отверстий высокого качества.

Эжекторная. Вариант глубокой обработки с параметрами изделий среднего качества. Обработка осуществляется на токарных станках с множеством сложных функций. Система предполагает применение дополнительной мобильной или установленной насосной станции. Данный метод позволяет получать отверстия с диаметром от 2 до 6 см в глубину до 120 см, в том числе прерывистого вида.

Ружейными (трубчато-лопаточными) сверлами с подачей изнутри охладительно-смазочного средства. Данный вариант подходит для небольших предприятий, в которых условиями технологии планируется получать отверстия малого диаметра.

Сверла с одинарным резцом запросто встраивают в станки универсального принципа действия. Резец изготавливают из твердых сплавов и на всем протяжении стержня у него расположена V-образная канавка. Преломляющий угол последней может достигать 110-1200º. Рекомендованный диаметр для просверливания — 3,5-4,0 см, длина — d*50. Этот способ не предусматривает проведения операций развертывания и зенкерования.

Автоматическое управление процессами позволяет выделить: глубокое воздействие с автоматизированной сменой одного либо многих режимных параметров (подачи смазки, скорости вращения и др.).

Вернуться к оглавлению

Характеристики процесса глубокого просверливания

При глубокой обработке соблюдают основные принципы технологического процесса.

Изначально выполняют подбор вращательной скорости сверлильной части оборудования либо максимально возможной скорости резания (подачи сверл).

Следят за обеспечением нормального дробления стружки, выводом содержимого из углублений полностью.

Важным нюансом в момент иссечения отходов считается сохранность резца инструмента. В этой части сверло повреждений иметь не должно, равно как и заусенцев и прочих изъянов. Еще одним ключевым критерием эффективной обработки поверхностей металла является подача охладительно-смазывающей жидкости по правилам.

Поскольку детали сверлятся в сопровождении подачи охладительно-смазывающей жидкости с некоторым давлением и с заданной величиной расхода, в систему вводят работу насосных устройств — маслонасосов либо насосов для перекачивания вязких веществ.

Мощность системы подбирают, основываясь на расходовании жидкости и необходимой величине давления для подачи смазочного средства.

Подача жидкости — непременный пункт технологии:

  1. Выполняется правильный вывод стружки из рабочей зоны по выводным каналам.
  2. Понижается сила трения между соприкасающимися элементами.
  3. Осуществляется выведение излишков тепла, образующегося при процедуре длительного сверления, при этом обеспечивается сохранность сверла.
  4. Производится дополнительная обработка выемки.

Почему у одних сверление металла происходит быстро и без особых затруднений, а у других напоминает эпопею, сопровождающуюся сломанными и затупленными сверлами?

Выбор сверла

Сверление металлических деталей, как правило, выполняется с использованием спиральных сверл, имеющих две режущих кромки в рабочей части и две винтовые канавки для отвода стружки.

Наиболее распространенными являются сверла из стали Р6М5, сверла с кобальтом в маркировке имеют букву К (Р6М5К5), такой инструмент тупится медленнее, но и стоит дороже.

Более высокие показатели прочности имеют сверла с титановым напылением. От остального инструмента они отличаются покрытием желтого цвета.

Кроме существуют еще ступенчатые, имеющие в продольном сечении вид елочки. Изготовленные из быстрорежущей стали, они имеют шаг 2 мм, что позволяет выполнять с их помощью в листовом металле отверстия диаметром от 4 до 36мм.

Смазка и охлаждение

В процессе сверления металла сверло под воздействием сил трения может сильно нагреваться. Из-за перегрева твердость сверла снижается и оно утрачивает свои режущие свойства.

Избежать этого можно, как путем охлаждения сверла, так и уменьшения силы трения. Для одновременной смазки и охлаждения сверла существуют специальные смазочно-охлаждающие жидкости и пастообразные составы.

Жидкую смазку перед началом работы наносят на сверло при помощи кисти или вводят масленкой в высверливаемое отверстие, пасту наносят на сверло непосредственно перед сверлением.

В домашних условиях в отсутствие специальных средств для смазки и охлаждения можно воспользоваться машинным маслом, сверление обычного серого чугуна выполняется «на сухую».

Технология сверления

Перед началом обязательно нанесите в центре будущего отверстия небольшое углубление при помощи керна и молотка.

