Одна з головних причин, чому свердло по металу швидко тупиться, синіє або майже перестає різати, — надто високі оберти. Для дерева високі RPM часто корисні, але для сталі зі збільшенням діаметра свердла швидкість обертання потрібно зменшувати. Основою підбору є швидкість різання Vc і діаметр свердла.
Формула обертів
Для наближеної оцінки використовують:
RPM = Vc × 1000 / (π × D)
де Vc — швидкість різання в м/хв, D — діаметр свердла в мм. Наприклад, для звичайної конструкційної сталі та HSS візьмемо навчальне Vc = 20 м/хв. Для свердла 10 мм:
RPM ≈ 20 × 1000 / (3,1416 × 10) ≈ 637 об/хв.
Це розрахунковий приклад. Реальна рекомендована Vc залежить від марки сталі, матеріалу свердла, покриття, жорсткості верстата й охолодження.
| Діаметр HSS | RPM при Vc 20 м/хв | Округлений стартовий орієнтир |
|---|---|---|
| 3 мм | ≈2122 | ~2100 об/хв |
| 4 мм | ≈1592 | ~1600 |
| 5 мм | ≈1273 | ~1250 |
| 6 мм | ≈1061 | ~1050 |
| 8 мм | ≈796 | ~800 |
| 10 мм | ≈637 | ~650 |
| 12 мм | ≈531 | ~530 |
Чому великий діаметр вимагає менших RPM
Зовнішня кромка свердла 12 мм за один оберт проходить шлях удвічі більший, ніж кромка 6 мм. Тому при однакових RPM лінійна швидкість різання на 12-мм свердлі удвічі вища. Щоб зберегти правильну Vc, оберти треба зменшити.
HSS і HSS-Co
Звичайне HSS — швидкорізальна сталь для широкого спектра робіт. HSS-Co містить кобальт і краще зберігає твердість при підвищеній температурі, тому часто застосовується для нержавіючої та легованої сталі. Але кобальтове свердло не означає, що можна безконтрольно підняти оберти.
Навпаки, для нержавійки часто потрібні нижча швидкість різання, достатній тиск подачі й мастильно-охолоджувальна рідина, щоб кромка не терлася без утворення стружки.
Чому свердло синіє
Синій або фіолетовий відтінок на HSS — ознака значного нагріву. Причини: високі RPM, слабка подача, тупа кромка, недостатнє охолодження. Якщо свердло просто треться об метал, воно гріється ще сильніше.
Сильніше натиснути — не завжди правильна відповідь. Тонке свердло можна зламати, а ручний дриль — заклинити. Подача повинна бути достатньою для формування стружки, але контрольованою.
Стружка підказує режим
| Стружка/поведінка | Можлива причина | Що перевірити |
|---|---|---|
| Дрібний пил, свердло треться | Тупе свердло або слабка подача | Заточку, тиск, RPM |
| Свердло швидко синіє | Високі RPM/немає охолодження | Зменшити швидкість |
| Довга рівна стружка | Режим близький до нормального | Контролювати нагрів |
| Свердло закушує на виході | Надмірна подача в кінці | Послабити тиск перед виходом |
Чому ручний шуруповерт незручний для 10–12 мм у сталі
На другій передачі він може мати 1800–2000 RPM — забагато для великого HSS. На першій передачі часто 400–600 RPM, що ближче до потрібного діапазону, але важливо мати достатній момент і контроль.
Для великих отворів у товстій сталі стабільніший свердлильний верстат: жорсткість, перпендикулярність і точна подача кращі.
Ступінчасті свердла для листового металу
Step drill зручний у тонкому листі, де звичайне велике свердло може виривати край. Але зі збільшенням діаметра ступені також потребують нижчих обертів. Не застосовуйте максимальні RPM на великій ступені лише тому, що починали отвір з малого діаметра.
Чи потрібно попередньо свердлити малим діаметром
Для 10–12 мм у товстій сталі pilot hole може зменшити навантаження на поперечну кромку. Але занадто великий попередній отвір може залишити основному свердлу тільки зовнішні кути, що спричиняє вібрацію. Розмір pilot hole підбирають під геометрію свердла.
Мастило й охолодження
Для сталі спеціальна різальна олива зменшує тертя й відводить тепло. Не лийте легкозаймисті розчинники. Для алюмінію та інших сплавів застосовують інші рекомендовані рідини.
У ручній роботі додавайте невелику кількість засобу й не допускайте потрапляння в електричні частини дриля.
Нержавійка: головна помилка — «гладити» поверхню
Аустенітна нержавіюча сталь схильна до наклепу. Якщо свердло треться без стружки, поверхня локально зміцнюється і далі свердлити ще важче. Тому потрібні гостра кромка, низькі оберти та впевнена подача.
Коли свердло прокручується в патроні
При великих діаметрах момент зростає. Якщо хвостовик слизький або патрон недостатньо затягнутий, свердло може прокручуватися. Окрема діагностика: чому патрон прокручує свердло.
Яке свердло вибрати
Про різницю HSS, HSS-Co, геометрію 118°/135° та покриття читайте які свердла по металу вибрати. Формулу RPM використовуйте разом із рекомендацією виробника свердла, а не замість неї.
Джерела: технічні таблиці Dormer Pramet, Guhring та Sandvik Coromant щодо швидкості різання й свердління HSS. Наведені RPM — розрахункові приклади для Vc 20 м/хв.
Матеріал підготовлено редакцією «ТехноПрактики» на основі технічної документації, офіційних джерел і практичного аналізу. Ми окремо зазначаємо, де є власні вимірювання, а де — редакційний розрахунок. Редакційна політика · maxym@paschenko.org.ua