Чем сверлить нержавейку

Что это такое? Специфическая металлургическая структура и высокая устойчивость нержавеющих стальных сплавов к обработке резанием осложняют сверление и позволяют осуществлять его только с помощью специальных инструментов с соблюдением особого режима. Особенности таких материалов обусловлены присутствием в их составе легирующих добавок, таких как хром, молибден и никель.

Что требует внимания? Подбор сверл для работы с заготовками из нержавеющей стали следует выполнять с учетом марки и химического состава металла (если они не известны, рекомендуется пользоваться инструментом из кобальтового или победитового сплава).

Вопросы, рассмотренные в материале:

В чем заключаются трудности процедуры сверления

Химический состав нержавеющих стальных сплавов обуславливает их высокую пластичность, из-за которой образующаяся в ходе обработки стружка налипает на сверло. В результате режущие кромки начинают работать менее эффективно, что в свою очередь приводит к образованию на внутренней поверхности отверстий наклепа, который серьезно затрудняет дальнейшее сверление.

В процессе обработки изменяются физические свойства стального сплава. Кроме того, вращение сверла и его взаимодействие с материалом обрабатываемой заготовки приводит к интенсивному нагреванию как самого инструмента, так и металла, с которым он соприкасается. Это делает необходимым применение смазочно-охлаждающих жидкостей. В противном случае поверхность стали окрашивается в цвета побежалости.

В итоге не только страдает внешний вид поверхности, но и снижается сопротивляемость металла коррозии. Восстановление исходных характеристик нержавеющей стали может потребовать выполнения дополнительных технологических операций.

Технология сверления нержавейки

Специфические физико-химические характеристики нержавеющих стальных сплавов и их высокая устойчивость к обработке резанием заставляют применять для сверления отверстий специальные режущие инструменты и выполнять работу на особых режимах. Причина особенностей нержавеющей стали кроется в легирующих добавках, таких как хром, никель и молибден.

Сверла для обработки деталей из нержавеющего металла необходимо подбирать с учетом марки конкретной стали и ее химического состава. В случае отсутствия такой информации следует пользоваться инструментом с кобальтовой или победитовой напайкой.

Оптимальное число оборотов патрона для сверления нержавеющей стали составляет от 600 до 700 в минуту. Превышение указанной скорости приводит к повреждению режущих кромок инструмента и перегреву поверхности обрабатываемой заготовки. При диаметре отверстия более 6 мм специалисты рекомендуют осуществлять обработку в два захода, чтобы избежать возникновения внутренних напряжений, которые приведут к изменению характеристик металла.

Обрабатываемая заготовка должна быть надежно зафиксирована. Инструмент следует располагать строго перпендикулярно поверхности. Сверление нужно осуществлять на стабильной скорости и с минимальным давлением на сверло.

Вращение сверла следует останавливать только после его извлечения из отверстия. Качество обработки может пострадать из-за рывков, биения, отклонения от оси и резких изменений скорости вращательного движения патрона. В ходе обработки необходимо постоянно охлаждать режущие кромки сверла, предохраняя их от перегрева, вызванного высокой твердостью нержавеющей стали. С этой целью в рабочую зону вводится масло, специальная эмульсия или вода.

Маркировка сверла

Для работы с нержавеющими типами стали используется специальная оснастка. На сверла по нержавейке наносится маркировка с указанием технических характеристик, материала, диаметра и длины. Исключением стали сверла диаметром менее 2 мм, миниатюрные размеры которых заставляют производителей размещать маркировку на упаковках.

Расшифровка основных обозначений:

• Буквой «М» принято обозначать молибден, входящий в состав металла сверл в качестве легирующей добавки. Цифры, идущие следом, используются для указания процентной доли этого элемента.
• Буквой «Р» обозначают быстрорежущую сталь, из которой изготовлено сверло, а расположенными после нее цифрами – процентную долю вольфрама.
• Буквой «К» принято обозначать наличие в сплаве, из которого выполнено сверло, кобальта. Далее в маркировке цифрами указывается его процентная доля.

