Wiercenie w metalu to zadanie wymagające nie tylko odpowiednich umiejętności, ale przede wszystkim właściwie dobranego osprzętu. Wybór odpowiedniego wiertła do metalu ma kluczowe znaczenie dla efektywności, precyzji i bezpieczeństwa pracy. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej rodzajom wierteł do metalu, ich budowie, materiałom, z jakich są wykonane, oraz podpowiemy, na co zwrócić uwagę, aby wybrać najlepsze wiertło do konkretnego zadania.

Budowa wiertła do metalu – na co zwrócić uwagę?

Każde wiertło składa się z kilku podstawowych elementów, które wpływają na jego właściwości i przeznaczenie. Zrozumienie budowy wierteł jest pierwszym krokiem do świadomego wyboru.

• Część robocza: To główny element wiertła, który odpowiada za skrawanie materiału. Składa się z dwóch spiralnych rowków wiórowych, które odprowadzają wióry powstające podczas wiercenia, oraz dwóch krawędzi skrawających.
• Krawędzie skrawające: To one wykonują główną pracę, zagłębiając się w materiale. Ich geometria, a w szczególności kąt ostrzenia, ma ogromny wpływ na efektywność wiertła.
• Kąt wierzchołkowy wiertła: To kąt zawarty między głównymi krawędziami skrawającymi. W przypadku wierteł do metalu najczęściej spotykane wartości to 118° i 135°. Wiertła o kącie 118° sprawdzają się w miękkich metalach, takich jak aluminium czy miedź. Do twardszych metali, jak stal nierdzewna, zalecane są wiertła o kącie 135°, które lepiej centrują i wymagają mniejszej siły docisku.
• Rowki wiórowe: Ich zadaniem jest skuteczne usuwanie wiórów z otworu. Kształt i głębokość rowków wpływają na płynność pracy i zapobiegają przegrzewaniu się wiertła.
• Uchwyt: To część, którą mocujemy w wiertarce. Najpopularniejsze są uchwyty walcowe, ale spotyka się również uchwyty stożkowe (Morse’a) stosowane w wiertarkach stacjonarnych i przy większych średnicach wierteł.

Z jakiego materiału powinno być wykonane wiertło do metalu?

Materiał, z którego wykonane jest wiertło, decyduje o jego twardości, wytrzymałości na ścieranie i odporności na wysokie temperatury, a co za tym idzie – o jego długiej żywotności.

Wiertła ze stali szybkotnącej (HSS)

Najpopularniejszym materiałem jest stal szybkotnąca, oznaczana symbolem HSS (ang. High Speed Steel). Jest to stal stopowa o wysokiej twardości, odporności na ścieranie i zachowująca swoje właściwości w temperaturze do 600°C. Wiertła HSS to uniwersalne narzędzia do wiercenia w stalach węglowych, stopowych, metalach nieżelaznych (aluminium, miedź, mosiądz) oraz tworzywach sztucznych.

Wyróżniamy kilka rodzajów wierteł HSS:

• HSS-R (walcowane): Produkowane metodą walcowania na gorąco. Są to klasyczne wiertła o niższej cenie, przeznaczone głównie do zastosowań amatorskich i mniej wymagających prac.
• HSS-G (szlifowane): Produkowane poprzez szlifowanie z pręta. Charakteryzują się większą precyzją wykonania, ostrzejszymi krawędziami i lepszym odprowadzaniem wiórów. Szlifowane wiertła pozwalają na bardziej precyzyjne wiercenie i są standardem w zastosowaniach profesjonalnych.

Wiertła kobaltowe (HSS-Co / HSS-E)

To wiertła ze stali szybkotnącej HSS z dodatkiem kobaltu (zazwyczaj 5% lub 8%). Kobalt znacząco zwiększa twardość wiertła oraz jego odporność na wysokie temperatury. Dzięki temu wiertła kobaltowe idealnie nadają się do wiercenia w twardych materiałach, takich jak stal nierdzewna, kwasoodporna, żaroodporna, a także w żeliwie szarym. Cechują się znacznie dłuższą żywotnością niż standardowe wiertła HSS.

Wiertła z węglika spiekanego (VHM)

To najtwardsze i najbardziej wytrzymałe wiertła, wykonane w całości z węglika spiekanego. Są przeznaczone do obróbki najtwardszych materiałów, takich jak stale hartowane, stale narzędziowe czy żeliwa o wysokiej twardości. Wymagają jednak stabilnego mocowania i sztywnych obrabiarek, ponieważ są bardziej kruche od wierteł stalowych.

