Как правильно сверлить металл – учимся делать отверстия различных диаметров. Чем и как сверлить глубокие и большие отверстия в металлических деталях Способ сверления больших отверстий в металле 5мм
Часто в работе с деревом и материалами на его основе возникает необходимость просверлить ровное круглое отверстие. Можно воспользоваться лобзиком или фрезером, но не всегда такой инструмент оказывается под рукой или выполнить ими работу просто неудобно. Облегчить задачу может балеринка по дереву.
Что такое балеринка по дереву
Круговое регулируемое сверло «балеринка» - приспособление, которое предназначено для сверления круглых отверстий большого диаметра. Инструмент имеет простую конструкцию. Он представляет собой хвостовик с поперечной штангой, на которой закреплены подвижные каретки с резцами. Штанга имеет разметку, по которой можно выставить необходимый разлёт резцов относительно центра предполагаемого отверстия. В середине хвостовика закреплено сверло-сердечник. Оно служит центровочным элементом и опорой при сверлении.
Кроме конструкций с двумя режущими элементами, расположенными симметрично, существуют балеринки с одним резцом или даже с тремя. В последнем случае они располагаются на основе в виде диска с пазами.
Функционал инструмента
Качественная балеринка изготавливается из высокопрочной стали, что даёт возможность использовать приспособление в работе с мягкими, так и с твёрдыми породами древесины.
Данный инструмент имеет регулируемый диаметр сверления. Это позволяет проделывать отверстия практически любого диаметра. Ограничение диапазона сверления зависит от размера балеринки. Производители выпускают приспособления со следующими пределами разлёта резцов:
- от 30 до 120 мм;
- от 40 до 200 мм;
- от 40 до 300 мм;
- от 40 до 400 мм.
Максимальный диаметр сверления ограничивается штангой, на которой крепятся резцы. Минимальный - толщиной хвостовика.
Сверло-балеринку можно использовать в любых местах, где применение электролобзика или ручного фрезера будет неудобным. К примеру, это может быть собранная и установленная мебель, в детали которой необходимо просверлить аккуратное отверстие, учитывая ограниченное пространство. Ещё один пример - неровная (выгнутая или вогнутая) поверхность. Лобзиком или фрезером сделать всё ровно и аккуратно навряд ли получится. Будет трудно контролировать наклон инструмента относительно поверхности. Балеринка легко справится с такой задачей.
Особенности работы с инструментом
Принцип работы с круговым сверлом прост. Центрирующим сверлом засверливают отверстие, а дальше в работу включаются резцы. Они постепенно проделывают узкую канавку, постепенно прорезая материал по кругу на всю глубину.
Материалы, используемые в работе с балеринкой разнообразные: дерево, ДВП, ДСП, МДФ, гипсокартон, пластик. Общий один момент - толщина детали должна быть не более 15-20 миллиметров. Этот параметр ограничен длиной резцов. Обычно производитель указывает максимальную глубину сверления на упаковке. При попытке сверлить материал большей толщины могут возникнуть проблемы с рваными краями.
Для применения инструмента с одним резцом характерно биение. Это вызвано отсутствием балансировки относительно продольной оси сверления. Особенно биение будет ощущаться при резке отверстий большого диаметра. Вырезать отверстия с помощью дрели следует на малых или средних оборотах. При работе на сверлильном станке таких проблем не возникает.
Также неудобство при работе может доставить ламинированная или шпонированная поверхность. После прохождения декоративного слоя сверление проходит без проблем.
Особенностью кругового сверла можно считать возможность регулировки диаметра. Расстояние между резцами может быть выставлено по шкале на штанге или более точно с помощью штангенциркуля. Это удобно если нужно сделать отверстие без зазоров под трубу или круглую деталь.
Разнос резцов относительно центра регулируется по отдельности. Необходимо как можно точнее выставлять режущие части. Это избавит от лишних усилий во время работы и продлит срок службы инструмента.
Как правильно выбрать и на что обратить внимание
Выбрать качественное круговое сверло достаточно легко. Главное - знать основные моменты, на которые следует обратить внимание в первую очередь, но и не упустить из виду мелочи.
