Что такое кобальтовое сверло по металлу

Сверла по металлу

Для сверления металлов используют винтовые или, как их чаще называют, спиральные сверла. Будучи практически одинаковыми по конструкции, эти инструменты могут различаться по материалу, виду дополнительной обработки, особенностям заточки. Существует много разновидностей сверл, оптимизированных для разных металлов, глубины сверления и других условий работы.

Из чего изготавливают сверла

Для изготовления сверл по металлу применяется быстрорежущая сталь. Это группа высоколегированных сплавов, в состав которых, кроме железа и углерода, входит вольфрам, молибден, кобальт, ванадий и другие элементы.

Быстрорежущая сталь отличается от обычной инструментальной тем, что сверло из нее сохраняет работоспособность при нагреве. Инструментальная сталь при нормальной температуре не уступает по твердости быстрорежущей, но при нагреве свыше 200 о С происходит отпуск и она становится мягкой. Быстрорежущая сталь сохраняет твердость до 500—600 о С, а некоторые марки – до 1000 о С.

Вольфрам – основной компонент, повышающий "красностойкость стали" (способность сохранять твердость при нагреве). Однако из-за ограниченных запасов вольфрама пришлось отказываться от стали с его высоким содержанием и переходить на молибденовые сплавы. При содержании вольфрама в пределах 6% требуемые качества сверл обеспечиваются добавкой молибдена, кобальта и других элементов. Инструменты из стали Р18 уже не производятся, и даже Р9 встречается нечасто.

В зарубежной классификации быстрорежущие сплавы обозначаются аббревиатурой HSS (High Speed Steel). Их существует несколько разновидностей, и некоторые из них аналогичны сплавам, указанным в ГОСТе. Марки быстрорежущих сталей обозначаются буквой «М» с последующей цифрой. Сравним несколько наиболее часто используемых марок.

Сталь с низким содержанием вольфрама и увеличенным – молибдена (1.5 и 8 % соответственно). Не отличается высокой стойкостью, используется для изготовления сверл общего назначения.

Сплав содержит 6% вольфрама и 5% молибдена, что придает сверлам из него высокую твердость. Российский аналог – Р6М5. Сверла из этой стали обладают хорошей износостойкостью и красностойкостью.

Сверла из этой стали применяются для глубокого сверления и работы с высокими усилиями. В ее составе уменьшено содержание вольфрама (1,75 %), но увеличено количество молибдена (8,75 %) и ванадия (2 %). Российский аналог – Р2М9.

Российский аналог этого сплава – Р6М5К5. Эта сталь отличается от М2 (Р6М5) более высокой «красностойкостью» за счет добавки 5 % кобальта. В сплав также добавлены: кремний, магний и никель. Сверла из стали М35 выдерживают сильный нагрев и обеспечивают высокую производительность.

Этот сплав имеет в составе немного вольфрама, но высокое содержание молибдена и кобальта. Сверла из него отличаются высокой красностойкостью и отлично держат заточку. Хорошо работают при высокой скорости резания и по вязким материалам. Российский аналог – сталь Р2М10К8.

Особенности сверл и их маркировка

В зарубежной системе маркировки сверл отражаются некоторые особенности их изготовления и важнейшие компоненты стали.

Нешлифованные сверла изготавливаются винтовой прокаткой. Для них используется относительно мягкая, деформируемая сталь. После прокатки инструмент закаляется. В маркировке буква «R» может отсутствовать.

Вышлифованные сверла изготавливаются шлифовкой CBN (кубическим нитридом бора). Это самый распространенный вид инструментов для широкого круга задач. Сверла имеют высокую износостойкость и минимальное радиальное биение.

HSS-PM

Сверла, изготовленные по технологии порошковой металлургии. Применяются для обработки твердых металлов.

HSS-E (HSS-Co)

Кобальтовые сверла из сплавов с высоким содержанием кобальта. К маркировке может добавляться цифра, обозначающая округленное до целых содержание кобальта в процентах. Например, HSS-Co5 или HSS-Co8, что соответствует сплавам М35 или М42.

