Trudno o materiał bardziej kojarzący się z przemysłem niż metal. I jeszcze trudniej wymagać znajomości poprawnej techniki wiercenia w każdym z jego rodzajów. Jak wybrać właściwe wiertło dopasowane do konkretnego stopu i jakimi zasadami się kierować, by nie uszkodzić obrabianej powierzchni? Na te oraz inne pytania odpowiadają nasi eksperci.
Zgodnie z terminologią chemiczną, metalami nazywamy pierwiastki, które pod względem składu charakteryzują się obecnością w sieci krystalicznej (ułożeniu atomów lub cząsteczek w ciele stałym) elektronów swobodnych, czyli takich, które nie są związane z żadnym atomem, mogąc poruszać się po całej objętości próbki. W sieci tej, pomiędzy jonami dodatnimi poruszają się elektrony e− (wiązanie metaliczne), co przekłada się na ich bardzo dobre przewodnictwo elektryczne. Pierwiastki metaliczne występują w przyrodzie zwykle w postaci rud przetapianych następnie na czyste metale na drodze procesów metalurgicznych.
Do głównych cech materiałów metalowych – poza wspomnianą przewodnością elektryczną – zaliczymy:
Produkt, który powstaje w wyniku połączenia metalu z substancją dodaną w celu modyfikacji niektórych jego cech, nazywamy stopem. Jego najpowszechniej występującą odmianą jest stal, powstająca w wyniku obróbki plastycznej i cieplnej żelaza z węglem (nie więcej niż 2,11%), czasem z dodatkiem innych materiałów, takich jak chrom, nikiel, wolfram, miedź, molibden czy tytan. Polska norma PN-EN10020 z kolei definiuje stal jako stop o zawartości węgla mniejszej niż 2%.
W metaloznawstwie funkcjonuje co najmniej kilka metod podziału, z czego najbardziej podstawowy z nich wyróżnia metale szlachetne, nieulegające zmianom pod wpływem temperatury oraz metale nieszlachetne, które ulegają czynnikom atmosferycznym. Istotny pozostaje też podział ze względu na topliwość:
Pod względem wiercenia najważniejszy będzie dla nas podział na metale miękkie i twarde. Do metali miękkich zaliczymy m.in. aluminium, miedź, srebro, mosiądz i złoto. Spośród metali twardych możemy wymienić z kolei tytan, chrom, żelazo i jego stopy, ołów czy stal.
W zależności od powierzchni i grubości materiału metalowego, w którym chcemy wykonać otwór, stosuje się wiertarki magnetyczne, stołowe (kolumnowe) bądź klasyczne modele ręczne. Pierwsze z wymienionych wykorzystywane są przede wszystkim w pracach konstrukcyjnych bądź miejscach, w których zastosowanie innych maszyn nie wchodzi w grę, np. podczas otworowania na bardzo ograniczonej powierzchni. Rdzeń każdej magnesówki stanowi zamontowany w podstawie elektromagnes, wiążący się z podłożem z odpowiednio dużą siłą, zapewniając niezbędną stabilność i precyzję.
Wiertarki stołowe, nazywane też kolumnowymi, przeznaczone są do stacjonarnego wiercenia i stosowane głównie w warsztatach oraz innych firmach, w których niezbędne jest wykonywanie precyzyjnych otworów, często w sposób powtarzalny, np. w dużej ilości identycznych elementów. Na ich konstrukcję składają się korpus, przymocowany na stałe do metalowej kolumny oraz wysuwany trzpień. Wiertło opuszczane jest na obrabiany materiał przez specjalne pokrętło umieszczane z boku korpusu.
Klasyczne wiertarki ręczne, czyli król elektronarzędzi, obecny w niemal każdym domu, także może być wykorzystywany do wiercenia w metalu. Należy pamiętać jednak, że rozwiązanie to będzie cechowało się mniejszą precyzją i koniecznością doboru urządzenia o odpowiednio dużej mocy. Nie sprawdzą się także w starciu z twardymi stopami metalu. Wykonując otwór tą metodą, zabrania się używania udaru – spowoduje on uszkodzenie materiału.
