Сверло: виды, характеристики и рекомендации по выбору

Сверло – это распространенный режущий инструмент, который используется не только для получения сквозных отверстий методом сверления, но и для увеличения размеров уже имеющихся.

Технически изделия представляют собой насадки под ручные дрели, перфораторы и различные станки.

Само сверление подразумевает выборку материала за счет вращательного движения острой режущей кромки.

Инструмент делится на огромное количество видов по своей форме и назначению.

Характеристики сверл

Главная характеристика любого сверла – его прочность, которая должна превышать этот показатель у обрабатываемого материала.

Инструмент, в зависимости от условий использования, имеет различный размер и форму.

Отличается также угол заточки режущей части, цвет и др.

Каждое изделие имеет хвостовик, тип которого должен соответствовать патрону дрели, шуруповерта или станка.

Материал

Для изготовления сверла используется различные по своим характеристикам сплавы.

При этом применяется так называемая “быстрорежущая” сталь марок P18, P9, P9K15.

Если диаметр сверла превышает 8 мм, в его изготовлении используется метод сварки, например: углеродистая сталь для хвостовика, быстрорежущая сталь для рабочей части.

Для материалов с высокими показателями твердости (в основном из металла), используются, как правило, кобальтовые сверла.

Их особенность заключается в том, что рабочая часть производится из быстрорежущей стали Р6М5К5, ВК6М с добавлением кобальта.

ПРИМЕЧАНИЕ

После буквы “К” в маркировке всегда стоит цифра, которая указывает на количество кобальта в частях.

Для сверления бетона, камня и кирпича используются твердосплавные победитовые сверла.

Наконечник такого инструмента имеет напайки из победита – сплава вольфрама (90%) и кобальта (10%), разработанного в СССР. Современных же модификаций этого сплава существует более десяти.

ВАЖНО!

Победитовый наконечник не режет материал, а крошит, так что для работы с металлом, пластиком и деревом он не подходит.

Кроме вольфрама и кобальта, в сплавах встречается хром, молибден, ванадий, а их процентное количество заложено в маркировке.

Покрытие

Чтобы продлить жизнь сверлам, их тело имеет одно из перечисленных покрытий:

• Оксидная пленка – значительно повышает устойчивость к перегреву от трения.

Также защищает изделие от ржавчины.

Срок службы, естественно, возрастает.

• Алмазное покрытие – самое прочное из существующих.

Применяется в основном на тех изделиях, которые используются при работе с предельно твердыми материалами, включая камень и керамогранит.

• Титановое покрытие – общее название, указывающее, что в материале содержится химическое соединение титана – TiN (нитрид титана), TiAIN (титано-алюминиевый нитрид), TiCN (карбонитрид титана).

Окраска

Цвет сверла имеет большое значение.

Он свидетельствует об используемом покрытии или способе обработки:

• Серый – родной цвет стали.

Говорит об отсутствии любой обработки.

Самые дешевые и недолговечные изделия имеют именно серый цвет.

• Черный – цвет стали, которая была подвергнута воздействию перегретого пара при окончательной обработке.

Черные изделия намного долговечнее, чем предыдущий вариант.

• Желтый – цвет стали, которая подвергалась отпуску (обработка металла с целью снять его внутреннее напряжение).

Говорит о высокой твердости стали, причем его хрупкость сильно снижена отпуском.

• Золотистый – цвет нитрида титана. Яркие золотистые инструменты очень прочные, к тому же у них снижены показатели трения о заготовку.

Размеры и вес

Производители режущего инструмента предлагают впечатляющий ассортимент сверл всевозможного “калибра”, в зависимости от конструкции и предназначения.

Рассмотрим самые распространенные спиральные изделия по ГОСТу:

• Короткие: 20 – 131 мм по длине, 0,3 – 20 мм в диаметре (ГОСТ 4010-77);
• Удлиненные: 19 – 205 мм по длине, 0,3 – 20 мм в диаметре (ГОСТ 10902-77);
• Длинные: 56 – 254 мм по длине, 1 – 20мм в диаметре (ГОСТ 886-77).