На импортные сверла, которые применяются для сверления нержавеющих стальных сплавов, нанесена маркировка HSS (быстрорежущая сталь) с указанием сведений о наличии в составе материала легирующих добавок:

• HSS-TiN – сверла с титановым покрытием, которое увеличивает прочность и износоустойчивость инструментов и позволяет им сохранять заданные технические характеристики при температуре до +600 °C.
• HSS-Е – сверла, изготовленные из кобальтосодержащего сплава.
• HSS-Е VAP – сверла из порошковой стали со специально улучшенной поверхностью, к которой меньше липнет стружка.
• HSS-R – сверла из высококачественной быстрорежущей стали, которые также могут применяться для работы с такими материалами, как бронза, чугун, латунь и мельхиор.
• HSS-4241 – сверла для обработки заготовок из алюминия.

Как правильно выбрать сверла для нержавейки

Самые качественные сверла для нержавеющей стали изготавливаются из сплавов, в состав которых в качестве легирующего элемента входит кобальт, придающий им особую прочность и позволяющий уверенно переносить нагревание до температуры от +130 °С до +140 °C.

Практика показывает, что сплав, из которого изготавливают сверла по нержавеющей стали, должен содержать 5 % кобальта. Чем выше процентная доля этого элемента, тем лучше ведет себя инструмент при сверлении. Такое количество Co содержится в инструментальных типах стали Р6М5К5 и Р-18, разработанных еще советскими специалистами. В наши дни найти оснастку из подобного металла трудно. Маркировка современных аналогов содержит обозначение HSS-Co.

Следует иметь в виду, что при выборе сверл следует отдавать предпочтение проверенным качественным маркам, ведь можно встретить в продаже образцы с кобальтовым покрытием, а не изготовленные из кобальтосодержащего сплава. Такие инструменты недостаточно прочны, их стержни могут ломаться.

Один из главных параметров при выборе сверл по нержавейке – диаметр получаемых отверстий, в зависимости от которого могут использоваться разные варианты инструмента. Сверла бывают:

1. обычными – для сверления отверстий диаметром до 7 мм в заготовках небольшой толщины;
2. ступенчатыми – имеют несколько ступеней с разными рабочими диаметрами;
3. кольцевыми (коронки) – для сверления отверстий диаметром более 12 мм;
4. плоскими (перья) – для сверления отверстий большого диаметра в заготовках толщиной не более 2 мм.

Использование смазочных материалов

При сверлении важно использовать СОЖ, так как нержавеющие типы стали обладают высокой вязкостью, из-за чего может перегреваться как само сверло, так и материал заготовки. Если работа ведется на сверлильном станке, следует пользоваться специальной системой, подающей смазочно-охлаждающую жидкость в рабочую зону.

В условиях домашней мастерской можно изготовить эффективный состав для охлаждения самостоятельно:

1. Натрите хозяйственное мыло, используя терку с крупными отверстиями.
2. Всыпьте натертое мыло в емкость с горячей водой и тщательно перемешайте.
3. Добавьте в полученный раствор техническую соляную кислоту.
4. Подождите, пока жирные кислоты поднимутся на поверхность, и долейте в емкость немного холодной воды.

Через некоторое время следует аккуратно удалить затвердевшие жирные кислоты с поверхности раствора и разбавить их водой в соотношении 1:6. Полученный состав можно использовать для сверления, понемногу внося его в рабочую зону.

Выбор сверла по типу хвостовика

Сверление сопровождается вибрацией в сочетании с высокими механическими нагрузками. По этой причине важную роль играет фиксация рабочего инструмента. Чаще всего сверла имеют цилиндрический хвостовик, который зажимается в кулачках патрона с помощью специального ключа.

Такой тип крепления используется, например, при использовании сверл из быстрорежущей стали Inforce с запасом прочности на растяжение, достигающим 900 Н/мм2. По мнению специалистов, такой способ передачи крутящего момента нельзя назвать самым удачным, однако у него есть большой плюс – сверла с круглым сечением хвостовика не заклинивает.

Также часто применяются сверла с шестигранными хвостовиками, фиксацию которых обеспечивает патрон с тремя кулачками. Такой способ крепления более надежен, однако обращаться с подобной оснасткой сложнее, особенно когда требуется частая смена рабочего инструмента при переходе от одной операции к другой.

О заточке

Режущая кромка сверл из кобальтосодержащего сплава затачивается по одной стороне. Спиральные модели оснащаются винтовыми кромками, канавки между которыми предназначены для выведения стружки и являются надежным инструментом, позволяющим производить качественную обработку заготовок из нержавеющей стали. Такие универсальные сверла – оптимальный вариант для использования в домашних условиях.

Чем просверлить нержавейку

Сверление заготовок из нержавеющей стали на производстве и в условиях домашней мастерской осуществляют с помощью:

• электрической дрели или перфоратора в режиме сверления;
• сверлильного станка.

При сверлении нержавеющей стали заготовка должна быть надежно зафиксирована, поэтому предпочтительный вариант – обработка на сверлильном станке. Используя ручной инструмент с электрическим или пневматическим приводом, можно столкнуться с трудностями, связанными с плохой стабилизацией и биением сверла. Лучше использовать инструмент с регулируемой скоростью вращения патрона и мощностью от 1,5 кВт при питании от сети или 18 ватт – для аккумуляторной дрели.

Выбирая сверло, обратите внимание на маркировку:

• «К» или «HSS E» – кобальтосодержащий сплав;
• «М» – сплав с добавкой молибдена;
• «Р» – быстрорежущая сталь, легированная вольфрамом;
• «TiN» – сверло с титановым напылением, предназначенное для работы при температуре не более +550 °С;
• «VAP» – инструмент с парооксидированным покрытием, которое позволяет сверлить заготовки из нержавеющей стали любой толщины и предотвращает перегрев и налипание стружки;
• «R» – сверло из особо прочной стали, предназначенное также для сверления бронзы, чугуна, латуни, мельхиора и т. д.

Как получить правильное число оборотов

Самая частая ошибка при сверлении заготовок из нержавеющих стальных сплавов – слишком высокие обороты. Избежать такой ошибки при работе ручной дрелью сложно, в отличие от сверлильного станка, работая на котором вы знаете, с какой скоростью вращается сверло. Несложное правило, которое нужно запомнить: чем больше диаметр сверла, тем на меньших оборотах нужно сверлить нержавеющую сталь.

Как сверлить нержавейку в домашних условиях

Основная трудность при сверлении в условиях домашней мастерской заключается в отсутствии возможности использовать специальное оборудование. В любом случае критически важно, чтобы в рабочую зону постоянно подавалась смазочно-охлаждающая жидкость.

Порядок действий:

1. расположить деталь горизонтально и зафиксировать;
2. наметить центр отверстия с помощью керна;
3. установить на место сверления трубку, диаметр которой позволит создать закрытое пространство вокруг будущего отверстия;
4. залить в трубку небольшое количество СОЖ;
5. приступить к сверлению, при необходимости доливая охлаждающую жидкость.

Как просверлить мойку из нержавеющей стали

Нередко при установке новой мойки из нержавеющей стали домашний мастер сталкивается с необходимостью просверлить отверстие для смесителя. Рассмотрим несколько вариантов решения этой задачи.

Можно использовать молоток и пробойник нужного диаметра, который можно приобрести в специализированном магазине. Также часто для этой цели применяют специальное приспособление, позволяющее выдавить отверстие с помощью резьбового штыря и двух насадок. Существует и третий вариант – воспользоваться ступенчатым сверлом, диаметр рабочих частей которого возрастает от 6 до 38 мм.

Советы при сверлении

Существует ряд приемов, облегчающих сверление нержавейки:

• Проще всего сверлить заготовку, расположенную горизонтально. После того как место сверления намечено с помощью керна, необходимо создать «ванну» для охлаждающей жидкости, используя пластиковую или резиновую трубу. Залив в образовавшуюся емкость СОЖ, получится просверлить металл без перегрева и деформации.
• При вертикальном расположении заготовки следует использовать для охлаждения и смазки прилепленный на место сверления парафин, который, плавясь, будет поступать в рабочую зону.
• Если инструмент позволяет регулировать скорость, следует установить малые обороты (от 100 до 600 в минуту).
• При работе дрелью без регулировки скорости вращения патрона нужно сверлить короткими включениями инструмента.

Полезные приемы при сверлении

Итак, для сверления ровных отверстий в нержавеющей стали необходимо соблюдать несколько правил:

1. Пользоваться шайбой с залитой в нее смазочно-охлаждающей жидкостью, установленной на месте сверления.
2. При сверлении вертикально расположенных деталей использовать для охлаждения парафин.
3. Использовать для сверления малые обороты.

При сверлении нержавейки следует применять специальную оснастку. От заусенцев по краям отверстия можно избавиться с помощью наждачной бумаги.

Приобретая сверла, обратите внимание на их маркировку. Если возникли вопросы, посоветуйтесь с продавцом. Прежде чем приступать к сверлению, потренируйтесь на ненужном куске металла.