Как расширить отверстие из металла: интересные способы и метод с перьевыми сверлами

Как сделать и расширить отверстие в дереве или металле + способ увеличения отверстия перьевыми сверлами

Работы по просверливанию отверстий внутри металлических элементов, в зависимости от разновидности металла, свойств, а также видов отверстий будет выполняться разными инструментами и с использованием нескольких приемов. О методах сверления, инструментах, а также о технике безопасности при выполнении и расширении отверстий мы и поговорим.

Просверливание отверстий внутри металла может потребоваться при ремонтных работах инженерных систем, автомобиля, бытовой техники, создании конструкции из профильной или листовой стали, создания поделок из меди и алюминия, а также при создании платы для радиоэлектронной аппарату и в большинстве других случаев.

Необходимый инструмент и образцы

Все рассмотренные и другие марки быстрорежущих сталей сверлятся с помощью копьевидных (перьевых) сверл по кафелю, имеющие различное исполнение. Так, например, хвостовики выполняются круглыми или шестигранными, что для основной работы – сверления, не имеет принципиального значения.

Они свободно продаются почти во всех строительных магазинах или точках, торгующих всевозможными инструментами. Что очень важно, сверла данного типа и назначения привлекательны тем, что стоят недорого.
Также для сверления быстрорежущих сталей понадобятся шарошки различной формы и исполнения. С их помощью обеспечивается точность, чистота, форма и необходимый диаметр просверленного отверстия.

Сверлить нам предстоит следующие образцы:

• кусок от рамной пилы из стали марки 9ХФ.
• полотно от ножовки по металлу из стали марки 1Х6ВФ.
• полотно от механической пилы из стали марки HSS.

Общие сведения

Важно понимать, какие именно инструменты потребуются для того или иного типа работ, чтобы отверстия были требуемого диаметра и в строго отмеченном месте, а также какие меры по безопасной работе помогут избегать травм.

Сверла, инструменты и приспособления

Главными инструментами для просверливания будут электрические и ручные дрели, а еще возможно и сверлильные станки. Рабочим органом таких инструментов является сверло, которое бывают разных форм.

Можно выделить следующие разновидности рабочего органа:

• Спиральные (по совместительству еще и самые популярные).
• Коронки.
• Винтовые.
• Конусные.
• Перовые и прочее.

Производство сверл разных видов нормируется по множеству ГОСТов. Сверла с диаметром до 0.2 см не имеют маркировки, до 0.3 см – на хвостовике есть сечение и даже марка стали, а большие диаметры могут содержать дополнительную информацию. Для того, чтобы получать отверстия определенного диаметра, потребуется взять сверло на пару десятых миллиметров меньше, и чем лучше оно будет заточено, тем меньше получится разница.

Кстати, сверла отличаются не только по диаметру, но еще и по длине – есть короткие, длинные и удлиненные. Важной информацией будет и предельная твердость материала, который вы планируете обрабатывать. Хвостовик сверл бывает цилиндрическим и коническим, и это обязательно следует иметь в виду при выборе сверлильного патрона или даже переходной втулки.

Для определенных типов работ и материал может потребоваться выполнение особой заточки. Чем тверже будет металл обработки, тем острее должна быть заточена кромка. Для тонких листов металла обычное спиральное сверло может попросту не подойти, и тут потребуется инструмент с особой заточкой. Подробные рекомендации для разных видов сверл и металлов обработки (твердость, толщина и разновидность отверстия) достаточно обширные, поэтому рассматривать их в этой статье мы не будем.

Перед креплением деталей до сверления следует использовать тиски, кондукторы, упоры, уголки, прихваты с болтами и прочие приспособления. Это не просто требования по ТБ, так действительно удобнее, и тогда получаются более качественные отверстия. Для снятия фаски и обработки поверхности канала следует применять зенковку цилиндрической или конической формы, а для наметки точки для сверления и чтобы оно не соскакивало, нужен кернер и молоток.