Skuteczność i powodzenie wykonania otworu będzie w największym stopniu determinowane przez rodzaj i jakość wiertła. Modele przeznaczone do pracy z materiałami metalowymi, cechuje spiralny kształt z ostrym zakończeniem oraz równa średnica na całej powierzchni. Większość z nich posiada trzpienie walcowane lub sześciokątne. Zwykłe wiertła (najczęściej stalowe), dostępne w każdym sklepie, nadają się jedynie do miękkich metali, takich jak miedź lub aluminium.
Wiertła do metalu wykonane są najczęściej ze stali szybkotnącej HSS i z kątem nachylenia ostrza 118o bądź – dla najtwardszych materiałów – ze stali szybkotnącej z 5-procentową domieszką kobaltu HSSCo i kątem 135o. Modele przeznaczone do pracy z miękkimi materiałami charakteryzują się płaskimi krawędziami skrawającymi, a do twardych – ostrymi. W przypadku potrzeby wykonania otworów o większej średnicy stosuje się wiertła (frezy) trepanacyjne lub otwornice widiowe z węglika wolframu, przy czym do użytku profesjonalnego zalecane są pierwsze z wymienionych. Z kolei otwornice używane są z reguły przez osoby prywatne, przy mniej wymagających pracach.
W zależności od twardości materiału, przy wierceniu w metalach miękkich polecamy stosować frezy trepanacyjne HSS, a przy metalach twardych (np. stali wysokowęglowej) – frezy trepanacyjne TCT. Do największych zalet wierteł trepanacyjnych należy możliwość zaoszczędzenia ponad 50% czasu potrzebnego na wywiercenie otworu, co zaprocentuje zwłaszcza w sytuacji, gdy wykonujemy ich setki bądź tysiące. Co ważne, w przeciwieństwie do wierteł klasycznych, frez trepanacyjny jest w stanie wykonywać otwory owalne, czy wiercić na samej krawędzi materiału . Okaże się on również nieocenioną pomocą w rozwiercaniu starych otworów, które wymagają renowacji.
Wiertła do metalu są sprzedawane w różnych klasach jakościowych, które determinują wytrzymałość i wydajność pracy. Modele najwyższej klasy są często powlekane warstwą azotku tytanu (TiN), co przekłada się na niższy współczynnik tarcia i wyższą odporność na wysokie temperatury. Wiertła tego rodzaju stosowane są najczęściej w pracach profesjonalnych.
Przeczytaj więcej – Rodzaje wierteł i ich przeznaczenie.
Do wiercenia w metalach miękkich stosuje się zwykle najprostsze wiertła walcowane, wiertła HSS bądź inne, w których szlifowana jest jedynie końcówka robocza. Przed przystąpieniem do prac, warto nabić dane miejsce punktakiem, unikając tym samym ślizgania się wiertła po powierzchni metalu. Z uwagi na łatwość obróbki materiału, możemy zastosować większe obroty.
W trakcie wiercenia powstaną wióry, które mogą stanowić niebezpieczeństwo dla oczu, dlatego warto wyposażyć się w dobre okulary ochronne. Mogą one powodować także zapychanie się rowków odprowadzających, co grozi niedokładnym wykonaniem otworu, wzrostem temperatury i w niektórych przypadkach zniszczeniem wiertła. Przyjmuje się, że znakiem prawidłowo przeprowadzanego wiercenia jest otrzymywanie długich, równych wiórów. Przy wykonywaniu głębokich otworów warto stosować chłodziwa w postaci dedykowanych olejów lub smarów. Nie zaleca się stosowania wody – ma ona niski współczynnik przewodnictwa cieplnego podczas wiercenia i nie zmniejsza współczynnika tarcia, a także może z czasem doprowadzić do korozji materiału.
Warto mieć na uwadze pewien wyjątek związany z wiertłami pokrytymi azotkiem tytanu (TiN) – otóż nie powinno się używać ich do wiercenia w aluminium, nie stosując schładzania. Dochodzi wtedy do zapychania i blokowania się wierteł z powodu powinowactwa tytanu i aluminium.
Do otworowania metali twardych należy korzystać z wierteł HSS, HSSCo lub HSS-TiN o kącie wierzchołkowym 135o i ostrych krawędziach, co zapobiega się jego przesuwaniu i ułatwia wwiercanie się w materiał. Podczas obróbki powstają opiłki, więc po raz kolejny należy zabezpieczyć się okularami ochronnymi. Niezbędnym będzie również chłodzenie wiertła za pomocą chłodziwa. Nadmiar ciepła, który powstaje w trakcie skrawania twardych metali, może spowodować nadpalenie krawędzi otworu lub szybkie stępienie się i uszkodzenie wiertła.
