Как выбрать сверло по металлу

На что обратить внимание в первую очередь? Если планируется сверлить особенно твердые поверхности (например, бетон или железобетон), оптимальным выбором станут сверла с победитовыми (твердосплавными) наконечниками. Для получения точных и аккуратных отверстий в металле специалисты рекомендуют кобальтовые сверла повышенной прочности. А большинство повседневных бытовых задач успешно решается с помощью универсальных сверл из быстрорежущей стали (HSS).

Выбор типа сверла по металлу

Разобраться, какое сверло по металлу подойдет лучше всего, непросто – ведь в продаже представлен огромный ассортимент. Каждый вид инструмента создается под определенные операции, поэтому важно знать их особенности. Правильный выбор сверла – один из ключевых этапов подготовки к работе.

Спиральные сверла

Спиральное (винтовое) сверло по праву считается самым универсальным и часто используемым. Его легко узнать по характерным винтовым канавкам вдоль тела. Эти спиральные желобки выполняют сразу две задачи: повышают прочность сверла на скручивание и одновременно работают как шнек, эффективно удаляя стружку из зоны резания. Спиральные сверла применяются повсеместно – от промышленных станков с ЧПУ до обычных бытовых дрелей.

Размерный ряд таких сверл впечатляет разнообразием. По длине они бывают от совсем коротких (~40 мм) для ювелирно точных работ до очень длинных (300–400 мм) для глубокого сверления. Диаметры тоже охватывают широкий диапазон: существуют сверхтонкие сверлышки диаметром всего 0,2–0,5 мм (для работы, например, с печатными платами) и крупные экземпляры на 40–50 мм, применяемые при монтаже коммуникаций. Благодаря такому разбросу размеров спиральные модели подходят практически для любых задач. Выбор конкретного диаметра обычно определяется требованиями чертежа или проекта.

Эффективность сверления во многом зависит от состояния режущей части. У спирального сверла две острые кромки расположены строго симметрично друг напротив друга. Такая геометрия обеспечивает баланс и равномерную нагрузку при вращении, позволяя получать отверстия (как сквозные, так и глухие) с высокой точностью и чистотой стенок. Однако при износе инструмента ситуация меняется: если угол заточки нарушен или режущие кромки сточились неравномерно, сверло начинает бить и вибрировать, а отверстие выходит неровным.

Ступенчатые сверла

Ступенчатое сверло станет вашим главным помощником при работе с листовым материалом. Этот инструмент изготавливается из высококачественной стали и имеет особую форму в виде конуса с несколькими «ступеньками» разного диаметра. Каждая ступенька соответствует определенному диаметру отверстия, причем размеры обычно маркированы прямо на самом сверле – это удобно, так как позволяет сверлить «на глаз», контролируя глубину погружения.

Главное преимущество ступенчатого сверла – его универсальность и экономия времени. Одним таким инструментом можно последовательно сверлить отверстия разных диаметров, просто погружая сверло до нужной ступени, без постоянной смены насадок. Фактически оно заменяет целый набор обычных сверл, что ускоряет работу и избавляет от дополнительной обработки краев (в большинстве случаев отпадает необходимость брать напильник или развертку для расширения отверстия). Если вы выбираете насадку для дрели, которая позволит делать разные по размеру отверстия, ступенчатое сверло – отличный вариант.

Больше всего ступенчатые сверла ценят электромонтажники, кровельщики и другие специалисты, работающие с тонкими металлическими листами, профилями, тонкостенными трубами, а также с пластиком или гипсокартоном. Важно учитывать, что каждое отверстие можно сделать только до определенной толщины материала – ограничением служит высота ступени (как правило, не более 2–5 мм). Для листового металла этого достаточно, однако при попытке просверлить слишком толстую заготовку сверло может застрять. Также при работе с нержавеющей сталью или другими вязкими сплавами стоит быть осторожнее: несмотря на прочность, ступенчатое сверло может нагреваться, поэтому давайте ему остывать и не забывайте про смазку.

Основной плюс такой конструкции – существенный рост производительности труда. Вам не придется отвлекаться на смену инструментов, что особенно важно при серийном производстве отверстий или монтажных работах на высоте, где лишние движения нежелательны.

Корончатые сверла

Если требуется сделать отверстие большого диаметра, вместо стандартного спирального сверла рациональнее использовать корончатое сверло (иначе его называют кольцевой фрезой или просто “коронкой”). Корончатое сверло имеет вид полого цилиндра с зубцами по кромке. Эта конструкция позволяет вырезать отверстия большого диаметра быстрее и с меньшим усилием, чем цельным сверлом: удаляется лишь кольцевой сегмент материала, образуется меньше стружки, а получившийся край выходит достаточно аккуратным.