Полезный совет! Лучшими сверлами даже сейчас считают те, что были выпущены при ССР – тогда было точное следование геометрии и составу металла. Еще хорошими являются немецкие «Руко» с напылением из титана, а также сверла от ВОSСН, потому что это проверенное качество. Прекрасные отзывы получили приборы от Хейсер – они мощные и обычно с большим диаметром. Прекрасно смогли себя показать сверла от фирмы «Зубр», и отдельное внимание стоит уделить серии производителя «Кобальт».

Режимы работы

Наверняка вам интересно, как расширить при необходимости отверстие в металле без сверления, но это мы рассмотрим чуть позже. А сейчас поговорим о том, насколько важно правильно закрепить и направить сверло, а еще выбрать режим резки. При создании отверстий в металле путем сверления важным фактором будет число оборотов сверла, а также усилие на подачу, которое прилагается к сверлу, направленное по оси, и обеспечивает углубление сверла при одном обороте.

Виды отверстий в металле и как их сделать

Есть такие типы отверстий:

• Сквозные.
• Глухие.
• Глубокие.
• Половинчатые (неполные).
• Для внутренней резьбы.
• С большим диаметром.

Отверстия для резьбы требуют определения диаметров с допусками, которые установлены в ГОСТ 16093-2004.

Сквозные

Отверстия сквозного типа начинают пронизывать заготовку в полной мере и создают внутри нее проход. Особенностью процесса будет защита поверхности столешницы или верстака от выхода сверла за пределы заготовки, а это может повредить и само сверло, а снабдить заготовку таким «добром», как заусенец. Чтобы такого не было, потребуется придерживаться следующих способов:

• Применяйте в работе верстак с отверстием.
• Подкладывайте под деталь прокладку, сделанную из древесины или особый «сендвич», то есть дерево-металл-дерево.
• Подкладывайте под деталь брусок из металла с отверстием для свободного входа сверла.
• Уменьшайте скорость подачи на последнем этапе.

Кстати, последний метод обязательно нужен, если вы высверливаете отверстия «по месту», чтобы не повредить детали или поверхности, которые близко расположены. Отверстия в тоненьких листах металла следует вырезать перьевыми сверлами, потому что спиральные сверла могут повредить края заготовки.

Глухие

Такие отверстия будут сделаны на определенной глубине, а также не будут пронизывать заготовку насквозь. Следует отмерить глубину, и это можно выполнить одним из двух способов на выбор:

• Ограничивать длину сверла посредством втулочного упора.
• Ограничивать длину сверла посредством патрона, которая оснащен регулируемым упором.
• С использованием линейки, которая закреплена на стенке.
• Комбинирование нескольких способов сразу.

Не все, но некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на определенную глубину, а после механизм просто останавливается. При сверлении может потребоваться пару раз оставить работу, чтобы удалось убрать стружку.

Сложные формы

Сделать отверстие в металле не так уж и сложно, но если речь идет о сложных формах – придется постараться. Те отверстия, которая расположены на краю заготовки (то есть половинчатые) можно сделать, если соединять гранями и зажимая тисками обе заготовки или прокладку и заготовку, а после просверливая полное отверстие. Прокладка обязательно должна быть выполнена из того материала, что и заготовка, которая подвергается обработке, потому что в противном случае сверло начнет уходить в сторону минимального сопротивления. Сквозное отверстие в уголке (то есть в профильном металлическом прокате) делают, зафиксировав заготовку в дисках с использованием деревянной подкладки.

Куда сложнее будет сделать сверление заготовки цилиндрической формы по касательной. Такой процесс будет разделен на две основные операции – подготовка перпендикулярной направляющей к отверстию площадки (зенковка или фрезеровка), а после непосредственно сверление. Создание отверстий в поверхностях, которые размещены под углом, тоже начинают с подготовки площадки, а после вставляют деревянную подкладку между плоскостями, создают треугольник и делают отверстие сквозь угол. Полые детали следует сверлить таким образом, чтобы полость была заполнена пробкой из древесины.