Конструкция, очень важный момент: балеринка по дереву бывает с одним резцом или двумя и более. Для частого использования лучше приобрести вариант с двумя или тремя режущими элементами. Такими приспособлениями легче работать и качество выполняемой обработки будет на приемлемом уровне.
Не лишней будет возможность замены отдельных частей. Недорогие круговые свёрла могут иметь цельный хвостовик с несъёмным центральным сверлом и штангой.
Металл, от его качества зависит прочность и способность выдерживать рабочие нагрузки. Качественный инструмент изготавливают из высокопрочной стали или сплавов. Форму хвостовику и держателям резцов придают станочным способом. Штанга обычно штампованная и изготовлена из такого же металла.
В дешёвых вариантах часто применяют мягкий металл или сплавы, которые могут оказаться хрупкими. Под нагрузкой детали могут деформироваться или разрушиться. Такой инструмент долго не прослужит и точности от него добиться также будет сложно.
Качество изготовления, основным признаком является отсутствие люфтов и перекосов. Все детали должны быть подогнаны друг к другу и надёжно крепиться фиксирующими винтами.
Разметка штанги качественной балеринки штампованная. Иногда деления выделяют яркой краской для лучшей видимости.
Резцы, качественные режущие элементы изготавливают из инструментальной закалённой стали. На держателях их крепят заклёпками или с помощью пайки. Цельные резцы с держателями (изготовленные из одного и того же металла) быстро затупляются и не отличаются долговечностью.
Производитель, при выборе любого инструмента и расходников, предпочтение следует отдавать известным и давно проверенным маркам и брендам. Наиболее распространённые - Topfix, Stayer, Irwin, Strum.
Приобретение регулируемого кругового сверла для использования в быту, или в случае необходимости просверлить несколько отверстий, полностью себя оправдывает. Это избавляет от необходимости приобретения дорогого инструмента, который может понадобиться всего несколько раз.
Сегодня у каждого домашнего мастера имеется необходимый инструмент для резки металла, сверления, зачистки. Но как быть, если необходимо просверлить отверстие большого диаметра? Ведь максимальное сечение обычного сверла для ручной электродрели составляет всего 20 мм.
Приспособления для сверловки больших отверстий
Существуют несколько способов просверлить отверстие диаметром свыше 20 мм. Для этого применяются специальные приспособления:
- Конусное сверло. Большое количество проемов одинакового размера сверлить не получится. Но для домашнего использования вполне приемлемо. Максимальное сечение - до 40 мм. Толщина обрабатываемого металла - 5-6 мм.
- Конусное ступенчатое сверло. Более удобно в применении, поскольку каждая его ступень образуется посредством плавного спирального перехода. При сверлении это позволяет легко отследить фактический диаметр отверстия. С его помощью можно просверлить окружность до 40 мм в диаметре на металле толщиной до 6 мм.
- Биметаллические коронки - подойдут для подготовки отверстий до 109 мм в стальных изделиях толщиной до 5 мм. При работе настоятельно рекомендуется применять специализированные смазочно-охлаждающие составы, что обеспечит максимальный эксплуатационный ресурс режущего инструмента. Также для установки приспособления на электродрель необходим адаптер. В среднем с помощью биметаллической коронки можно просверлить 5-20 проемов - в зависимости от ее качества, что, соответственно, отражается и на стоимости.
Как можно просверлить большое отверстие без лишних затрат?
Для этого способа понадобится сверло небольшого сечения (достаточно 5-6 мм), а также фреза или израсходованный зачистной круг (соответствущий или немного меньше диаметра отверстия) для болгарки. Вариант более трудоемкий, поэтому требуется значительно больше времени.
На металлической заготовке карандашом намечается 2 окружности:
- 1 - для будущего отверстия.
- 2 - зависит от сечения сверла, то есть при использовании 6-миллиметрового инструмента диаметр намечаемой окружности будет на 6 мм меньше предыдущей.
По 2-й окружности необходимо накернить 2 места в противоположных местах и просверлить отверстия сверлом 6 мм. От полученных проемов по намеченной линии нужно отступить примерно 3 мм и снова накернить места для сверловки. Отверстия просверливаются по контуру всей окружности. При необходимости оставшиеся участки можно дорубить зубилом.