By zmaksymalizować precyzję i wydajność pracy, wiercenie otworu należy rozpocząć od zastosowania wiertła o mniejszej średnicy, stopniowo ją zwiększając. Jego średnica powinna być co najmniej równa średnicy rdzenia większego wiertła. Przy metalach twardych stosuje się też mniejszą prędkość obrotową. Dobry wyznacznik jej prawidłowego doboru stanowią opiłki, które powinny być podobnej wielkości. Duży docisk wiertła przyspieszy pracę, jednak należy dobrać go tak, by nie uszkodzić wiertarki, wiertła i samego materiału.
Wiercąc otwory w cienkiej blasze, należy pamiętać o jej odpowiednim przymocowaniu – kategorycznie zabrania się trzymania jej w rękach. Po przewierceniu metalu może dojść do zakleszczenia się wiertła w otworze przelotowym, co grozi wyrwaniem jej z rąk, narażając nas na niebezpieczeństwo. Dobrym sposobem będzie umieszczenie blachy pod dwoma kawałkami drewna i następnie ściśnięcie jej w taki sposób, by nie doprowadzić do wygięcia.
Do wiercenia w cienkiej blasze stosuje się wiertła o dużym kącie wierzchołkowym – standardowe modele mogą doprowadzić do jej deformacji, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z bardzo cienkim i miękkim kawałkiem metalu. Idealny wybór stanowią tu wiertła stopniowe o konstrukcji schodkowej z podziałką z boku, ukazującą poszczególne średnice.
Podstawę skutecznego wiercenia w metalu będzie stanowiło solidne zamocowanie wiertła. Przed przystąpieniem do prac warto sprawdzić jego pracę na biegu jałowym i skorygować ewentualne luzy. Równie solidnego mocowania będzie wymagał otworowany materiał – stanowisko musi być w pełni bezpieczne dla operatora i zabezpieczone przed dostępem osób postronnych. Dobrą praktykę stanowi także używanie odpowiedniej odzieży ochronnej – nosząc koszulę z długim rękawem, osłaniasz swoje ciało przed ostrymi opiłkami i wiórami. Pamiętaj jednak, że musi być ona odpowiednio przylegająca do ciała, by ograniczyć ryzyko przypadkowego wplątania w obracające się z dużą prędkością wiertło. Z tego samego powodu zabrania się stosowania rękawic ochronnych.
Siła docisku wiertła do materiału powinna być dobrana do jego twardości. Prawidłowy nacisk wiertarki będzie pokrywał się z osią wiertła, zwiększając dokładność i zapobiegając niszczeniu się wierteł. W momencie, gdy jesteśmy blisko przewiercenia się przez materiał, warto go zmniejszyć – pozwoli to uniknąć powstania zadziorów w miejscu wyjścia wiertła z metalu. Pamiętaj, że zbyt duży nacisk może skutkować złamaniem wiertła lub uszkodzeniem materiału.
Przy wierceniu w rurach konieczne jest wykorzystanie imadła. By zapobiec ich odkształceniu się poprzez siłę nacisku, warto włożyć do wnętrza rury kawałek drewna o takim samym kształcie i rozmiarze.
Specjalnie na potrzeby fachowców i majsterkowiczów, wymagających najwyższej jakości, wyposażyliśmy nasz asortyment w wiertła do metalu. Wysoka jakość oraz najlepsza stal HSS i HSSCo naszej marki zyskały uznanie zarówno w Polsce, jak i innych krajach. W przypadku problemów z doborem odpowiedniego rozwiązania zachęcamy do kontaktu z naszymi specjalistami. Po poznaniu twoich oczekiwań i problemu będziemy w stanie idealnie dobrać wiertło do planowanych przez ciebie prac.
Darmowa dostawa od 1000 zł
nie dotyczy palet
1 rok gwarancji
z możliwością rozszerzenia
Serwis D2D
naszych towarów
Szybkie płatności
bezpieczne transakcje
30 dni
na zwrot
