Jak správně vrtat kov: různé konstrukce vrtáků, vlastnosti, techniky

Způsob vrtání se volí s ohledem na typ požadovaného otvoru a parametry obrobku. V závislosti na specifikách úkolu se vybírají maziva a další příslušenství. Samotná technologie vrtání není složitá, ale vyžaduje určité dovednosti.
Důležité také je, za jakých podmínek vrtání probíhá. Pokud v každodenním životě rychlost a přesnost nejsou hlavní věcí, pak ve výrobě jsou tyto faktory na prvním místě.

Jak vybrat vrtáky pro vrtání kovu

Vrták je kovová tyč vyrobená ze slitiny, která je tvrdší než zpracovávaný materiál. Třídy vrtáků z rychlořezné oceli: P6M5, P18, P9, HSS. Vrtáky pro práci s tvrzenými karbidovými díly jsou speciálně vyrobeny z tvrdých slitin a jsou označeny – VK a T5K10.

Design vrtáku

Každý vrták se skládá ze tří částí:

• okraje, které pronikají do otvoru a odstraňují tenkou vrstvu materiálu;
• spirálové řezání, odstraňování třísek z otvoru;
• stopka, která zajišťuje vrták v nástroji.

Hrany jsou úkosy, které se nahoře setkávají a tvoří most. Úhel konvergence úkosů se mění, závisí na materiálu obrobku a způsobu jeho zpracování.

Vrták má 2 břity, broušené pod úhlem od 20 do 35°. Používají se k určení ostrosti nástroje. Úhel hrany se nazývá zadní úhel. V souladu s tímto parametrem se vrták dotýká povrchu obrobku. Při provozu je za ním volný prostor, který umožňuje odebírat a odhazovat třísky. Úhel může být různý, někdy až 90°. Zvyšuje se, pokud je nutné zpracovat křehké prvky z bronzu, mosazi nebo litiny.

Spirálové řezání – drážky usnadňující odvod třísek. Každý má svůj vlastní okraj. Roviny jsou vždy rovnoběžné s osou otáčení vrtáku. Tento okraj se nazývá „stužka“. Při centrování vrtáku čistí stěny vytvářeného otvoru.

Jak označit kov před vrtáním

Aby bylo zajištěno, že práce bude dokončena s maximální přesností, provádí se značení. Na povrchu výrobku se používá důlčík pro označení místa vrtání. Kromě děrovače se k tomu používá fix, ale není tak pohodlné s ním pracovat, protože musíte neustále sledovat vrták na zvoleném místě. Pomocí středového razníku se vytvoří malá prohlubeň, kterou stačí udeřit kladivem. Otvor je potřeba, aby se hrot neodrazil od požadovaného bodu.

V tomto případě práce probíhají ve fázích – předběžné vrtání, kontrola otvoru, konečné vrtání. Když se vrták odchýlí od středu, vytvoří se zářezy úzkým dlátem. Navedou vrtačku na správné místo.

Pokud je nutné vytvořit několik otvorů, použijte šablonu. Je zapotřebí pro výrobu řady dílů stejného typu s několika otvory. Takto se současně vrtá několik plechů spojených svorkou. Místo šablony se někdy používá schéma nebo výkres. Tato metoda se praktikuje při výrobě dílů pro rádiová zařízení.

Chcete-li vytvořit několik otvorů umístěných pod úhlem, použijte přípravek. Jedná se o zařízení, na kterém jsou umístěny šablony pro otvory.

Typy vodičů:

• otáčení;
• upevněný;
• nad hlavou;
• posuvné;
• univerzální.

Vodiče jsou nepostradatelné, když je nutné přesně dodržet přísnou kolmost kanálů a vzdálenost mezi otvory. Při vrtání hlubokých děr nebo práci s tenkostěnnými trubkami lze použít vodítka pro fixaci polohy nástroje vzhledem k povrchu zpracovávaného materiálu.

Metody vrtání kovu doma

Chcete-li vytvořit díru do kovu, musíte nejprve obrobek řádně zajistit. Pokud má velkou hmotu, stačí ji položit na rovnou plochu. Nebude se pohybovat vlastní vahou. Malé a lehké díly jsou upnuty ve svěráku.