Отверстие будет с зазубринами, поэтому его нужно расточить. Это можно выполнить электродрелью с фрезой, но гораздо удобнее - болгаркой с применением зачистных абразивных кругов подходящего диаметра. Шлифмашинкой можно быстро и ровно расточить отверстие до необходимого диаметра.
Поэтому не стоит выбрасывать израсходованные абразивные круги для болгарки диаметром даже менее 45 мм - они всегда могут пригодиться в хозяйстве.
Сверла по металлу подбирают, исходя из диаметров отверстий и свойств обрабатываемого материала. Как правило, они изготовляются из быстрорежущих сталей, таких как Р6М5К5, Р6М5, Р4М2. Твердосплавные сверла используют для работы с чугуном, углеродистыми и легированными закаленными сталями, нержавейкой, а также другими труднообрабатываемыми материалами.
Мощность электродрели должна быть рассчитана на то, чтобы просверлить отверстие требуемого диаметра. Производители электроинструмента указывают соответствующие технические характеристики на изделии. Например, для дрелей мощностью 500…700 Вт максимальный диаметр сверления по металлу составляет 10…13 мм.
Различают глухие, неполные, а также сквозные отверстия. Они могут применяться для соединения деталей между собой посредством болтов, шпилек, штифтов и заклепок. Если отверстие сверлится с целью нарезания резьбы , стоит обратить особое внимание на выбор диаметра сверла. По причине его биения в патроне происходит разбивка отверстия, которую нужно учитывать. Ориентировочные данные представлены в таблице.
Чтобы уменьшить разбивку, сверление выполняют в два этапа: сначала сверлом меньшого диаметра, а затем основным. Этот же метод последовательного рассверливания применяют, когда необходимо сделать отверстие большого диаметра.
Как правильно сверлить металл дрелью
Особенность сверления металла дрелью заключается в том, что необходимо вручную удерживать инструмент, придавать ему правильное положение, а также обеспечивать требуемую скорость резания.
После разметки обрабатываемой детали следует накернить центр будущего отверстия. Это предотвратит смещение сверла от заданной точки. Для удобства работы заготовку следует зажать в слесарных тисках или положить на подставку так, чтобы она заняла устойчивое положение. Сверло устанавливается строго перпендикулярно поверхности, которую нужно просверлить. Это важно, чтобы избежать его поломки.
При сверлении металла на дрель не нужно оказывать большого давления. Наоборот, оно должно уменьшаться по мере продвижения. Это предотвратит поломку сверла, а также уменьшит образование заусенцев на выходной кромке сквозного отверстия. Следует следить за удалением стружки. Если произошло заедание режущего инструмента, его освобождают, предав обратное вращение.
Выбор режима резания
Когда используется инструмент из быстрорежущей стали, можно ориентироваться на частоту вращения согласно данным таблицы. При работе с твердосплавными сверлами допустимые значения в 1,5…2 раза выше.
Сверление металлических изделий нужно вести с охлаждением. Если его не использовать, велика вероятность потери инструментом режущих свойств из-за перегрева. Чистота поверхности отверстия при этом будет достаточно низкой. В качестве охлаждающей жидкости для твердых сталей обычно используют эмульсию. В домашних условиях подойдет машинное масло. Чугун и цветные металлы можно сверлить без охлаждающей жидкости.
Особенности сверления глубоких отверстий
Отверстия считаются глубокими, если их размер больше пяти диаметров сверла. Особенность работы здесь заключатся в трудностях, связанных с охлаждением и удалением стружки. Длина режущей части инструмента должна быть больше глубины отверстия. В противном случае тело детали перекроет винтовые канавки, по которым удаляется стружка, а также поступает жидкость для охлаждения и смазки.
Сначала отверстие сверлится жестким коротким сверлом на небольшую глубину. Эта операция необходима для задания направления и центрирования основного инструмента. После этого делают отверстие необходимой длины. По мере продвижения нужно время от времени извлекать металлическую стружку. Для этой цели используют охлаждающую жидкость, крючки, магниты или переворачивают деталь.