Это позволит избежать ухода в сторону сверла в начальной стадии его врезания в металл.

Под металлическую заготовку подложите обрезок доски соответствующего размера. Деталь будет меньше скользить, а края отверстия на выходе будут значительно чище.

Держите дрель так, чтобы сверло было расположено строго перпендикулярно к плоскости обрабатываемой детали. В противном случае сверло отклонится от намеченной оси, а тонкое и вовсе может сломаться.

Значительно облегчает работу использование специальной сверлильной стойки, проставки или направляющей.

На начальном этапе сверления нажатие на сверло должно быть еле ощутимым. По мере врезания сверла в металл нажим можно немного усилить.

Индикатором правильности выбора усилия для нажатия является выдаваемая сверлом стружка.

Мелкая крошка укажет на то, что нажим нужно увеличить, тонкая стружка засвидетельствует нормальную подачу, толстая же спиральная стружка – сигнал о необходимости уменьшить усилие на сверло.

Больше всего ошибок начинающие мастера допускают при выборе скорости сверления металла, устанавливая слишком высокую скорость вращения дрели. В итоге сверло перегревается, быстро тупится и становится непригодным для использования.

При сверлении металла сверлом диаметром 3-4 мм, скорость его вращения не должна превышать 1000 оборотов в минуту. С увеличением диаметра сверла обороты дрели должны пропорционально уменьшаться, доходя до 400 об/мин для сверл толщиной 13 мм и более.

Выполняя сквозное отверстие, особое внимание уделяйте финальной фазе сверления.

Сверло может зацепится боковыми резцами за заусенец, образовавшийся на выходе отверстия, что чревато внезапной блокировкой сверла или даже его переломом.

Всегда сопровождайте завершение процесса сверления уменьшением нажима на инструмент.

В случае необходимости выполнить отверстие большого диаметра, сначала произведите предварительное сверление с использованием сверла диаметром от 3 до 5 мм.

Затем рассверлите его 8 мм сверлом и лишь после этого креите в патроне электрической дрели сверло нужного диаметра.

Такой подход обеспечит более эффективную и быструю резку металла, уменьшив вероятность перекоса.

Удачи вам! Пусть у вас все получится!

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:

  1. Нужно правильно подготовить каленую заготовку.
  2. В некоторых случаях требуется специальный инструмент.
  3. 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.

Нюансы при сверлении

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

  1. Перед проведением работы следует уделить внимание твердости поверхности. По этому параметру проводится выбор наиболее подходящего сверла. Определить твердость можно при применении самых различных технологий.
  2. 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.
  3. 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.

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:

  1. 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.
  2. Можно использовать сварочный аппарат для достижения поставленной цели. При воздействии высокой температуры металл становится более мягким, что значительно упрощает процедур.
  3. 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.

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:

  1. Для начала проводится обработка зоны сверления. На поверхность, где будет находиться отверстие, наносится небольшое количество смазывающего вещества.
  2. 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.
  3. Во время работы рекомендуется делать перерывы для остывания режущей поверхности и обрабатываемой поверхности.

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.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

Изготовление самодельного сверла

При необходимости можно провести изготовление сверла из каленой стали. Среди основных рекомендаций по проведению подобной работы отметим:

  1. Подбираются стержни, которые изготавливаются из сплавов вольфрама и кобальта. В народе подобный металл называют победитом. В сравнении с обычным сверлом подобный вариант исполнения характеризуется повышенной устойчивостью к износу.
  2. Для обработки заготовки нужно закрепить ее в небольших тисках. В противном случае провести работу будет довольно сложны.
  3. Для затачивания подобной поверхности требуется алмазный камень. Обычный не выдержит длительную работу.
  4. Торцевая поверхность затачивается таким образом, чтобы получилась поверхность, напоминающая плоскую отвертку. После этого режущие кромки затачиваются для получения острого наконечника.

Для того чтобы снизить степень обрабатываемости поверхности проводится добавление масла. За счет этого обеспечивается длительная обработка по причине уменьшения силы трения и снижения температуры.

В заключение отметим, что обработка каленой стали должна проводиться исключительно при применении специальных инструментов. Для работы требуется сверлильный аппарат, так как ручной не позволит получить требуемое отверстие.