HSS-TiN или HSS-TiAN

Титановые сверла покрыты нитридом титана. Буква «A» во втором варианте означает легирование алюминием. Покрытие нитридом титана придает инструменту золотистый цвет и в несколько раз повышает его износостойкость.

HSS-E-VAP

Парооксидированные сверла. Сверла этой группы покрыты пленкой окислов, которая создается парооксидированием – обработкой перегретым паром в специальной среде. Покрытие имеет черный цвет, снижает налипание стружки на режущие кромки, повышает смачиваемость поверхности охлаждающей жидкостью. Сверла HSS-E-VAP эффективны для сверления нержавеющей стали и других вязких сплавов.

Читайте также:  Межповерочный интервал меркурий 231

Твердость сверл из быстрорежущих сталей по ГОСТ 2034-80 должна быть в пределах 63—66 HRC.

Режущая часть

Резание при сверлении осуществляется двумя кромками, которые образованы пересечением передних поверхностей винтовых канавок и конической головки сверла. Строго говоря, режущая часть не совсем коническая: задняя поверхность лезвия понижается, под небольшим углом отходя от теоретического конуса.

Главный параметр заточки – угол при вершине. Для большинства применений он составляет около 118 о . Для чугуна или твердой бронзы его можно уменьшить до 116 о . Для латуни, мягкой бронзы, алюминия применяют углы 120 о , 130 о , 140 о .

Для сверления мягкого листового металла применяют специальную заточку с криволинейными режущими кромками, выступающим заостренным центром и чуть выступающими краевыми резцами. В начале сверления сверло сразу четко центрируется, затем очерчивается контур, и после этого начинается выемка металла по всей площади отверстия. В результате исключается биение на входе и закусывание краев на выходе.

Для сверления стального и чугунного литься применяются сверла с двойной заточкой. Кроме угла при вершине 116 – 118 о , кромки стачиваются на периферии, на ширину 0,2 диаметра, под углом 70 – 75 о . Существуют и другие формы заточки для конкретных применений.

Точность сверления

Факторы, влияющие на точность сверления, делятся на две группы: зависящие от оборудования и зависящие от инструмента. Сверла делятся на три класса точности: А1, В1 и В. Класс точности определяется предельно допустимыми величинами:

  • несимметричностью сердцевины и поводка сверла;
  • радиальным биением;
  • допуском прямолинейности режущих кромок.

Класс точности должен соответствовать требуемому квалитету точности отверстий и возможностям оборудования. Сверла класса А1 применяются для отверстий от 10 до 13 квалитетов точности. Сверла классов В1 и В – до 14 и до 15-го квалитета точности соответственно.

Виды хвостовиков

Хвостовая часть сверла, предназначенная для крепления в станке или ручном инструменте, может иметь разные формы.

  • Цилиндрический хвостовик. Это самая распространенная форма хвостовика, пригодная для фиксации в патроне дрели, сверлильного или токарного станка.
  • Конический (конус Морзе). Сверла с коническим хвостовиком применяются на промышленном оборудовании. Для них требуется соответствующий конус на шпинделе. Отличаются надежной фиксацией, точной центровкой и быстротой замены инструмента.
  • Шестиугольный. Такой хвостовик пригоден для установки в трехкулачковый патрон и отличается уверенной передачей высокого крутящего момента. Исключает проскальзывание сверла в патроне. Кроме того, шестиугольная форма удобна для установки сверла в адаптер шуруповерта. При этом сверло не нужно зажимать, но не обеспечивается его точное положение при работе.

Популярные наборы и сверла специальной формы

Наиболее часто используемые сверла – диаметром от 2 до 10 мм. Они используются в металлообрабатывающих мастерских, на станциях СТО, в домашнем хозяйстве. На популярность этих диаметров указывает и то, что большинство легкого сверлильного оборудования имеет патроны, приспособленные под этот диапазон размеров.