Konvenční vrtání

Tato technika je známá většině:
1. Označte.
2. Budoucí otvory jsou označeny průbojníkem a kladivem.
3. Díl je zajištěn svěrákem nebo svorkou.
4. Do vrtacího sklíčidla se vloží vrták požadovaného průměru a upne se.
5. Vycentrujte nástroj.
6. Vyvrtejte průchozí nebo slepý otvor.

Vystružování

Kovové vystružování je technika používaná ke zvětšení průměru dříve vyrobené díry. Pokud práce probíhá doma, pak se provádí po etapách, to znamená, že průměr použitých nástrojů se postupně zvyšuje. K tomu dochází, protože vrtačka pro domácnost nemá dostatek výkonu k vrtání otvorů o velkém průměru do tlustých obrobků.

Zmenšení průměru v hlubokých částech otvorů

Technologie zahrnuje nejprve vyvrtání otvoru velkého průměru, po kterém se používají nástroje menšího průměru.

Metody vrtání kovů v průmyslu

Vrtání kovu v průmyslu je složitější. Pro práci se používají obouruční masivní vrtačky, stejně jako stacionární nebo přenosné stroje na vrtání kovu.

Technika hlubokého vrtání

Vrtání otvoru 25krát delšího, než je průměr, se nazývá hluboké vrtání. V tomto případě je nutné násilně odstranit třísky a použít chladicí kapaliny – řezné kapaliny. To se provádí, aby se zabránilo deformaci a zlomení, stejně jako chlazení nástroje.

K tomuto účelu se používají různé chladicí kapaliny, které se vybírají v závislosti na materiálu obrobku. Podívejme se na nejoblíbenější prostředky:

• pro žáruvzdorné a nerezové slitiny – směs kyseliny olejové (20%), sulforesol (80%). Sulfofresol lze snadno nahradit petrolejem (30 %) a sířeným olejem (50 %);
• pro nikl – emulze;
• pro hliník a jeho slitiny – směsné oleje, emulze, petrolej. Tyto materiály lze vrtat bez chlazení;
• pro měď – emulze, směsné oleje. Nenechávejte v chladu;
• pro zinek – emulze;
• pro mosaz – emulze 3-5%. Umožňuje hluboké vrtání bez chlazení;
• pro bronz – smíšené oleje. Vrtání bez chlazení je možné;
• pro temperovanou litinu – emulze 3-5%;
• pro lití železa – emulze 3-5%, petrolej. Může vrtat bez chlazení;
• pro legovanou ocel – směsné oleje;
• pro konstrukční ocel – směs petroleje a sířeného oleje;
• pro nástrojovou ocel – směsné oleje;
• pro uhlíkovou ocel – emulze, sířený olej.

Pro hluboké vrtání jsou potřeba spirálové a jádrové vrtáky do kovu. Řezné kapaliny se přidávají ručně nebo pomocí automatických systémů přívodu.

Hluboké vrtání se provádí bez spěchu. Proces se periodicky zastavuje, vrták se vyjme a třísky se odstraní. Při použití spirálových nástrojů se práce provádí po etapách, přičemž se otvor postupně rozšiřuje na daný průměr.

Technologie děrování tenkých plechů

Tento typ kovu se obvykle opracovává kuželovými vrtáky. Průměr se postupně zvětšuje. To usnadňuje zabránit deformaci obrobků. Nejlepší je použít stupňovité kuželové vrtáky. Kroky se značkami výrazně zjednodušují vytváření otvorů různých nebo stejných průměrů na tenkém plechu.

Technologie vrtání silných plechů

Pro práci s takovým materiálem použijte buď jádrové vrtáky (pro velké průměry), nebo kónické vrtáky (pro průměry do 30 mm). Pro práci s takovými vrtačkami se používají výkonné vrtačky nebo speciální vrtačky. Hlavním bodem, který je přísně dodržován, je, že zařízení musí podporovat provoz při nízkých rychlostech.

Při vrtání korunkovými korunkami jsou otvory hladké a přesné. Vrtání silných plechů jádrovými vrtáky se vyznačuje vysokou účinností a nízkou spotřebou energie.