Отверстия с уступами будут получать при применении двух способов одновременно:

• Рассверливание – для этого потребуется высверливать отверстие на всю глубину при помощи сверла малого диаметра, а после на заданную глубину следует рассверлить сверлами с диаметром от меньшего к большему. Преимуществом такого способа является прекрасное центрированное отверстие.
• Уменьшаем диаметр. Для этого на заданную глубину потребуется просверлить отверстие с максимальным диаметром, а после сверла нужно поменять с последовательным уменьшением диаметра и углублением отверстий. При таком способе будет куда легче контролировать глубину всех ступеней.

Рассмотрим еще один способ.

Большой диаметр и кольцевое высверливание

Получение отверстия с большим диаметром в массивной по размеру заготовке и толщиной до 0.6 см будет затратным и трудоемким делом. Относительно небольшой диаметр – до 3 см (максимум 4 см), можно получать при помощи конусных, а в идеале ступенчато-конусных сверл. Для отверстий с большим диаметром (до 10 см) потребуются полые биметаллические коронки или даже коронки с твердыми сплавными зубчиками и центровочным сверлом. При этом обычно мастера рекомендуют германский ВОSСН, и особенно для твердого металла, к примеру, для стали.

Такой кольцевой способ высверливания будет менее энергозатратным, но при этом может быть дороже в финансовом плане. Кроме сверл очень важна мощность электрической дрели, а также должна быть возможность работать на низких оборотах. При этом чем толще обрабатываемый материал, тем сильнее будет хотеться делать отверстие на станке, а при большом числе отверстий в листе с толщиной больше 1.2 см стоит сразу же найти такую возможность. В заготовке из тонкого листа отверстие большого диаметра получают при помощи узкозубых коронок/фрез, которые закреплены на угловой шлифовальной машинке, но в последнем случая края оставляют желать лучшего.

Техника безопасности

Для того, чтобы сделать отверстия в металле, потребуются не только навыки и инструменты, но и следование ТБ:

• До начала проверьте все крепления.
• Одежда при работе с дрелью или на станке не должна быть с элементами, которые могут попасть под действие вращающихся деталей.
• Сверло при приближении к металлу должно вращаться, в противном случае оно быстро затупится.
• Вынимать сверло нужно не выключая устройство, постепенно снижайте обороты.
• Если сверло не углубляется в металл, то его твердость меньше, чем у заготовки.
• Если сверло малого диаметра плохо закреплено в патроне, то следует намотать его на хвостовик латунную проволоку, чтобы увеличивать диаметр захвата.
• Если поверхность обрабатываемого материала полированная, то нужно надеть фетровую шайбу на сверло – это поможет не нанести царапины.

Как видите, все очень просто.

Расширение отверстия перьевым сверлом

Обратите внимание, что пример показан на древесине. На самом деле расширение отверстия посредством перьевых сверл является совсем неблагородным делом, и лишь по той причине, что перьевому сверлу будет не за что зацепиться. Но есть весьма простой способ, как аккуратно увеличить отверстие. Бывает и так, что проделали отверстие, к примеру, пером №20, но после что-то было изменено в проекте, и отверстие следует сделать больше, до 2.5 см в диаметре, причем таким образом, чтобы центр не был смещен. Вся проблема заключается в том, что в дрель сверло подобного диаметра не вставить, а для расширения перьевым сверлом его следует во что-то упирать, чтобы не был смещен центр.

Посмотрите на фото – есть отверстие, сделано оно перьевым сверлом с диаметром 2 см, а после нужно упереться кончиком пера с диаметром в 2.5 см. Но это не получается сделать, и поэтому кончик будет болтать по бортикам отверстия, а после центрировать само сверло не получится. Если у пера нет снизу опоры, но его кончик не во что упирать, но если так, предлагаем упирать края перьевого сверла. В таком случае потребуется просверлить отверстие первом №20, а после расширять пером №25. Возьмите другие дощечки и просверлите отверстие пером №25. Далее прикладываем доску поверх маленького отверстия на 2 см и центрируем. Это можно сделать даже на глаз.