Для общего применения подходит набор сверл с шагом диаметра 0,5 мм. В большинстве случаев такой набор перекроет основные потребности сверления. Для конкретного применения можно подбирать диаметры с шагом 0,1 мм. Более точные размеры отверстий достигаются дополнительной обработкой.

Есть особые случаи, для которых удобно использовать специальные сверла:

  • ступенчатое сверло для листовых материалов;
  • кольцевое сверло или центробор для неглубокого сквозного сверления отверстий большого диаметра;
  • комбинированное сверло-метчик, которым можно за один проход просверлить отверстие и нарезать в нем резьбу.

Правильный выбор инструмента в соответствии с предстоящим применением существенно упростит работу и поможет достичь должного качества.

Кобальтовые сверла используют как профессионалы, так и домашние мастера. Наличие кобальта в составе изделия обозначает маркировка, а именно буква «К». Цифра, которая указана следующей, означает процентное содержание добавки в металле. Например, К6 означает 6% кобальта в составе, К8 – 8% соответственно.

Стоимость таких сверл почти в 5 раз выше, чем на другие изделия, но цена вполне аргументирована. Одно из главных преимуществ – высокая температура плавления и, как следствие, улучшенные механические свойства. Еще один плюс – угол заточки наконечника 135 0 . Он позволяет работать на гладких и круглых поверхностях.

С каким материалом справляются кобальтовые сверла?

Сверла с кобальтом используются при проведении работ с материалами, обладающими высоким показателем прочности (до 1100 Н/мм 2 ). Например: с легированной и углеродистой, жароупорной сталью и аналогу, лишенному устойчивости к завышенной температуре, нержавейкой, сталью для цементации, термически укрепленной, высоковязкой, кислотостойкой и антикоррозионной.

Читайте также:  Программа для проектирования станков

Сверла с кобальтом обладают следующими важными характеристиками, влияющими на скорость и качество работ:

  • высокая стойкость к износу и долговечность даже при интенсивных нагрузках;
  • устойчивость к нагреву при высоких показателях температуры, что неизбежно при сверлении;
  • производительность сверла, в составе которого есть кобальт, повышается на 45%;
  • высокая точность и скорость сверлильных работ без центровки;
  • исключение закусывания режущей кромки.

Сверла по металлу из кобальта не ломаются, не тупятся и не гнутся – все это гарантирует быстрое и качественное выполнение работ с минимальными усилиями и без лишних нервов.

Как выбрать хорошее сверло с кобальтом?

Правила выбора сверл из быстрорежущей стали, легированных кобальтом, не слишком отличаются от критериев покупки других видов этого инструмента. Важно обращать внимание на оттенок изделия, типовую форму и диаметр, качество стали и симметричность заточки, возможности и, конечно, производителя.

Что еще следует знать? Характеристики дрели, в которую вставляется сверло. Например, длинное сверло с кобальтовым покрытием используется для сверления отверстий большого сечения, а, значит, дрель должна обладать достаточной мощностью, работать на высоких оборотах.

Кобальтовое сверло в работе с твердосплавными материалами

Чтобы инструмент служил дольше, важно соблюдать определенные правила в работе, (особенно в тех случаях, когда обрабатывают твердые сплавы).

  1. Небольшая скорость сверления.
  2. Снижение скорости при выводе инструмента из сквозного отверстия, чтобы избежать заклинивания.
  3. Использование качественных СОЖ (например, олеиновой кислоты).
  4. Предварительная работа инструментом меньшего диаметра при сверлении больших отверстий.

Кобальтовые сверла можно применять даже для работы с твердосплавными металлами, вязкими и цветными сплавами. Они часто используются в обработке сварных швов, каленого металла и труб. Кобальтовое покрытие обеспечивает максимально аккуратное сверление при минимальных трудовых затратах (на 40–50% меньше).