Nuance vrtání průchozích otvorů v kovových obrobcích

Někteří řemeslníci nazývají průchozí otvor slovem „průchod“. Vrták prorazí obrobek přímo skrz. Tento typ práce je považován za snadný. Při plnění úkolu je třeba věnovat zvláštní pozornost konečné fázi. Při opuštění obrobku se může vrtačka nejen zlomit, ale také poškodit pracovní stůl.
Během vrtání je také důležité chránit povrch zpracovávaného materiálu před poškozením vrtákem při výstupu ze zadní strany dílu. Ostrý výstup z obrobku může vytvořit otřepy (jelen).

Existuje několik způsobů, jak tomuto scénáři zabránit:

• práce na pracovním stole vybaveném otvory;
• pod obrobek umístěte kovové zařízení s perforací pro průchod vrtáků nebo dřevěný blok;
• Ke konci vrtání snižte rychlost zpracování.

Jemnosti vytváření slepých otvorů v kovových obrobcích

Otvory dané hloubky se nazývají slepé, tedy ne průchozí. Když potřebujete zastavit vrták v dané hloubce, používá se několik způsobů jeho nastavení:

• pomocí speciálního pravítka, které je na stroji. Obsluha, která zná požadovanou hloubku, zastaví mechanismus ve správný okamžik;
• použití objímkových dorazů pro vrtáky;
• omezení hloubky kazetami, které regulují doraz.

Moderní zařízení je vybaveno automatickým systémem podávání. Díky tomu je mnohem snazší dělat slepé otvory. Pro dokončení úkolu jsou nastaveny pracovní parametry. Při zpracování tlustých kovových obrobků se provádějí zarážky pro odstranění třísek.

Jak udělat složité otvory v kovových dílech

Poloviční otvory vytvořené na okraji výrobku se nazývají složité. To se provádí tímto způsobem:

1. Díl nebo obrobek se upne do svěráku s pevně přitlačenou podložkou ze stejného materiálu jako zpracovávaný díl;
2. Na křižovatce obrobků je vrták vycentrován;
3. Udělejte díru.

Vrtání válcových obrobků je obtížnější. Proces se skládá ze dvou fází:

1. Umístěte plošinu pomocí frézy nebo zahloubení kolmo k otvoru.
2. Vrtejte.

Chcete-li vytvořit šikmé otvory, proces se skládá z následujících kroků:

1. Dělají platformu.
2. Nainstalujte obložení v daném úhlu.
3. Vrtejte.

Pokud je díl dutý, před vrtáním se pod něj umístí dřevěné špalíky. Když jsou potřeba otvory s římsami, používají se výše popsané technologie – vrtání, zmenšení průměru otvoru.

Chcete-li vytvořit otvory o velkém průměru do kovu, vyberte správný vrták. Pro průchody o průměru do 40 mm je potřeba kuželový vrták se stupňovitým povrchem. Pokud potřebujete otvor o průměru do 100 mm, vezměte si dutou bimetalovou korunku nebo prstencovou frézu s tvrdokovovými zuby a středící vrták.

Závěrečná doporučení pro vrtání kovu

Při práci s nástrojem nebo strojem během vrtání je důležité dodržovat bezpečnostní opatření. Zároveň je nutné předcházet defektům a příliš rychlému opotřebení nástroje. Chcete-li toho dosáhnout, postupujte podle několika bodů:

• před zahájením práce zkontrolujte spolehlivost upevnění všech částí nástroje a obrobku;
• Pracovat byste měli v pohodlném oblečení bez odletujících částí, které by se mohly zachytit o rotující prvky stroje. Musí se také používat ochranné brýle;
• Pouze rotující vrták by měl být v kontaktu s obrobkem. Jinak se rychle otupí;
• při vyjímání vrtáku by se mělo zpětné otáčení provádět při nízkých rychlostech vrtáku;
• Pokud vrták nepronikne hluboko do materiálu, znamená to, že pro něj není dostatečně tvrdý. Musíte si vzít karbidový vrták s přísadami. Pracují při nízkých rychlostech a nízkých otáčkách;
• vrták o malém průměru špatně zapadá do sklíčidla. Mosazný drát navinutý kolem stopky vrtáku situaci napraví;
• pokud je povrch dílu leštěný, je chráněn plstěnou podložkou umístěnou na vrtáku;
• Pomocí pěnového bloku umístěného na vrtačce můžete vytvořit hlubokou díru. Zařízení omezuje hloubku průniku a odfukuje třísky z dílu.