Посмотрите как это будет выглядеть. Как видите, после этого перьевое сверло с большим диаметром будет удерживать борта широкого отверстия, и перо можно будет просверлить по центру отверстия с меньшим диаметром. Далее просверлите, при этом держа обе доски вместе (а еще лучше зафиксировать все доски струбцинами, и тогда сверление будет намного точнее). Перо начнет упираться в бортики широкого отверстия, и его не будет вести в стороны. На самом деле нет ничего сложного, но иногда этот способ сильно выручает. Для того, чтобы до конца разобраться в процессе, предлагаем вам посмотреть видеоролик.

Конусное ступенчатое сверло

Наиболее популярны свёрла диаметром 0т 6 до 30 мм. (реже до 40 мм.) с шагом 2 мм. То есть, 6, 8, 10, 12 мм. и т.д.
Обычно используется для сверления листового металла толщиной до 2 мм. и пластика толщиной до 5 мм. Неоспоримым достоинством данного сверла является то, что за 1500 ─ 3000 руб. вы покупаете порядка 10 ─ 15 диаметров.

Если при сверлении пластика, сверло ведёт себя очень даже неплохо, то сверление отверстий больших диаметров в металле сопряжено с некоторыми сложностями:
при больших объёмах работ быстро тупится сверло 6 мм.;
сверление отверстий больших диаметров требует значительных физических усилий.

Коронка по металлу

Большие отверстия в металле, пластике, дереве и т. п. диаметром от 19 до 102 мм. удобно делать с помощью биметаллической коронки фирмы Hilti.

Коронки очень хорошо показали себя при сверлении большого количества отверстий под фитинги в металлических коробах для кабеля (толщина металла 2 мм.).

Явный плюс в том, что коронка разборная. Если тупится или ломается центровочное сверло, цена замены ─ около 250 рублей.

Но под каждый диаметр придётся использовать отдельную коронку, цена которой (в зависимости от диаметра) от 400 до 1200 руб. Прибавьте сюда 1000 руб. на адаптер.

Пресс для отверстий

Выше рассмотренные инструменты, для сверления больших отверстий в металле, имеют один существенный недостаток — очень острая кромка. При прокладке кабеля или проводов без фитингов, это может стать серьёзной проблемой.

Для получения идеально гладкой кромки, лучше использовать пресс для отверстий. Стоит он чуть больше 11 000 руб. Но в наборе вы получаете 8 насадок диаметром от 16,2 до 47 мм.
Без особых усилий пробивается большое количество отверстий в металле толщиной до 3 мм.

Одно уточнение: в инструкции к прессу ПГРО-60 КВТ говорится, что после пробивки отверстия, нужно прекратить нагнетание. Как показала практика, лучше сделать ещё одно сжатие ручками пресса. Так легче удаляется вырубленный металл из матрицы.

Читать еще: Травление рисунка на металле своими руками

Способы сверления отверстий в каленом металле

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

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

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

Читать еще: Вальцовка конуса из листового металла

Методы сверления каленой стали

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

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

Еще один метод ослабления твердости каленого металла в зоне получения канала основан на прогреве этой зоны до высоких температур. Наилучшим образом с этим справляется сварочный аппарат. В этом случае нужно правильно подобрать силу дуги, чтобы металл не плавился и не деформировался. Когда заготовка в зоне сверления раскалится, можно проделывать отверстие обычным сверлом из быстрорежущей стали.

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

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

Применение смазочных материалов

Когда происходит сверление отверстий в каленом металле, обязательно необходимо применять смазывающее вещество. Оно частично охлаждает рабочую область, не давая оснастке быстро выходить из строя. В качестве смазки можно использовать обычное машинное масло или специальные мастики для сверления. Правильная обработка смазкой заключается в следующем:

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

Марки сверл для каленой стали

Сверла для закаленной стали, если брать из наиболее подходящих старых советских, – это инструмент на базе стали Р18. Оснастка имеет содержание вольфрама до 18 %, что делает ее высокопрочной, не подверженной перегреву и быстрому износу. Такими сверлами можно работать на высоких оборотах электроинструмента. Металл выпускался до 70-х годов прошлого столетия – это очень редкий инструмент.

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

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

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

Самодельное сверло

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

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

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...