Особенности работы кобальтовым сверлом по металлу: какими достоинствами обладают, как правильно работать кобальтовым сверлом.
Сверло по металлу (2 мм кобальтовое). Сверла кобальтовые относятся к наиболее прочным видам металлорежущих инструментов и широко используются для работы с … Материал сверла: быстрорежущая сталь M2, кобальт, титан нитрид.
Маркировка и цвет сверл по металлу
Те владельцы, которым хотя бы раз приходилось заниматься сверлением, думается, пытались понять, какой материал используют для изготовления этих приспособлений, что подразумевается под маркировкой, приводимой на инструменте? Благодаря чему удается создавать отверстия на поверхности, выполненной из того же материала, из которого изготовлено и само сверло?
Эффективность работы с помощью сверла достигается за счет того, что в качестве материала для него используется качественная и высокопрочная сталь. А вот дешевые варианты, которые производят на основе сырца, не способны справиться с большинством задач, с которыми сталкиваются многие владельцы.
Что означает маркировка сверла?
Обычно маркировка сверла по металлу содержит определенный набор букв и цифр. Первой обычно указывается буква основного элемента, а за ней уже идет цифра, которая соответствует процентному содержанию этого элемента в материале, использованном для производства сверла.
После первых двух символов часто указываются и другие элементы.
- Р – соответствует вольфраму;
- К — указывает на кобальт;
- Ф — означает ванадий;
- М – подразумевает молибден.
Чаще всего в маркировке отсутствует обозначение хрома, поскольку этот элемент в обязательном порядке входит в исходный материал, в котором на его долю приходится порядка 4%. Среди элементов, которые отсутствуют в маркировке, следует выделить углерод. Скажем, если сверло имеет маркировку Р7М6К6, то по ней можно понять, что в качестве материала производитель использовал быстрорежущую сталь, в составе которой представлены вольфрам в количестве 7% , молибден — 6%, кобальт — 6%.
Если обратить внимание на отечественную продукцию, то там нет подобный подобных сведений. Однако это относится в первую очередь к изделиям, диаметр которых составляет менее 2 мм. Приспособления же диаметром 2-3 мм содержат информацию о геометрии и марке стали. Дополнительные данные имеют сверла, которые представляют другие типоразмеры: в них также приводится товарный знак, а иногда и класс точности сверлильного изделия.
Что означает цвет сверла?
Каждое из предлагаемых сверл может быть оформлено в одном из следующих цветов:
- ярко-золотой;
- черный золотистый;
- серый;
- черный.
По золотому цвету можно понять, что производитель при изготовлении инструмента использовал нитрид титана. Подобная операция обеспечивает такому сверлу повышенные характеристики прочности. Работая с таким приспособлением, будет обеспечено меньшее трение между поверхностями.
Черный золотистый оттенок указывает на то, что исходное сырье содержит отпуск, назначение которого заключается в устранении внутреннего напряжения.
По серому цвету можно понять, что рассматриваемое сверло не подвергалось финишной обработке, с тем чтобы повысить уровень защиты и прочности материала. Отсюда можно сделать вывод, что это устройство имеет низкий уровень качества исполнения, а потому она довольно скоро выйдет из строя.
Черный цвет позволяет говорить о том, что при изготовлении сверла проводилась операция, заключающаяся в воздействии на изделие перегретым паром. Польза от нее заключается в повышении его износостойкости.
Достоинства кобальтовых сверл по металлу
Цены на кобальтовые сверла по металлу выше в 4-5 раз, нежели на обычные. Что же делает их столь востребованными среди домашних мастеров да? Благодаря каким достоинствам они удостоились столь высокой оценки?
Отличительной особенностью кобальта является высокая температура плавления. По этой причине сверла по металлу, созданные на основе высококачественной быстрорежущей стали, легированной кобальтом, прекрасно переносят высокотемпературное воздействие и демонстрируют улучшенные механические свойства. Для них характерна возможность справляться со значительными тепловыми нагрузками, для чего не приходится прибегать к дополнительному охлаждению. Подобные свойства этих сверл по металлу в первую очередь проявляются ситуации, когда приходится создавать отверстия в высокопрочных легированных и высоковязких сталях.
Среди других свойств, которыми обладает кобальтовые сверла по металлу, следует выделить достаточно большой угол заточки наконечника, который составляет 135 градусов. Благодаря подобному исполнению наконечника появляется возможность для выполнения сверления и на гладких круглых поверхностях.
Эти приспособления для сверления могут применяться и для создания отверстий на трубах и сварных швах, где важно соблюсти требования по высокой точности. Важным достоинством подобных сверл по металлу является то, что при работе с ними мастеру приходится оказывать меньшее физическое давление на них.
Особенности и характеристики
Кобальтовая добавка к вольфрамо-молибденовому быстрорезу повышает его жаропрочность (точнее, красностойкость) до 600÷650 ºC, поэтому кобальтовые сверла по металлу могут работать на повышенных оборотах в вязких материалах. Вместе с тем легирование кобальтом увеличивает цену инструмента, поэтому его использование в домашних условиях целесообразно только при больших объемах сверления таких сложных материалов, как нержавейка и титановые сплавы.
Также необходимо помнить, что быстрорезы с кобальтовой добавкой достаточно хрупки, поэтому такие сверла нельзя ронять на бетон или эксплуатировать при переменных осевых нагрузках.
Характеристика
Разберем, какие характеристики имеют кобальтовые сверла.
Среди главных особенностей данных инструментов следует выделить следующее:
- Кобальтовые сверла не уводит вбок при начале просверливания отверстия. А это означает, что при работе с ними не нужно предварительно проделывать керном углубление там, где будет центр будущего отверстия.
- Отверстия в металле, после его обработки сверлом кобальт получаются идеально точными. На их внутренних стенках нет заусенцев и дефектов.
- Характерна повышенная износостойкость.
- В два раза больше скорость сверления по сравнению с другими сверлами.
- Можно использовать для просверливания труб.
- Требуют мало усилий во время сверления.
Сверление кобальтовым сверлом по металлу
Еще до того как приступить к сверлению, следует решить вопрос с режимом резания. Чтобы внести ясность, сообщим, что основными параметрами, которые влияют на подобный режим, являются следующие:
- Скорость резки. Под ней принято понимать условную окружную скорость сверла по металлу , которую демонстрирует сверло по отношению к обрабатываемому элементу. Говоря иначе, этот параметр означает степень быстроты вращения сверла по металлу. Скажем, обеспечить одинаковую скорость резания в 20 м/мин можно при условии, что для работы будет использоваться сверло диаметром 1,0, а скорость ее вращения составит 6366 раз в минуту или же можно применять приспособление, диаметр которого равен 10,0, а частота вращения составляет 637 оборотов в минуту.
- Подача. Речь идет о степени перемещения рабочего устройства в направлении оси сверления за промежуток, равный одному обороту. Соответственно, единицей измерения является миллиметр за один оборот.
- Крутящий момент. Этот параметр определяет уровень нагрузки, которая приходится на сверло по металлу во время резания.
Каждый из названных выше параметров оказывают влияние друг на друга, при этом при их выборе необходимо учитывать:
- Материал, в котором необходимо создать отверстие;
- Материал, из которого изготовлено сверло по металлу кобальтовое;
- Оборудование, используемое для работы, и тип охлаждения;
- Иные факторы, к которым можно отнести степень шероховатости поверхности, загрязненности и пр.
Преимущества сверла с кобальтом
Главный показатель производительности оборудования в механообработке — это время резания, затраченное на изготовление детали, которое складывается из продолжительности отдельных операций (сверление, фрезерование, шлифовка и т. п.). В свою очередь основное время отдельной операции определяется скоростью и глубиной резания, которые напрямую зависят от характеристик инструмента. Среди них основными являются механическая прочность, износостойкость и жаропрочность. По этим параметрам кобальтовые сверла значительно превосходят инструмент из углеродистой инструментальной стали. К примеру, температура, при которой происходит отпуск режущей части сверла из стали У12, не превышает 160 ºC, а у кобальтового сплава P9M4K8 этот показатель составляет 630 ºC. Кроме того, скорости резания одних и тех же материалов у этих двух видов инструмента отличаются в 2÷2.5 раза.
Отличительные черты этих сверл
Рассмотрим, какие отличительные черты имеют кобальтовые сверла, и как понять, что вас не обманывают в магазине, пытаясь всучить «китайскую подделку».
Стоит присмотреться к следующим нюансам:
- сверла должны быть сделаны исключительно из быстрорежущей стали;
- легирующим элементом должен быть кобальт;
- обычно угол заточки составляет 135 градусов, это сделано для удобства сверления не только ровных, но и круглых деталей.
Можно ли затачивать кобальтовые сверла?
Хотя этот инструмент износоустойчив, но из-за продолжительной работы, высокой скорости и подачи он теряет режущую способность, поэтому время от времени его необходимо перетачивать. Его режущие кромки относительно легко затачиваются с помощью настольного точильного станка.
Особенности сверления нержавеющих сталей
Занимаясь созданием отверстий в поверхности из нержавеющей стали, приходится сталкиваться с проблемами, которые сводятся к тому, что этот материал отличается достаточной пластичностью. Поэтому во время работы изделие для сверления налипает на рабочую поверхность, вследствие чего устройство слишком нагревается и в дальнейшем выходит из строя.
Избежать это возможно, если:
- Будет решена проблема с теплоотводом, для чего используют охлаждение;
- Работа будет проводиться со свёрлами, которые наилучшим образом справляются с нагревом и имеют возможность лучше удалять стружку.
В качестве материала для кобальтовых сверлильных изделий по металлу используется быстрорежущая сталь HSSCo (М35) или имеющая подобную маркировку. Особенностью этих сверл является то, что при их изготовлении производители заложили в них специальные свойства, которые им позволяют эффективно создавать отверстия в труднообрабатываемых нержавеющих сталях.
Сталь Р6М5К5 содержит 5% кобальта, благодаря чему сверло приобретает повышенную красностойкость. Речь идет о свойстве оставаться таким же твердым и устойчивым к износу, как и в обычном состоянии, в условиях нагрева до температуры красного каления. Подобный эффект достигается за счет термической обработки.
Процесс производства предусматривает использование более дорогостоящей технологии шлифования. Иными словами, это приспособление напоминает собой спираль, где для создания канавок используется шлифовальный станок. Это исключает появление на приспособлении внутренней напряженности, при этом поверхности остаются гладкими. Благодаря этому создаются более благоприятные условия для удаления стружки.
Верхняя часть рабочего устройства расположена под углом 135 градусов и отличается наличием крестообразной подточки. Подобный угол формируется рабочими гранями приспособления. Он обеспечивает сокращение площади рабочей зоны изделия. В результате она подвергается меньшей нагрузке. Что же касается крестообразной подточки вершины, то ее наличие обеспечивает уменьшение мертвой зоны между рабочими гранями.
Обрабатываемые материалы
Сверлильный инструмент из быстрореза с кобальтовыми добавками изначально создавался для работы в условиях повышенного нагрева режущих кромок, который происходит при обработке твердых и вязких материалов. Поэтому наиболее целесообразно его использовать при сверлении нержавейки и жаропрочных сплавов, а также изделий из чугуна. Еще одна область применения такого инструмента — это сверление сплавов алюминия и магния с высоким содержанием кремния. Кроме того, кобальтовые сверла незаменимы при работе с материалами, имеющими пониженную теплопроводность, к которым относят ряд термопластов и многие современные композиты.
Рекомендации по использованию
Сверлильный инструмент из сталей с кобальтовыми добавками достаточно хрупок, поэтому в процессе эксплуатации он не должен подвергаться ударным воздействиям. При укладке в места хранения (инструментальные шкафы, кейсы или тумбочки) его нельзя складывать навалом с остальным инструментом и оснасткой, т. к. это может привести к повреждению рабочих кромок и защитного покрытия. Последнее в течение работы постепенно истирается, что ведет к усилению трения рабочей части и снижению скорости стружкоотвода. Поэтому рекомендуется периодически производить переточку режущей части с последующим нанесением нового защитного покрытия. Кобальтовые сверла дороже не только аналогичных изделий из инструментальной стали, но и сверлильного инструмента из обычного быстрореза. В связи с этим их следует применять только по назначению, и не использовать в тех случаях, когда можно обойтись более дешевым инструментом.
Советы по выбору кобальтового сверла
Сверла из кобальтового быстрореза — это довольно дорогой инструмент, т. к. они по определению не могут стоить очень дешево. Поэтому одним из способов выбора качественного изделия может быть сравнение его цены с продукцией торговых марок, имеющих хорошую репутацию: Bosh, Sandvik, Dormer, Mitsubishi, Ruko и пр. К сожалению, чем дороже изделие, тем больше желание недобросовестных производителей его подделывать (хорошо известны низкокачественные китайские сверла с российской маркировкой). Поэтому в любом случае приобретать эти изделия следует у хорошо зарекомендовавших себя продавцов, внимательно изучив перед этим отзывы покупателей. Также неплохим подспорьем могут стать профильные форумы, где можно не только прочитать мнение специалистов, но и задать свой вопрос. Среди российских марок с устоявшейся репутацией следует отметить продукцию завода ТИЗ, а также сверла из кобальта «Зубр» и «Практика».
Выше было перечислено несколько российских производителей и продавцов кобальтовых сверл, которые, как мы считаем, заслуживают особого внимания. Если мы кого-то упустили — поделитесь, пожалуйста, информацией об этой торговой марке в комментариях.