В регионы товар отправляется любой транспортной компанией, представительство которой есть в г. Москва (на выбор клиента);

Бесплатная доставка по г. Москве и ближайшему Подмосковью (до терминала транспортной компании, склада, офиса или объекта) осуществляется при сумме заказа от 30000 рублей.

Распродажа Набор сверл, бит, дюбелей, 300шт. по 100 рублей за набор.

При осуществлении ремонтных работ часто приходится выполнять сверление. Для того чтобы качественно выполнить процедуру, нужно располагать соответствующим сверлом. Купить данный инструмент легко. Сегодня на рынке строительных материалов есть много разных типов сверл.

Ввиду этого любой домашний умелец, купивший электродрель, должен задуматься о приобретении подходящих инструментов. Чтобы избежать ошибок, нужно учитывать вид выполняемых задач.

Обозначения, цвет сверлильных инструментов

Сверло должно быть сделано из высококачественного и прочного металла. Дешевые изделия, произведенные из сырца, приобретать не рекомендуется.

Обыкновенно сверлильные инструменты маркируются буквенно-цифровыми обозначениями. Сначала пишется буква основного компонента. После нее следует число, соответствующее концентрации данного компонента в металле, примененном для изготовления.

  • Р – вольфрамовое;
  • К – кобальтовое;
  • Ф – ванадиевое;
  • М – молибденовое.

Зачастую в маркировке нет символа хрома, потому как данный компонент обязательно имеется в исходном металле (четыре процента).

Любое из существующих сверл может быть одного из представленных далее цветов:

По золотому оттенку становится понятно, что изготовитель при производстве приспособления применял титановый нитрид. Это сделало изделие очень прочным. Выполняя обработку детали подобным предметом, можно не беспокоиться за трение между поверхностями. Темно-золотистый цвет свидетельствует о том, что сырье-исходник заключает в себе отпуск, предназначающийся для избавления от внутреннего напряжения. Серый оттенок указывает на то, что инструмент не проходил финальное обрабатывание, повышающее прочность. Приспособления черного цвета проходили термообработку, значит, являются весьма износостойкими.

Преимущества инструментов с кобальтом

Кобальтовые сверла по металлу стоят в четыре — пять раз дороже, чем обыкновенные. Особенностью кобальта считается большая температура плавления. Ввиду этого изделия, прошедшие легирование данным веществом, отлично справляются с обработкой деталей в условиях высокой температуры, располагают повышенными механическими характеристиками. Иначе говоря, их нет нужды дополнительно охлаждать.

Кроме того, сверла кобальтовые имеют большой угол затачивания наконечника. Он равен 135 градусам. Ввиду этого таким приспособлением можно сверлить отверстия в деталях, имеющих форму круга.

Данные инструменты возможно использовать для формирования отверстий на трубах, сварных швах. Значимым преимуществом считается то, что при их эксплуатации необязательно оказывать сильное физическое давление.

Читайте также:  Как сделать барбекюшницу из газового баллона

Перечень преимуществ кобальтовых инструментов:

  • оптимальны для обработки высокопрочных материалов;
  • дают возможность сверлить отверстия на большой скорости без деформирования наконечника (эффективнее на 45 процентов);
  • позволяют безопасно выводить металлические опилки;
  • отсутствие проскальзывания при создании отверстий;
  • возможность прямого сверления (не нужно предварительно центровать деталь либо создавать дополнительное отверстие);
  • продолжительный эксплуатационный период;
  • точность формирования отверстий.

Чем кобальтовое отличается от титанового

Покупая сверлильное приспособление, требуется четко осознавать, для чего предназначается определенный инструмент, каковы его показатели. Бывают изделия для обрабатывания бетонных, деревянных, металлических, стеклянных, керамических предметов. Если не учесть различия между инструментами, возможно приобрести неподходящее изделие. Наиболее распространены приспособления для обрабатывания металлических заготовок.

Для обработки деталей из твердой стали применяются высокопрочные сверла. Подобные инструменты медленно истираются, отлично справляются с высокотемпературным воздействием. Не забывайте, что при обрабатывании деталей очень большой толщины их необходимо охлаждать, как и обыкновенные приспособления. Нагревание не должно быть больше 500 градусов по шкале Цельсия.

