Vrtání kovu: metody a vlastnosti

Vrtání kovu je velmi běžná kovoobráběcí operace, protože k vytvoření různých typů konstrukcí jsou zapotřebí otvory, kterých existuje mnoho druhů (nýt, šroub, šroub, svorník).

Pokud jde o nástroje, k dokončení práce postačí běžná vrtačka, vrták s příslušným průměrem a také hrotník s kladivem pro označení otvoru. Dnes vám povíme podrobněji o technologických vlastnostech samotného procesu a poskytneme užitečné tipy.

Vrtáky pro vrtání do kovu

Vrtání otvorů je považováno za složitou operaci, ale často se stává nedílnou součástí zpracování kovů. To je vysvětleno skutečností, že kovové části mají vysokou pevnost a není možné s nimi pracovat bez speciálního vybavení a technologií.

Vrtání kovu se používá v různých oblastech, včetně každodenního života, když potřebujete udělat díry v zemi, doma, v garáži nebo při opravě auta. Chcete-li provést podobný postup vlastníma rukama, potřebujete elektrickou vrtačku nebo příklepovou vrtačku s adaptérovým sklíčidlem pro vrtačku, děrovač nebo závitník, který vám umožní provádět značení.

Pro vrtání otvorů do malých dílů se doporučuje použít vrtačku, která vám umožní mít jistotu směru vrtání a rychlosti zpracování kovu.

Musíte také pochopit, že bez dostatečných zkušeností je obtížné vybrat vhodný vrták pro vrtání kovu. K tomu jsou zapotřebí speciální nástroje z rychlořezné nástrojové oceli, kde se při výrobě řezné části do základního kovu přidává nitrid titanu.

Nejčastěji se používají vrtáky z rychlořezné nástrojové oceli s označením HSS – v obchodě tak najdete požadovanou odrůdu.

Vrtání těžkoobrobitelných kovů, jako je litina, nerezová ocel a další, vyžaduje použití tvrdokovového vrtáku. Je pravda, že ten druhý má obvykle velmi vysokou cenu, která ovlivňuje náklady na celý postup.

Nástroje s přídavkem kobaltu s označením P6M5K5 se etablovaly jako jedny z nejlepších z hlediska řezných vlastností. Navíc se jedná o nejlepší variantu z hlediska poměru ceny a kvality.

Druhy děr v kovu a způsoby jejich vrtání

Existují tyto typy otvorů:

• Hluchý;
• end-to-end;
• poloviční, které se také nazývají neúplné;
• hluboký;
• velký průměr;
• určeno pro vnitřní závity.

Při vytváření posledního typu otvorů se jejich průměr určuje s tolerancemi stanovenými v GOST 16093–2004.

Podívejme se podrobněji na typy otvorů vytvořených vrtáním kovu:

Průchozí otvory

Procházejí celou tloušťkou obrobku, proto je důležité chránit povrch pracovního stolu nebo desky stolu před vrtákem přesahujícím obrobek. V opačném případě může dojít k poškození nástroje a na obrobku se objeví vady, které odborníci nazývají kalení.

Řada triků vám umožní vyhnout se této situaci při vrtání kovu:

• výběr pracovního stolu s otvorem;
• použití dřevěného těsnění nebo druhu sendviče, který obsahuje dřevo, kov a další vrstvu dřeva – taková ochrana je umístěna pod obrobkem;
• umístění kovového bloku pod obrobek s otvorem, kterým může vrták bez problémů projít;
• snížení rychlosti posuvu nástroje v konečné fázi.

Druhý přístup se používá, když je nutné vytvořit otvory přímo na místě – s jeho pomocí se sníží šance na poškození blízkých povrchů.

Otvory v tenkém plechu se vyřezávají perovými vrtáky, protože volba spirálového nástroje poškozuje hrany obrobku.

Slepé díry

Tento typ předpokládá, že otvory nejsou průchozí. K měření hloubky při vrtání kovu použijte následující metody:

• omezení délky vrtáku pomocí dorazu pouzdra;
• omezení délky vrtáku pomocí sklíčidla s nastavitelným dorazem;
• pomocí pravítka, které je dříve upevněno na stroji;
• kombinace několika metod.

Automatizace na některých strojích vypne nástroj, jakmile dosáhne určité hloubky. Musíte pochopit, že během práce někdy musíte vrtání opakovaně pozastavit, abyste odstranili kovové částice.

Otvory složitého tvaru

Pokud otvory jdou podél okraje obrobku a mají poloviční tvar, spojí řemeslník okraje dvou dílů nebo dílu a distanční vložky. Poté upne obrobek do svěráku a vyvrtá pravidelný otvor.

Je důležité, aby se materiál těsnění nelišil od materiálu hlavního produktu. V opačném případě se nástroj bude pohybovat směrem k dílu s nižší úrovní odporu.

V rozích, to znamená u profilovaných kovových výrobků, se po upnutí obrobku do svěráku vytvoří průchozí otvory. Dále je nutné použít rozpěrku dřeva.

Odborníci považují za nejtěžší vrtání tangenciálně do válcového obrobku. Nejprve je nutné připravit plošinu kolmo k otvoru pomocí frézování nebo zahlubování. Dále můžete přejít k vytvoření otvoru.

Plochy pod úhlem se ošetřují stejným principem: vytvořte plošinu, vložte mezi roviny dřevěnou distanční vložku, abyste vytvořili trojúhelník, a poté vytvořte otvor skrz roh.

Před vrtáním dutých obrobků se do nich vloží dřevěná zátka.

Otvory s rameny můžete vytvořit několika způsoby:

• Vystružování – pomocí vrtáku malého průměru vyvrtejte otvor do celé hloubky obrobku. Poté se vyvrtá vrtáky o průměrech od menších po větší, čímž se získá správně vycentrovaný otvor.
• Zmenšení průměru. Začínají vrtáním otvoru o maximálním průměru, poté vymění nástroj, postupně zmenšují průměr a prohlubují otvor. Tato metoda umožňuje snadnější sledování hloubky jednotlivých kroků.
• Otvory s velkým průměrem – prstencové vrtání.

Vrtání otvorů významného průměru do kovu o tloušťce až 5-6 mm vyžaduje velké fyzické a finanční investice. Průměry v rozmezí 30–40 mm se získávají pomocí kuželového nebo stupňovitého kuželového vrtáku, přičemž druhý je výhodnější.

Pokud je požadován otvor do 100 mm, volí se duté bimetalové bity nebo bity s tvrdokovovými zuby se středícím vrtákem. Nářadí Bosch má nejlepší pověst, zejména pokud plánujete zpracovávat ocel nebo jiný tvrdý kov.

Tento typ prstencového vrtání vyžaduje méně energie, ale může být poměrně drahý. Faktem je, že klíčovou roli hrají nejen vrtačky, ale také výkon vrtačky a možnost použití při minimálních otáčkách.

Doporučuje se obrábět tlustý kov, zvláště pokud potřebujete udělat hodně otvorů s tloušťkou obrobku nad 12 mm.

K vrtání tenkých plechů se používají vrtáky s úzkými zuby nebo fréza pro vytváření otvorů o velkém průměru. Kromě toho je fréza upevněna na „brusku“, ale s tímto přístupem není možné zajistit hladké hrany.

Hluboké díry, chladicí kapalina

Otvory jsou považovány za hluboké, pokud jejich délka je pětkrát větší než průměr. V praxi se však pod tímto názvem skrývají otvory, při jejichž vytváření je periodicky nutné násilně odstraňovat třísky a používat řezné kapaliny.

Ty umožňují snížit teplotu nástroje a obrobku, protože tření vede k jejich výraznému zahřívání. Při vrtání kovu, jako je měď, můžete takové kapaliny odmítnout, protože má vysokou tepelnou vodivost a bez problémů odvádí teplo.

Litina je také docela snadno zpracovatelná bez dalších nástrojů, pokud nemluvíme o jejích vysoce pevných odrůdách.

Při výrobě se k mazání a chlazení používají průmyslové oleje, syntetické emulze, emulsoly a řada uhlovodíků. Vhodné pro každodenní použití:

• pro měkké oceli: technická vazelína nebo ricinový olej;
• pro hliníkové slitiny typu D16T – prací mýdlo;
• pro dural – směs petroleje a ricinového oleje;
• pro silumin – terpentýn, který byl předtím zředěn alkoholem.

Jsou řemeslníci, kteří pro snížení tření volí sádlo. Můžete si však připravit univerzální chladicí kapalinu pro vrtání kovu vlastníma rukama. Rozpusťte 200 g mýdla v kbelíku s vodou, přidejte pět polévkových lžic libovolného strojního oleje, i použitého, a poté roztok vařte.

Výsledkem by měla být homogenní mýdlová emulze.

Hluboké otvory se vyrábějí pomocí pevného a kruhového vrtání. Při druhém přístupu je centrální tyč, která se objevuje, když se koruna otáčí, vylamována po částech, a ne celá najednou. K tomu je nejprve zeslaben dalšími otvory malého průměru.

Pevné vrtání kovu se provádí spirálovým vrtákem v bezpečně upevněném obrobku a řezná kapalina je přiváděna do kanálů nástroje. Čas od času je vrták odstraněn bez zastavení jeho otáčení, aby se odstranily kovové částice z výsledné dutiny.

Práce se provádějí v několika etapách. První z nich používá k vyvrtání otvoru krátký vrták. Dále se prohloubí nástrojem vhodného průměru a délky. Pro vytvoření hluboké díry se doporučuje použít vodicí pouzdra.

Pokud musíte často dělat hluboké díry, měli byste si koupit speciální stroj. Takové zařízení poskytuje přesné vyrovnání a automatický přívod technických kapalin do vrtačky.

Nedoporučuje se vrtat z obou stran najednou, protože tento postup nelze efektivně provádět doma.

Vrtání kovu pomocí značek, šablon a přípravků

Otvory se vyvrtají podle provedeného značení nebo se od nich upustí ve prospěch šablony/vodiče.

Značení se provádí pomocí důlčíku. Místo, kde vrták vstupuje do kovu, se označí úderem kladiva do hrotu. Samozřejmě můžete hrot nasadit běžným fixem, ale díky hrotníku se hrot na začátku vrtání nepohne.

Práce se provádějí v následujícím pořadí: provede se předběžné vrtání, zkontroluje se otvor a vrtání je dokončeno. Pokud není možné udržet zamýšlený střed, vezměte si úzké dláto, abyste udělali zářezy nebo drážky – nasměrují hrot požadovaným směrem.

Chcete-li najít střed válcového obrobku, potřebujete čtvercový kus cínu, předem ohnutý do pravého úhlu. Výška jeho ramene by se měla rovnat poloměru součásti.

Dále se roh nanese z různých stran obrobku a nakreslí se tužkou podél okraje, čímž se označí oblast kolem středu. Nebo střed pro další vrtání kovu najdeme tak, že protneme kolmice ze dvou tětiv.

Šablona umožňuje vyrábět díly stejného typu, na kterých je najednou několik otvorů. Například značně zjednodušuje zpracování stohu tenkých kovových obrobků držených pohromadě pomocí svěrky.

Pomocí tohoto přístupu je možné získat několik polotovarů najednou. Šablona může být nahrazena výkresem nebo schématem, pokud mluvíme o výrobě rádiových komponent.

Přípravek se používá, pokud jsou klíčovými požadavky na výrobek přesné dodržení vzdáleností mezi otvory a kolmost kanálu.

Vytváření hlubokých děr a použití tenkostěnných trubek zahrnuje použití nejen vodiče, ale také vedení. Ty jsou navrženy tak, aby fixovaly polohu vrtáku vzhledem k součásti.

Bezpečnost a užitečné tipy pro vrtání kovu

• Při vrtání kovu je důležité dodržovat bezpečnostní požadavky. Oděv řemeslníka by neměl obsahovat prvky, které by se mohly zachytit pod rotující části nástroje.



• Je důležité chránit si oči ochrannými brýlemi před kovovými hoblinami, které mohou létat různými směry. Musíte se také ujistit, že díl je pevně upevněn ve svěráku nebo těsně přiléhá k povrchu pracovního stolu, a teprve potom začněte pracovat.
• Než se vrták dotkne kovového povrchu, musí se začít otáčet – nástroj je tak chráněn před předčasným otupením. Vrták se při vyjímání vrtáku z otvoru nezastaví, ale zpomalí se. Nedodržení tohoto pravidla bude mít za následek zlomení nebo zaseknutí nástroje.
• Pokud vrták dobře nepronikne do kovu, znamená to, že materiál má mnohem větší tvrdost než daný nástroj. Je třeba vyměnit vrták za podobný, ale s hrotem z karbidové slitiny a nastavit vrták na minimální otáčky.

doporučené články

• Typy svařovacích stolů: kritéria výběru
• Kvalita řezání plazmou: 9 tajemství ke zlepšení
• Kovové zapuštěné díly: jak vybrat ty správné

Úspěšné vrtání kovu není možné bez správného nástroje. Mistr potřebuje výkonnou vrtačku, která bude pracovat při nízkých otáčkách, kobaltové vrtáky nebo vrtáky s nástavci. Ty jsou vyrobeny z karbidových slitin.

Aby bylo možné vytvářet otvory velkého průměru, je zapotřebí kuželový stupňovitý vrták nebo korunka s tvrdokovovými zuby. Chcete-li pracovat s tlustým kovem, měli byste opustit vrtačku ve prospěch zpracování na stacionárním stroji.



Vedoucí obchodního oddělení

Nejnovější články tohoto autora:

• Six Sigma a Lean Manufacturing: Lean Six Sigma jako způsob, jak zlepšit efektivitu podnikání
• Eloxování kovů: metody, vlastnosti, výhody
• Žíhání oceli: druhy, technologie, možné vady
• Výrobky z kovové sítě: všestrannost použití