Обычным спиральным сверлом сверлить крупные отверстия неэффективно – инструмент перегружается, сильно греется и быстро тупится. Корончатые же сверла решают эту проблему. Как правило, в комплекте с коронкой используется центрирующее сверло (пилотный стержень) для начального засверливания. Он помогает точно удерживать оснастку в заданной точке и не дает ей сместиться в сторону при заходе в материал. Благодаря этому готовое отверстие получается точно там, где нужно, а вставляемые детали (трубы, фланцы, розетки и т.д.) идеально в него входят без дополнительной подгонки.

Грамотно подобранная коронка экономит не только время и силы, но и ресурс инструмента. После работы отпадает необходимость в доработке отверстия – можно сразу монтировать нужное изделие. Именно поэтому корончатые сверла высоко ценятся в сантехнике, вентиляции, электромонтаже и других сферах, где требуется сверлить большие по диаметру отверстия.

Центровочные и специальные сверла

Для точного намечания будущего отверстия часто применяют центровочное сверло. У этого инструмента особая форма наконечника с короткой поперечной режущей кромкой. Такая конструкция позволяет сделать небольшое направляющее углубление точно в заданной точке, даже без предварительного кернения (накернить – значит наметить центр точечным ударом керна). Центровочные сверла особенно выручают при работе с твердыми и гладкими материалами: они не скользят по поверхности, обеспечивая четкое начало отверстия.

Помимо центровочных, существует множество других специальных сверл:

• Перовое сверло. Имеет плоский расширенный наконечник (напоминает перо или лопатку). Применяется для сверления неглубоких, но широких отверстий. Широко используется по дереву, однако есть варианты и для мягких металлов.

• Ружейное сверло. Очень длинное сверло с особой геометрией канавок, предназначенное для сверхглубоких отверстий (название связано с тем, что такие сверла используют при сверлении стволов оружия).

• Комбинированное сверло (сверло-метчик). Уникальная оснастка, которая за один проход способна просверлить отверстие и нарезать в нем резьбу. Удобно при работе с отверстиями под болты или шпильки.

• Зенкер. Инструмент для финальной обработки уже просверленного отверстия – снятия фаски под потай головки винта или болта. Позволяет утопить крепеж заподлицо с поверхностью детали.

• Зенковка. Похожа на зенкер, но обычно имеет более конусную форму и применяется для схожих задач – расширения горловины отверстия или сглаживания его краев.

• Сверло для криволинейных поверхностей. Отличается острым иглообразным наконечником. Такое сверло способно начать сверление на изогнутой или наклонной поверхности, не соскальзывая и не уходя в сторону.

• Сверло с шестигранным хвостовиком. Любое сверло, у которого цилиндрический хвостовик заменен шестигранным (как у стандартных бит). Благодаря граням оно надежно фиксируется в патроне шуруповерта или специальном держателе и не прокручивается.

• Специальные канавки и насечки. Отдельно можно отметить сверла с нестандартной формой канавок или дополнительными поперечными насечками на режущей кромке – все это делается для улучшения удаления стружки и снижения трения при сверлении.

Для сверления очень твердых сталей, закаленных сплавов или цветных металлов часто требуются специальные решения – либо сверла с особыми прочными пластинами на наконечнике, либо с дополнительным покрытием, снижающим износ. В подобных случаях важно трезво оценить, хватит ли возможностей универсального сверла, или стоит выбрать профессиональный инструмент узкого назначения.

Как выбрать материал изготовления сверла

Долговечность и эффективность сверла напрямую зависят от материала, из которого оно изготовлено. Современные сверла по металлу производятся из двух основных типов материалов: быстрорежущих сталей и твердых сплавов (карбидов).

Сверла из быстрорежущей стали (HSS). Распространенный и недорогой вариант. К быстрорежущим относятся стали, способные сохранять твердость при нагреве от трения. Пример – популярная отечественная марка Р6М5 (аналог импортной HSS), которая содержит около 6% вольфрама и 5% молибдена. Такие сверла достаточно прочные, выдерживают значительные нагрузки при ручном сверлении и при затуплении могут быть повторно заточены. 

Существуют подвиды HSS-сверл:

• HSS-G. Это те же быстрорежущие сверла, но прошедшие финишную шлифовку (Ground). Процесс производства включает закалку заготовки и последующую шлифовку режущих кромок. Благодаря этому HSS-G инструменты обеспечивают более чистое сверление, хотя и стоят немного дороже обычных.

• HSS-R. Более простой в изготовлении вариант (Rolled). Заготовка сверла формуется методом горячей прокатки, после чего режущая часть затачивается. Такие сверла обычно дешевле и относятся к бытовому классу: они подходят для нечастого домашнего использования и небольших нагрузок.

• HSS-Co (HSSE). Быстрорежущая сталь с добавлением кобальта в составе. Маркировка Co5, Co8 и т.д. указывает процент содержания кобальта (например, Co5 – около 5%). Кобальт значительно повышает жаростойкость и твердость стали, поэтому сверла HSSE выдерживают более высокие температуры без потери свойств. Они оптимальны для сверления нержавеющей стали и других трудных материалов, которые сильно разогреваются при обработке.

Сверла из твердых сплавов. Это инструменты, режущая часть которых изготовлена из особо твердых материалов (часто на основе карбида вольфрама). В отечественной маркировке обычно используются буквы “ВК” с цифрой (например, ВК8 – сплав с ~8% кобальта), зарубежный аналог – обозначение VHM (Solid Carbide). Твердосплавные сверла значительно превосходят HSS по твердости и износостойкости. Они без проблем режут закаленную сталь, чугун, стеклопластик и другие трудные материалы. Минусом является более высокая цена и хрупкость: такие сверла менее устойчивы к ударным нагрузкам и требуют осторожного обращения. Многие твердосплавные модели имеют съемные или припаиваемые пластины на режущей части, а некоторые оснащаются внутренними каналами для подачи охлаждающей жидкости прямо в зону резания.

Отдельно стоит упомянуть инструменты из инструментальной углеродистой стали (например, марки У10, У12 или 9ХС). Они годятся разве что для сверления мягких материалов – древесины, пластика, тонкого алюминия. При работе по стали такие сверла быстро тупятся, поэтому в современном металлообработке используются редко.

Как выбрать покрытие сверла

Защитно-упрочняющее покрытие способно продлить срок службы сверла и облегчить процесс сверления. Производители применяют различные виды покрытий, и каждый из них придает инструменту определенные свойства:

• Без покрытия (полированное сверло). Многие недорогие сверла не имеют никакого покрытия: после изготовления их просто шлифуют и полируют. Гладкая полированная поверхность снижает трение, но кардинально свойства инструмента не меняет. Такое сверло подойдет для мягкой стали, цветных металлов, пластика. Минус – отсутствие защиты от коррозии, да и тупится оно относительно быстро.

• Оксидированное (черное) сверло. Иногда его называют вороненым. Черное покрытие получается путем парооксидирования – обработки раскаленного сверла водяным паром. В результате на поверхности образуется тонкий слой оксида железа, который препятствует ржавчине и слегка уплотняет поверхность. Оксидированные сверла лучше удерживают смазку, меньше подвергаются перегреву и служат примерно на 50–100% дольше непокрытых.

• Нитрид титана (TiN). Золотистое износостойкое покрытие, хорошо заметное по характерному желтому цвету. Наносится методом вакуумного напыления. Сверла с покрытием TiN отличаются повышенной твердостью режущей кромки и отличной жаростойкостью. За счет снижения трения и нагрева ими можно сверлить быстрее – нередко скорость резания увеличивается на 30–40%. К тому же срок службы инструмента возрастает в 2 раза по сравнению с обычной сталью. Покрытие нитридом титана оптимально для сверления углеродистых и легированных сталей средней твердости.

• Титановый карбонитрид (TiCN). Одно из самых твердых промышленных покрытий, обычно имеет темно-синий или почти черный цвет с фиолетовым оттенком. TiCN еще более износостоек, чем нитрид титана, и уменьшает трение до минимума. Такие сверла применяют для работы с особо твердыми материалами – закаленными сталями, чугуном, никелевыми сплавами.

• Алюминиевый нитрид титана (TiAlN, он же AlTiN). Покрытие темно-серого, почти фиолетового оттенка. Считается одним из наиболее эффективных: при повышении температуры оно создает на поверхности сверла дополнительную оксидную пленку, которая защищает режущую кромку от перегрева. Сверла с TiAlN-покрытием демонстрируют рекордную стойкость – срок службы возрастает в 3–5 раз в сравнении с непокрытыми аналогами. Скорость сверления тоже можно повышать (на 50% и более). Такие инструменты хорошо показали себя при сверлении нержавеющей стали, титана, жаропрочных сплавов. Единственный нюанс: при работе с мягким алюминием покрытие TiAlN не дает заметного эффекта, так как алюминий сам по себе прилипает к инструменту и осложняет сверление.

Другие важные критерии выбора сверла

Выбирая сверло, помимо типа, материала и покрытия, необходимо учитывать и ряд других параметров.

Длина сверла. От длины зависит максимальная глубина, на которую вы сможете просверлить отверстие. Слишком коротким сверлом банально нельзя пройти глубоко, а слишком длинным – неудобно работать и выше риск сломать его при перекосе. Производители обычно указывают две величины – общую длину инструмента и рабочую (эффективную) длину. Иногда на сверлах встречается маркировка вида "N×D" – она означает рекомендованную глубину сверления в величинах диаметра. Например, надпись "5×D" на сверле диаметром 6 мм указывает, что инструмент оптимально сверлит на глубину, равную пятикратному диаметру (то есть примерно 30 мм).

По длине (и соответственно по глубине сверления) сверла условно делят на несколько типов:

• Короткие. Имеют небольшую общую длину (от 20–30 мм до ~100 мм). Обеспечивают аккуратное сверление на глубину до 3 диаметров. Благодаря жесткости почти не вибрируют, применяются для точных работ.

• Универсальные (средние). Самая распространенная категория. Длина колеблется от ~50 до 150–200 мм в зависимости от диаметра. Позволяют сверлить на глубину 5–8 диаметров. Подходят для большинства стандартных задач.

• Удлиненные. Длинные сверла (обычно 200–400 мм). Предназначены для глубоких отверстий (на 8–10 диаметров и более). Требуют аккуратности, так как гибкие и могут сломаться при перекосе или заклинивании.

• Экстра-длинные. Специализированные сверла длиной от полуметра и более, способные сверлить очень глубоко (вплоть до 15–20 диаметров). Применяются редко, в специфичных областях (например, бурение скважин в металле, если такое требуется).

Тип хвостовика. Хвостовик – это конец сверла, который закрепляется в патроне дрели или станка. Существует несколько вариантов:

• Цилиндрический хвостовик. Гладкий круглый стержень – самый распространенный вариант крепления. Подходит и для ручных дрелей, и для станков. Иногда на цилиндрическом хвостовике делают плоскую лыску – это защищает сверло от прокручивания в патроне.

• Конический хвостовик. Используется для крупных сверл (обычно диаметром от 12–15 мм и более) на станках. Конус Морзе позволяет вставлять сверло прямо в соответствующий конусный разъем шпинделя без патрона. Такое крепление самоцентрируется и надежно удерживает инструмент.

• Шестигранный хвостовик. Характерен для сверл-насадок, которые можно ставить в шуруповерт или быстрозажимной патрон. Шестигранник обеспечивает лучшее сцепление без проскальзывания и ускоряет смену инструмента.

Заточка и угол сверла. Форма заточки режущих кромок определяет, как сверло будет резать материал. Самый распространенный универсальный угол при вершине сверла – ~118. Он оптимален для большинства материалов средней твердости (сталь, бронза, пластик, дерево). Для твердых материалов угол заточки делают более тупым – примерно 130–140. Например, сверла по нержавеющей стали часто имеют угол 135: так кромка дольше остается острой и меньше выкрашивается. Сверла с острым углом (менее 118) лучше «вгрызаются» в мягкие материалы (дерево, мягкий алюминий), но на стали быстро тупятся.

Также важен сам наконечник сверла. У многих современных моделей (особенно твердосплавных и с покрытием) вершина сделана в виде небольшого острого пика – такое сверло самоцентрируется, сразу цепляется за материал и не "гуляет" по поверхности. Обычным же сверлам из HSS часто требуется предварительное кернение или засверливание тонким сверлом, чтобы точно начать отверстие в заданной точке – иначе возможен срыв.

Форма и угол спиральных канавок. Наклон спирали сверла (угол между канавкой и осью инструмента) влияет на вынос стружки и нагрузку на сверло.

Небольшой угол (около 15) означает пологую спираль. Такое сверло прочнее на кручение, но хуже удаляет стружку. Его используют для вязких материалов, где важно, чтобы инструмент не "закусывало" (например, мягкая сталь, медные сплавы).

Средний угол (20–30) – универсальная спираль, которая подходит для большинства ситуаций. Обеспечивает баланс между прочностью и способностью эвакуировать стружку.

Крутая спираль (угол 35–40) эффективно выбрасывает мелкую стружку из отверстия, поэтому такие сверла хороши для алюминия, латуни, а также нержавейки (где стружка тонкая и плохо ломается). Обратная сторона – чуть большая хрупкость, поэтому с "быстрыми" сверлами большого угла наклона нужно обходиться осторожно, без резких боковых нагрузок.

Выбор подходящего сверла по металлу — это не просто вопрос цены или марки. Важно учитывать тип материала, характеристики обработки, форму и покрытие сверла, а также условия, в которых будет выполняться работа. Правильно подобранный инструмент повышает точность, снижает износ оборудования и напрямую влияет на качество готового изделия.

Если вы не хотите тратить время на эксперименты и риски, доверьте сверление и другие операции профессионалам.

Компания ООО «СиМП» — это полный комплекс услуг в сфере металлообработки. Мы выполняем не только высокоточное сверление, но и лазерную резку, гибку, порошковую покраску и изготовление деталей по чертежам.

Часто задаваемые вопросы о выборе сверла

Можно ли сверлом по металлу сверлить древесину (и наоборот)?

Да, сверло по металлу вполне подходит для сверления дерева – оно достаточно острое и прочное. Однако у сверл по дереву обычно есть острый центр (шип) и специальные резцы по краям для чистоты отверстия, поэтому металлическим сверлом отверстие в дереве может получиться чуть менее аккуратным. Зато твердость HSS позволяет без проблем сверлить древесину. А вот наоборот – использовать деревянное сверло по металлу – не рекомендуется. У сверл по дереву слишком мягкий материал и другая заточка, они не рассчитаны на металл и быстро затупятся или сломаются.

Как визуально отличить качественное сверло?

Признаки хорошего сверла – это ровные симметричные канавки, четкая заточка без сколов и трещин, а также присутствие маркировки. На фирменном инструменте всегда указаны основные параметры (диаметр, материал или марка стали, может быть обозначено покрытие). Обратите внимание на окраску: дешевые сверла часто просто окрашены в золотистый цвет "под титановое покрытие", хотя на деле никакого напыления у них нет. Настоящее нитрид-титановое покрытие имеет равномерный насыщенный золотой оттенок. Еще один косвенный признак качества – цена: подозрительно дешевый инструмент, как правило, изготавливается из упрощенной стали и изнашивается намного быстрее.

Что означают маркировки HSS, P6M5, Co5 на сверлах?

Маркировка наносится на хвостовик или тело сверла и дает информацию о материале и свойствах. HSS – международное обозначение быстрорежущей стали (High Speed Steel). Отечественный аналог – сталь P6M5, где буквы и цифры указывают на состав: примерно 6% вольфрама (P – "победа", то есть вольфрам) и 5% молибдена (M), остальное – углерод и легирующие добавки. Надпись Co5 или Co8 говорит о том, что в HSS-сталь добавлено кобальта 5% или 8% – такие сверла выдерживают больший нагрев. Другие возможные обозначения: "TiN" (наличие покрытия нитридом титана), "HSSE" (то же, что HSS-Co – быстрорежущая сталь с кобальтом), и т.д.

Почему сверло быстро тупится или ломается?

Основные причины быстрого износа сверла – неправильный режим работы и низкое качество самого инструмента. Если сверлить металл на слишком высоких оборотах или с сильным давлением без охлаждения, режущая кромка перегревается и теряет твердость – отсюда быстрое затупление. Другая причина – попытка просверлить слишком твердый материал неподходящим сверлом (например, обычным HSS по закаленной стали). В таком случае кромка просто не справляется и может выкрашиваться. Ломаются сверла чаще всего из-за перекоса и заклинивания в отверстии – тут важно соблюдать соосность и периодически вынимать сверло для удаления стружки. Ну и не стоит исключать фактор качества: дешевые малоизвестные бренды могут экономить на закалке, поэтому их продукция служит заметно меньше.

Нужно ли использовать смазку и охлаждение при сверлении металла?

Да, при сверлении металла – особенно стали или толстых заготовок – рекомендуется применять смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ). Это может быть машинное масло, специальная эмульсия или хотя бы обычная вода. Охлаждение снижает трение и отводит тепло, благодаря чему сверло дольше сохраняет остроту, а сверление идет легче. Некоторые современные сверла (например, твердосплавные) могут работать и всухую, но тогда их ресурс сокращается. Исключение – сверление мягких металлов (например, алюминия): там зачастую достаточно периодически вытаскивать сверло и давать ему остыть. Но в целом правило такое: если позволяет ситуация, лучше использовать охлаждение – это продлит срок службы инструмента и улучшит качество отверстия.