Для цветных металлов лучше всего применять инструменты, покрытые титановым нитридом. Он повышает износоустойчивость, защищает рабочую часть от истирания, отлично противостоит коррозийному воздействию.

Эксплуатация сверла с кобальтом

Прежде чем начать сверлить отверстие, нужно определиться с режимом работы. Для этого необходимо учесть:

  • скорость резания. Это условная окружная скорость инструмента, демонстрируемая им относительно детали, которая обрабатывается. Проще говоря, данный показатель характеризует быстроту кручения. К примеру, обеспечить одинаковую скорость в 20 м/мин возможно, если применять сверло радиуса 0,5. Быстрота кручения будет равняться 6366 об/мин;
  • подачу. Характеризует смещение сверла в сторону оси сверления за 1 оборот. Измеряется в мм/об;
  • момент кручения. Данный показатель указывает на степень нагрузки, приходящейся на инструмент при осуществлении обработки.

Также необходимо принять во внимание:

  • металл, из которого сделана обрабатываемая заготовка;
  • металл, из которого сделано приспособление для сверления;
  • оснащение, применяемое для обработки;
  • уровень шероховатости детали.

При сверлении по нержавейке сверла сильно нагреваются. Предотвратить перегрев можно так:

  • охлаждать приспособление;
  • использовать кобальтовые сверла.

Кобальтовые приспособления являются достаточно красностойкими. Это значит, что они сохраняют твердость и устойчивость к изнашиванию даже в высокотемпературных условиях. Обусловлено это термообработкой, которую данные изделия проходят при производстве.

Также при изготовлении кобальтовых сверл по металлу они подвергаются качественной шлифовке. Благодаря этому устраняются все внутренние напряжения, обеспечивается гладкость поверхностей.

Сверление нержавеющей стали

Если вы располагаете оснащением, предоставляющим возможность точно подбирать нужные обороты, подачу, то для обрабатывания нержавеющей стали установите такие показатели:

Быстрота резания должна составлять десять метров в минуту. Это значение оптимально для обработки нержавейки.
Вычислить обороты возможно, если использовать такую формулу:

D – диаметр приспособления.

Подача вычисляется так: от 0,005 нужно отнять 0,01 диаметра инструмента, поделенную на количество оборотов. Полученный результат и будет являться оптимальной подачей.
Помните, что вместо особого охладителя возможно применять оливковое масло. Можно использовать даже растительное, состоящее на сорок процентов из олеиновой кислоты. Если масла нет, используйте обыкновенное сало, жир. В них концентрация олеиновой кислоты составляет 44 процента.

При формировании отверстий число минимальных оборотов в минуту не должно превышать двухсот. Определенные виды электродрелей не предусматривают выбора количества оборотов. При их использовании нужно применять прием «включить — выключить». Углубление будет формироваться благодаря инерционному воздействию.

Особенности

Кобальтовые сверла подойдут тем, кому нужно создать отверстие в высокопрочном материале, например, в нержавеющей стали. Для того чтобы успешно осуществить сверление, требуется принимать во внимание некоторые нюансы. Создание отверстий посредством приспособления с кобальтом будет выполнено правильно, если вы верно установите эксплуатационные показатели: быстроту резания, подачу. Также необходимо понимать, как обрабатывать деталь кобальтовым сверлом.

Сверла такого типа часто применяются в промышленности. Они позволяют обрабатывать самые разные изделия, включая очень прочные детали. Разумеется, в домашних условиях у вас не получится добавить кобальт к материалу, из которого делается сверлильное приспособление. Единственный выход – приобретать инструмент в строительном магазине. Это не проблема, так как сегодня в магазинах представлено множество разновидностей подобных сверл. Главное – не ошибиться в выборе. Для этого необходимо решить, какие задачи вы намереваетесь решить.

Рекомендуем также к прочтению:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector