Твердосплавное сверло для конструкционных сталей и нержавейки
Твердосплавное сверло предназначено для сверления отверстий в материалах с высокой твёрдостью и абразивностью. Основное отличие от быстрорежущих аналогов режущая часть из карбида вольфрама (WC-Co) с содержанием кобальта от 6 до 10 %. Это обеспечивает стойкость к износу при работе с легированными сталями, чугуном, титановыми сплавами и нержавеющей сталью. Инструмент применяется в станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах и радиально-сверлильных станках при охлаждении СОЖ.
Конструктивные особенности и геометрия
Твёрдосплавные свёрла выпускаются с различной геометрией заточки, определяющей условия резания. Для сверления нержавеющих сталей используется крестообразная подточка (тип X), снижающая осевое усилие и улучшающая центрирование. Для чугуна и алюминиевых сплавов применяется стандартная коническая заточка с углом при вершине от 118 до 140. Канавки инструмента могут быть прямыми (для короткой стружки) или винтовыми (для длинной стружки). Диаметр сверла варьируется от 1,0 до 20,0 мм с шагом 0,1 мм. Длина рабочей части от 20 до 150 мм в зависимости от серии.
Материалы и покрытия
Режущая часть изготавливается из микрозернистого твёрдого сплава марок ВК6, ВК8, ВК10 (ISO K10K30). Для повышения износостойкости наносится многослойное покрытие TiAlN (нитрид титана-алюминия) или AlTiN, увеличивающее ресурс инструмента в 23 раза по сравнению с непокрытыми аналогами. Покрытие обеспечивает твёрдость до 3300 HV и термостойкость до 800 C. Для сверления алюминиевых сплавов применяется покрытие TiB, снижающее налипание материала.
Технические параметры
| Диаметр, мм | Рабочая длина, мм | Угол при вершине, | Покрытие | Материал заготовки |
|---|---|---|---|---|
| от 1,0 до 3,0 | от 20 до 40 | 118 | TiAlN | Нержавеющая сталь |
| от 3,1 до 8,0 | от 40 до 80 | 130 | AlTiN | Легированная сталь |
| от 8,1 до 20,0 | от 80 до 150 | 140 | TiB | Алюминиевый сплав |
Режимы резания и эксплуатация
Рекомендуемые режимы резания зависят от диаметра и обрабатываемого материала. Для сверла диаметром 6 мм в конструкционной стали (в до 800 МПа) скорость резания составляет от 60 до 80 м/мин, подача от 0,08 до 0,15 мм/об. При сверлении нержавеющей стали скорость снижается до 2030 м/мин, подача до 0,050,10 мм/об. Обязательно применение СОЖ (эмульсия или масло) для отвода тепла и удаления стружки. Глубина сверления без вывода инструмента до 35 диаметров.
Области применения
- Машиностроение сверление корпусных деталей, фланцев, валов из легированных сталей.
- Авиастроение обработка титановых и алюминиевых сплавов в узлах планера.
- Нефтегазовое оборудование сверление закалённых сталей для буровых инструментов.
- Медицинская техника изготовление имплантатов и хирургических инструментов из нержавейки.
- Энергетика сверление теплообменных труб и корпусов насосов.
Вопросы и ответы
Чем отличается твердосплавное сверло от быстрорежущего?
Твёрдосплавное сверло имеет режущую часть из карбида вольфрама, что обеспечивает твёрдость до 90 HRA и стойкость к износу при высоких скоростях резания. Быстрорежущая сталь (HSS) уступает по твёрдости, но лучше работает при ударных нагрузках и низких скоростях.
Какое покрытие выбрать для сверления нержавейки?
Для нержавеющих сталей оптимально покрытие TiAlN или AlTiN. Оно снижает трение, предотвращает налипание материала и выдерживает температуры до 800 C, что критично при низкой теплопроводности нержавейки.
Можно ли сверлить закалённую сталь твердосплавным сверлом?
Да, при твёрдости заготовки до 4550 HRC. Для более твёрдых материалов (свыше 55 HRC) требуется сверло с покрытием CBN или алмазное. Режимы резания снижаются: скорость до 1520 м/мин, подача до 0,020,05 мм/об.
Какой угол заточки для чугуна?
Для серого чугуна (СЧ20, СЧ25) рекомендуется угол при вершине 118120. Для высокопрочного чугуна (ВЧ50, ВЧ60) 130140. Крестообразная подточка обязательна для снижения осевого усилия.