Powłoki ochronne – dodatkowe wzmocnienie

W celu dalszego zwiększenia ich wytrzymałości i efektywności pracy, wiertła do metalu często pokrywa się specjalnymi powłokami.

Wiertła tytanowe (TiN)

Najpopularniejszą powłoką jest azotek tytanu (TiN), który nadaje wiertłom charakterystyczny złoty kolor. Powłoka tytanowa zwiększa twardość powierzchniową wiertła, redukuje tarcie i poprawia odprowadzanie wiórów. Tytanowe wiertła (a właściwie wiertła z powłoką tytanową) cechują się większą odpornością na zużycie i pozwalają na zwiększenie prędkości wiercenia. Są doskonałym wyborem do intensywnej pracy ze stalami niestopowymi i stopowymi.

Inne powłoki

Oprócz TiN stosuje się również inne, bardziej zaawansowane powłoki, takie jak TiAlN (azotek tytanowo-glinowy) o jeszcze wyższej odporności termicznej, czy TiCN (węglikoazotek tytanu) o bardzo niskim współczynniku tarcia. Wybór powłoki zależy od rodzaju materiału, w którym będziemy wiercić.

Rodzaje wierteł do metalu i ich zastosowanie

Oprócz klasycznych wierteł spiralnych, na rynku dostępny jest szeroki wybór wierteł o specjalistycznej konstrukcji.

Wiertła spiralne

To najbardziej uniwersalne wiertła, używane do wykonywania otworów o różnych średnicach. Dostępne są w wielu wariantach długości i średnic, co pozwala dobrać odpowiednie narzędzie do niemal każdego zadania.

Wiertła stożkowe (stopniowe)

Charakteryzują się stożkowatym kształtem z wyraźnie zaznaczonymi stopniami o różnej średnicy. Wiertła stożkowe są niezastąpione przy wierceniu w cienkich blachach, rurach i profilach. Pozwalają na wykonanie otworu o pożądanej średnicy bez konieczności zmiany wiertła, a także na jednoczesne gratowanie krawędzi.

Wiertła koronowe (otwornice)

Służą do wykonywania otworów o dużej średnicy. Zamiast skrawać całą objętość materiału, wycinają jedynie jego obwód, co znacząco zmniejsza zapotrzebowanie na moc i skraca czas pracy.

Jak wybrać najlepsze wiertło? Praktyczne porady

Wybór wiertła powinien być podyktowany przede wszystkim rodzajem metalu, w którym będziemy pracować, a także charakterem samego zadania.

1. Określ rodzaj materiału: Do miękkich metali (aluminium, miedź) wystarczą dobre wiertła HSS-G. W przypadku twardszych metali, a zwłaszcza stali nierdzewnej, konieczne będzie użycie wierteł kobaltowych (HSS-Co). Do materiałów hartowanych niezbędne będą wiertła z węglika spiekanego.
2. Dobierz rozmiar i długość wiertła: Rozmiar wiertła musi odpowiadać średnicy otworu, który chcemy uzyskać. Długość wiertła powinna być dobrana tak, aby zapewnić odpowiednią głębokość otworu, ale jednocześnie jak najmniejsze wiertło jest sztywniejsze i mniej podatne na złamanie.
3. Zwróć uwagę na prędkość wiercenia: Każde wiertło ma zalecaną szybkość skrawania dla danego materiału. Stosowanie zbyt wysokich obrotów prowadzi do przegrzania i szybkiego stępienia wiertła, a zbyt niskich – do spadku wydajności. Zawsze warto stosować chłodziwo, które obniża temperaturę i przedłuża żywotność narzędzia.

Zestaw wierteł czy pojedyncze sztuki? Dla profesjonalistów i majsterkowiczów często wykonujących różnorodne prace dobrym rozwiązaniem jest komplet wierteł. Taki zestaw wierteł zawiera najczęściej używane średnice, co pozwala być przygotowanym na różne ewentualności.

Podsumowanie

Pamiętajmy, że inwestycja w dobrej jakości wiertła to inwestycja, która się zwraca. Lepsze materiały, precyzyjne wykonanie i odpowiednie powłoki nie tylko poprawią efektywność pracy, ale także zapewnią dłuższą żywotność narzędzi i wyższą jakość wykonywanych otworów. Świadomy wybór wiertła to podstawa profesjonalnego podejścia do obróbki metalu.