Что касается точного веса, он зависит не только от конструкции изделий, их размеров, но и от материала изготовления.

Вес обыкновенных спиральных сверл находится, как правило, в пределах от нескольких единиц, до нескольких десятков грамм.

Точность обработки

Для спиральных сверл существует такая характеристика, как класс точности:

• А — повышенная точность (10 – 13 квалитетов);
• В1 – нормальная точность (до 14 квалитетов);
• В – нормальная точность (до 15 квалитетов).

Квалитет является характеристикой точности, которая определяет значения допусков.

Отличия конусного гладкого и ступенчатого сверла

Перед тем, как выяснить сферу применения и достоинства конусных устройств, разберемся с их разновидностями. Гладкотельные элементы в виде конуса сверлят тонколистовую сталь, увеличивая постепенно размер отверстия. Чтобы просверлить отверстие необходимого диаметра таким сверлом, требуется периодически останавливаться, и производить замеры. Этот недостаток некоторые производители гладкотельных конусных сверл устраняют путем нанесения цифровой разметки.

Ступенчатые элементы позволяют с большей точностью просверлить отверстие благодаря наличию степеней. При сверлении происходит плавный переход по ступеням, и в итоге оператор может легко отследить, какой диаметр имеет отверстие. Надо отметить, что конусные сверла стоят достаточно дорого. Их цена составляет от 2 тысяч рублей и более. Все зависит от материала изготовления, а также размеров сверлимых отверстий. Многие могут подумать, что конусные устройства являются абсолютно бесполезной оснасткой из Китая, пока не испытают режущий инструмент в действии. Мастера открыто заявляют, что при необходимости частого сверления тонколистовых материалов, рекомендуется использовать именно конусные режущие насадки.

Виды сверл

Изделия делятся на несколько групп по конструкции и назначению.

Это позволяет быстро подобрать инструмент под конкретные задачи.

ПО ФОРМЕ

На основании формы сверла достаточно легко определить, для какого материала его можно использовать:

Спиральное

Классический инструмент.

Рабочая часть имеет два зубца, которые закручены по спирали.

Инструмент, вгрызаясь в материал, выталкивает своими канавками стружку на поверхность.

Форма наконечника полностью зависит от материала, для которого предназначен инструмент.

Как правило, диаметр изделий не превышает 80 мм.

Винтовое

Модернизированный предыдущий вариант, имеющий более совершенную форму канавок, отводящих стружку.

Еще одно отличие – такие изделия больше по длине.

Перьевое

Плоское по форме изделие, режущая часть изготовлена в форме острой пики, очертания которой переходят в более широкую лопатку.

Другие названия – плоское резцовое сверло, что продиктовано его формой, перовое.

У строителей именуется перкой.

Используется там, где нужно получить глубокое и одновременно широкое отверстие.

Кольцевое

Для тех случаев, когда нужно высверлить отверстие с большим диаметром без предварительной подготовки.

Более известно, как коронка.

Форма инструмента напоминает пустотелый цилиндр, а на оси вращения находится центровочное спиральное сверло.

Часть, режущая материал, выполнена либо в виде зубьев, твердосплавных напаек, либо имеет напыление из алмазной крошки.

Коническое (конусное)

Своей формой напоминает конус с острым наконечником.

Подходит для работы с металлом, толщина которого не превышает 0,5 см.

Всего один инструмент способен проделать разные по размеру отверстия.

Все зависит от начального и конечного диаметра конуса, а также от глубины погружения.

С противоположных боковых сторон сверла находятся специальные канавки с заточенными кромками.

Ступенчатое

Разновидность конусного варианта.

Конус разделен на ступени с увеличением их диаметра, которые имеют свой размер.

Инструмент удобен тем, что позволяет в процессе работы отслеживать диаметр образуемого отверстия.

Копьевидное

Формой напоминают наконечник копья, откуда и название.

Используются при работе с твердыми, но одновременно хрупкими материалами, например, стеклом и кафелем.

Балерина (балеринка)

Круговое сверло, которое используется при работе с деревом и кафелем.

Все зависит от установленной режущей части.

Спроектировано таким образом, чтобы на выходе получалось идеально ровное отверстие большого диаметра.

Инструмент имеет крестообразную форму с резцами, расстояние до которых от центра может регулироваться.

Так выставляется диаметр необходимого отверстия.

Центральная часть – спиральное сверло, вокруг которого и вращаются резцы.

Сверла одностороннего резанья

Режущие кромки находятся с одной стороны относительно оси самого инструмента.

В свою очередь делятся на пушечные (передний конец стержневидной формы наполовину срезан, что формирует отводной канал для стружки)

и ружейные (обжатая трубка с полостью, через которую подводится охлаждающая жидкость, и углом канавки до 120 градусов).

Трубчатые

Аналогия коронок, но с более длинной рабочей частью.

Конструкции Форстнера

Усовершенствованный вариант спирального инструмента, но с дополнительными фрезами.

Конструкции Жирова

Подвид винтового инструмента, имеющий три конуса на режущей части, из-за чего ее длина увеличена.

Также конструкция дополнена перемычкой с пазом, которая подточена на треть режущей кромки.

Конструкции Юдовина и Масарновского

Инструмент с большим углом канавки и особенной ее формой, что и отличает его от других видов.

Зенковочное

Монолитный цилиндр, имеющий несколько режущих кромок, образующих конус.

Используется для зенковки отверстий под головки винтов.

ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Инструмент делится по назначению, что и является причиной его особой формы в каждом конкретном случае.

В строительстве, в быту и на производстве используются следующие сверла:

Универсальные

Как понятно из названия, справляются с большинством материалов.

Имеют особую заточку, которая получила соответствующее название – универсальная.

По дереву

Это и спиральные, и перьевые, кольцевые и винтовые.

По древесине хорошо работают, в том числе, сверла Форстнера и балеринки.

По металлу

Конические, корончатые, ступенчатые, а также классические спиральные.

По бетону

Корончатые с твердосплавными напайками, ударные спиральные и винтовые.

Имеют различные хвостовики под перфораторные патроны.

Для керамики

Коронки, копьевидные и балерины.

Первые производятся без зубьев.

Режущую функцию выполняет специальное алмазное напыление.

При работе по стеклу используются именно эти виды.

По пластику

Специальные спиральные варианты и коронки, способные проходить материал, не ломая его.

Существует специализированный инструмент, который используется строго для выполнения конкретной задачи:

Для глубокого сверления

Спиральный инструмент, имеющий сквозные каналы.

Их назначение – подача охлаждающей жидкости прямо на режущую часть.

Сюда относится ружейный и пушечный подвиды.

Одностороннего реза

Инструмент, основное назначение которого заключается в создании точных отверстий.

Подвид – эжекторные сверла, разработанные под сверлильные станки.

Как ясно из названия, режущие кромки смещены к одной стороне от оси, вокруг которой происходит вращение инструмента.

Центровочное

Специфический инструмент, способный в деталях проделывать исключительно центровые отверстия, но не более того.

Отличия в работе сверхдлинного сверла от обычного

Длинные сверла предназначены для высверливания высокоточных отверстий. Работа такой оснасткой имеет некоторые отличия от работы обычным коротким инструментом. Какие особенности можно отметить:

1. Сверхдлинные резцы по металлу подвержены большему нагреву, чем обыкновенные. Это обусловлено большой площадью соприкосновения инструмента со стенками канала и плохой теплоотдачей ввиду закрытого пространства. Поэтому необходимо организовать принудительное охлаждение во время сверления.
2. Сверло удлиненное имеет повышенную прочность на изгиб, но если сверлить непрерывно, проходя канал за раз, то вероятность излома сверла за счет образуемой в канале стружки металла очень высока. Важно время от времени удалять эту стружку, возвращая инструмент назад.
3. Быстрая и непрерывная подача резца также может стать причиной разрушения инструмента, поэтому нужно проходить вперед короткими подачами.
4. Сверхдлинным сверлом по металлу сложно работать обычной электрической дрелью: невозможно идеально ровно удержать инструмент. Отверстие может получиться некачественным, параллельность будет не соблюдена, вероятность сломать оснастку высока. Всего этого можно избежать, осуществляя сверление при помощи специального станка.
5. Для сверления твердых сплавов необходимо работать на маленьких оборотах вращения вала. Это предотвратит перегрев режущей кромки и выход ее из строя.
6. Заточку резцов по металлу нужно выполнять на специальном оборудовании, строго с соблюдением угла. Для этого лучше применять шаблон.

Для каждого конкретного сверла имеется техническая документация, где указаны оптимальные режимы работы оснасткой. Во время эксплуатации изделия следует придерживаться этих требований.

Как выбрать сверло

Подбирая хорошее сверло для дома, следует ориентироваться на цвет изделия, его размер, производителя.

Что касается хвостовиков, то встречается один из перечисленных вариантов:

• Цилиндрический (под дрели);
• Конический (хвостовик Морзе);
• Типа SDS (под перфораторы);
• Трехгранный (под ручные дрели), четырехгранный, шестигранный (hex под шуруповерты и дрели).

Выбирая сверло для профессиональной деятельности, полезными будут:

• Маркировка – сочетание букв и цифр, указывающих на такие параметры, как диаметр, твердость стали, примеси в сплаве, место производства и его технология.

ПРИМЕЧАНИЕ

Маркировка ставится на изделия, диаметр которых больше 2 мм.

• Угол заточки – отличается для различных материалов и представляет собой угол между режущими кромками.

От него зависит легкость сверления и скорость.

Как правильно затачивать свёрла по металлу

По мере затупления режущей кромки сверла возникает необходимость в её затачивании. Понять это можно по следующим признакам: характерный визг, быстрый нагрев оснастки, более длительное сверление, снижение точности, при прикосновении к кромке ощущается тупость. Для качественного выполнения работы рекомендуется учесть следующие рекомендации опытных мастеров.

Простой способ заточить сверло

1. Перед заточкой удостовериться в исправности точильного инструмента/станка, его устойчивом положении.
2. Подготовить ёмкость с холодной водой для охлаждения металла.
3. При прохождении сверла по точильному кругу нужно плотно прижимать оснастку. Начинать заточку следует с задней части кромки.
4. При нагревании металла охлаждать его в подготовленной воде, чтобы избежать перегрева.
5. Угол заточки применяется в зависимости от сплава металла, используемого в производстве сверла.

Заточке подлежит вся режущая поверхность, включая боковые проходы.

Что нужно знать о сверлах

Хвостовик типа конус Морзе встречается, как правило, на инструментах, предназначенных для установки в патроны промышленных станков.

Так как эти хвостовики выпускаются в размерах от КМ0 до КМ7, а патрон станка рассчитан на работу с одним вариантом, поэтому выпускаются специальные наборы переходников.

Кроме монолитных, производятся сверла со съемными наконечниками (перовые сборные сверла).

Как правило, они устанавливаются на универсальные сверлильные станки с ЧПУ.

Наконечники при этом изготавливаются различной формы из твердых сплавов или порошковой стали.

Важно!

Сверла с покрытием из нитрида титана (TiN) нельзя затачивать.

В противном случае все его показатели прочности сходят на нет.

Производители сверл

Современные производители, проверенные временем:

• Bosch – входит в тройку лучших брендов мира по строительному инструменту;
• Ruko – хорошее соотношение цены и качества;
• Зубр – производитель с хорошей ценовой политикой и долговечностью инструмента;
• Haisser – мощные инструменты для промышленных потребностей.

Особое внимание уделяется сверлам советского производства, как самым надежным и долговечным.

Сегодня встретить подобный инструмент тяжело, однако, каждый профессионал знает, что инструмент с маркировкой “Сделано в СССР” всегда предпочтителен.