Doporučení od znalých lidí pomáhají zlepšit kvalitu prováděné práce při vrtání kovu různými metodami a získat vysoce přesné otvory v souladu se stanovenými parametry.

Vrtání je jednou z nejběžnějších operací při práci s kovem. Používá se ve strojírenství, stavebnictví, opravách a mnoha dalších oblastech. Kvalita otvoru přímo závisí na správném výběru nástroje a dodržování pracovní techniky. V tomto článku se podrobně podíváme na to, které vrtáky jsou vhodné pro kov, jak je vybrat, jaké typy otvorů existují, optimální rychlosti vrtání a také se podělíme o tipy, jak šetřit nástroj a zefektivnit práci.

Vrtáky pro vrtání do kovu

Výběr vrtáku je klíčovým momentem při vrtání kovu. Správný nástroj určuje nejen kvalitu otvoru, ale také rychlost práce, opotřebení zařízení a bezpečnost. Hlavní typy vrtáků do kovu se dělí podle materiálu a tvaru řezné části.

Nejoblíbenější jsou vrtáky z rychlořezné oceli (HSS). Dobře odolávají vysokým teplotám a jsou dostatečně pevné pro práci s většinou druhů oceli, hliníku a dalších kovů. Pro obzvláště tvrdé a kalené materiály se používají vrtáky s povlakem z titanu (TiN), kobaltu (HSS-Co) nebo karbidu wolframu (karbidové vrtáky). Takové povlaky zvyšují odolnost proti opotřebení a snižují tření, což prodlužuje životnost nástroje.

Nechte požadavek
objednat kovoobrábění
získat odhad nákladů a dodací lhůty
Zadejte objednávku

Důležitý je také tvar vrtáku. Tradiční spirálové vrtáky jsou vhodné pro většinu úkolů. Mají řeznou část navrženou s úhlem ostření asi 118 stupňů – jedná se o univerzální variantu. Pro měkké kovy, jako je hliník, můžete použít vrtáky s úhlem ostření 90 stupňů a pro tvrdší kovy – 135 stupňů, které lépe řežou a jsou odolné vůči přehřátí.

Existují také specializované cvičení:

• centrování
• Forstnerovy vrtáky (pro vytváření otvorů s plochým dnem)
• stupňovité vrtáky (pro různé průměry)
• kroužek (korunka) pro velké otvory

Jak vybrat správné vrtáky do kovu

Výběr vrtáku závisí na několika faktorech: druhu kovu, tloušťce obrobku, požadovaném průměru a pracovních podmínkách. Podívejme se na hlavní kritéria.

1. Materiál obrobku.
   • Pro měkké kovy (hliník, měď) postačí vysokorychlostní vrtáky s klasickým ostřením 118°.
   • Pro tvrdé oceli a nerezovou ocel je lepší použít vrtáky s kobaltovou slitinou nebo titanem s úhlem ostření 135°.
2. Průměr otvoru. Pro malé otvory (do 6 mm) jsou vhodné standardní spirálové vrtáky. Pro větší otvory se vyplatí zvážit stupňovité nebo korunkové vrtáky, které poskytují čisté hrany a menší namáhání.
3. Typ vrtáku a povlak. Povlak ovlivňuje odolnost a tření. Titanový nebo nitridový povlak prodlužuje životnost vrtáku, zejména při intenzivní práci. Kobaltové vrtáky jsou ideální pro práci s nerezovou ocelí.
4. Vybavení a pracovní podmínky. Pokud vrtáte ručně, je lepší použít univerzální vrtáky HSS. U strojů můžete použít složitější a dražší vrtáky. Je důležité zvážit, zda bude použito chlazení – prodlužuje to životnost nástroje a zlepšuje kvalitu.
5. Rychlost a posuv. Některé vrtačky jsou navrženy pro vysoké otáčky, jiné pro nízké otáčky. Při výběru vrtačky by se měla zohlednit možnost nastavení otáček na nástroji.

Výběr vrtáku je tedy rovnováhou mezi materiálem, velikostí, povlakem a pracovními podmínkami. Špatná volba vede k rychlému ostření, přehřátí a vadným otvorům.

Druhy děr v kovu a způsoby jejich vrtání

V kovu existují různé typy otvorů v závislosti na jejich tvaru, účelu a velikosti. Znalost typů vám pomůže vybrat správný nástroj a metodu vrtání.

1. Přímé průchozí otvory. Toto jsou nejběžnější otvory, které procházejí dílem. Používají se pro ně standardní spirálové vrtáky. Při práci je důležité zajistit dobré chlazení, aby se zabránilo přehřátí a deformaci kovu.
2. Slepé díry. Otvory, které neprocházejí skrz naskrz, s omezenou hloubkou. U takových otvorů je nutné pečlivě kontrolovat hloubku vrtání, aby nedošlo k provrtání skrz naskrz. Pomohou speciální vrtačky s omezovačem hloubky nebo použití tyče se značkou.
3. Zahloubené otvory. Jedná se o otvory, které jsou nahoře rozšířené, aby bylo možné zahloubit hlavu šroubu nebo vrutu. Zahloubení se provádí pomocí speciálních zahlubovacích vrtáků po hlavním vrtání.
4. Vrtání otvorů. Používá se ke zvětšení nebo zjemnění stávajících otvorů. Používají se vyvrtávací trny, které umožňují dosáhnout vysoké přesnosti průměru.
5. Závitové otvory. U spojovacích prvků se vrtají otvory pro následné řezání závitu závitníkem. Je důležité zvolit přesný průměr vrtáku pro požadované stoupání závitu.
6. Velké otvory (ve tvaru koruny). Pro otvory s velkým průměrem se používají jádrové vrtačky nebo prstencové vrtačky, které vyříznou prstenec z kovu a umožní vám rychle vytvořit velké otvory bez velkého tepla.

Metody vrtání závisí na typu otvoru a materiálu. Například slepé otvory vyžadují zvláštní péči, aby se nepřekročil povolený rozsah, a u velkých otvorů je vhodné použít chlazení a nízkou rychlost.

rychlost vrtání

Správná rychlost vrtání je jedním z nejdůležitějších parametrů pro úspěšnou práci a zachování vrtáku. Rychlost vrtání se měří v otáčkách za minutu (RPM) a závisí na materiálu, průměru vrtáku a typu vrtáku.

U kovů je rychlost obvykle nižší než u dřeva nebo plastu, protože kov je tvrdší a rychleji se zahřívá.

Obecná doporučení:

• U měkkých kovů (hliník, měď) lze otáčky pro malé průměry zvýšit na 2000–3000 ot/min.
• U oceli a nerezové oceli by měly být otáčky nižší, asi 500–1000 ot/min, zejména u vrtáků s velkým průměrem.
• Čím větší je průměr vrtáku, tím nižší by měly být otáčky. Je to proto, že hrot vrtáku se otáčí po kruhu s větší délkou a tření je větší.
• Při práci s kalenými kovy by měla být rychlost minimální.

Je důležité si uvědomit, že vysoká rychlost vede k přehřátí, které urychluje otupování vrtáku a může poškodit kov (otřepy, deformace).

Vzorec pro výpočet rychlosti se často používá:

Rychlost otáčení (ot./min) = (1000 × řezná rychlost) / (π × průměr vrtáku)

Řezná rychlost závisí na materiálu a obvykle se udává v m/min.

Doporučuje se také použít mazivo nebo chladicí kapalinu ke snížení tření a prodloužení životnosti vrtáku.

Jak se vyhnout otupení vrtačky

Jedním z hlavních problémů při vrtání kovu je otupování vrtáku. Tupý vrták snižuje kvalitu otvoru, prodlužuje pracovní dobu a zvyšuje zatížení nástroje a zařízení. Aby břit zůstal co nejdéle ostrý, je důležité dodržovat několik pravidel.

1. Správná rychlost vrtání. Příliš vysoké otáčky způsobují silné zahřívání vrtáku, což vede k rychlému opotřebení a ztrátě tvrdosti kovu. Dodržujte doporučené otáčky pro různé kovy a průměry vrtáků.
2. Použití chlazení a mazání. Chladicí kapalina (řezný olej, tuhý olej nebo speciální řezné kapaliny) snižuje tření, snižuje zahřívání a tím prodlužuje životnost vrtáku. Při ručním vrtání můžete použít speciální sprej nebo pravidelně navlhčovat místo vrtání.
3. Správný tlak. Nadměrný tlak vede k rychlému opotřebení a dokonce i zlomení vrtáku a nedostatečný tlak vede k tomu, že vrták „klouže“ a řeže neefektivně. Tlak by měl být mírný a rovnoměrný, aby vrták mohl klidně řezat kov.
4. Správné nabroušení vrtáku. Postupem času se ostří opotřebovává a je nutné jej nabrousit. Vrtáček lze nabrousit ručně na brusce nebo pomocí speciálních zařízení. Správný úhel ostření (asi 118–135° pro kov) je klíčem k úspěšnému vrtání.
5. Výběr správného typu vrtačky. Použití vrtáku, který není vhodný pro daný kov, urychlí opotřebení. Například byste neměli vrtat nerezovou ocel běžným vrtákem HSS bez povlaku.
6. Minimalizace vibrací a stabilita nástroje. Špatné upnutí obrobku nebo vrtáku způsobuje vibrace, které zhoršují kvalitu řezu a urychlují opotřebení. Ujistěte se, že je obrobek bezpečně upnut a vrták pevně sevřen ve sklíčidle.

Užitečné tipy pro vrtání kovu

Aby bylo vrtání kovu provedeno rychle, efektivně a bez zbytečných nákladů, je užitečné zvážit následující doporučení:

1. Značení a centrování. Před vrtáním si udělejte značky důlčíkem, abyste zabránili „pohybu“ vrtáku z místa. To je obzvláště důležité při práci s tenkými nebo tvrdými kovy.
2. Postupné zvětšování průměru. U velkých otvorů nevrtejte hned vrtákem s požadovaným průměrem. Je lepší začít s malým vrtákem a postupně zvětšovat jeho velikost. Tím se sníží zatížení a zlepší se kvalita.
3. Chlazení je váš přítel. Nezapomeňte používat řezné kapaliny. Tím se prodlouží životnost vrtáků a zajistí se hladký řez.
4. Ovládání hloubky vrtání. Pokud je potřeba slepý otvor, použijte hloubkové dorazy nebo značky na vrtáku.
5. Čištění od třísek. Pravidelně odstraňujte kovové třísky, abyste zabránili ucpávání otvoru a narušování procesu. K tomu můžete použít kartáč nebo stlačený vzduch.
6. Udržování nástroje v dobrém stavu. Vrtačky skladujte ve speciálních pouzdrech, abyste zabránili poškození břitů, opotřebované vrtáky včas naostřete.
7. Postupné navyšování zkušeností. Vrtání kovu je dovednost, která se s praxí zlepšuje. Začněte s jednoduchými materiály a menšími průměry a poté přejděte ke složitějším úkolům.

Vrtání otvorů do kovu je proces, který vyžaduje pozornost při výběru nástroje, správnou techniku a dodržování optimálních provozních režimů. Kvalita otvorů, trvanlivost nástroje a celková efektivita práce závisí na tom, jak dobře jsou vrtáky vybrány a jak je dodržena rychlost vrtání. Použití chlazení, včasné ostření a přesnost pomohou vyhnout se problémům s otupováním a přehříváním vrtáků. Dodržováním jednoduchých tipů a doporučení můžete výrazně zlepšit kvalitu svých výrobků a prodloužit životnost zařízení. Nezapomeňte, že vrtací dovednosti se rozvíjejí se zkušenostmi, takže praxe a pečlivé dodržování technologie jsou klíčem k úspěchu.