Все, что вам нужно знать о спиральном сверле HSS

Скромное спиральное сверло — один из самых распространенных режущих инструментов на Земле, а среди спиральных сверл высокоскоростная сталь (HSS) остается бесспорным королем для сверления общего назначения. Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным слесарем, любителем домашних мастеров или кем-то, кто восстанавливает старинную технику, скорее всего, большинство отверстий, которые вы когда-либо делали, были просверлены спиральным сверлом из быстрорежущей стали. Эти биты, известные своей универсальностью, долговечностью и эффективностью, предназначены для работы с широким спектром материалов, от дерева до металла. Но что именно отличает спиральные сверла HSS от остальных и как вы можете максимизировать их потенциал в своих собственных проектах?

Что на самом деле означает «HSS»

HSS = быстрорежущая сталь. Это не единый сплав. Это семейство инструментальных сталей, которые могут раскаляться докрасна и при этом сохранять режущую кромку. Обычная углеродистая сталь размягчается и тускнеет при температуре 200 °C. Именно эта разница в 350–400 °C является причиной того, что HSS завоевал 20-й век и отказывается умирать в 21-м.

Классическая марка, завоевавшая репутацию, называется M2 (иногда в Европе/Азии проставляется под номером 6542). Химический состав (приблизительно):

• 0,85 % углерода
• 4 % хрома
• 5 % молибдена
• 6 % вольфрама
• 2 % ванадия
• Балансировочное железо

Другие распространенные оценки HSS, которые вы увидите:

• М1 – чуть меньше молибдена, дешевле, чуть менее термостойкий.
• M7 – больше ванадия, лучше для абразивных материалов.
• M35 - добавлено 5% кобальта (часто с маркировкой HSS-Co5 или HSS-E).
• M42 – 8–10 % кобальта (HSS-Co8/Co10) – король твердых нержавеющих и жаропрочных сплавов.

Эмпирическое правило: отсутствие маркировки кобальтом → M2 или аналогичный → идеально подходит для мягкой стали, алюминия, дерева, пластика «HSS-Co» или «HSS-E» → содержит кобальт → ест нержавеющую сталь, титан, инконель на завтрак. Если на упаковке написано просто «HSS» без дополнительных букв → предположим, что это обычный M2.

Что такое Спиральное сверло HSS ?

Спиральное сверло HSS — это вращающийся режущий инструмент, изготовленный из быстрорежущей стали, который удаляет материал за счет сочетания вращения и осевой подачи для создания круглых отверстий практически в любом твердом материале.

«Поворот» относится к винтовым канавкам — спиральным канавкам, которые образуют режущие кромки (кромки), отводят стружку и позволяют смазочно-охлаждающей жидкости достигать кончика. Практически все современные сверла общего назначения представляют собой спиральные сверла; другие конструкции (лопаточные, Форстнера, ступенчатые, ружейные сверла и т. д.) существуют для специализированных работ, но когда кто-то говорит «сверло», они почти всегда имеют в виду спиральное сверло из быстрорежущей стали.

Ключевые характеристики, определяющие спиральное сверло HSS:

• Изготовлены преимущественно из быстрорежущей стали (см. следующий раздел).
• Две (иногда три или четыре) винтовые канавки.
• Коническое острие с двумя режущими кромками.
• Предназначен для многократной заточки.
• Способны работать со скоростью резания, в 2–4 раза превышающей скорость сверла из углеродистой стали, без потери твердости.

Доступны диаметром от <0,1 мм до более 100 мм и длиной от короткой до очень длинной.

Короче говоря: если оно блестящее или золотисто-черное, имеет спиральные канавки, заостренный кончик и пришло из хозяйственного магазина с пластиковым индексом — вероятность 99%, что это спиральное сверло из быстрорежущей стали.

Почему спиральные сверла из быстрорежущей стали почти всегда изготавливаются из быстрорежущей стали

1. Стоимость. Хороший бит M2 стоит копейки; карбид в 10–30 раз дороже.
2. Прочность — HSS может слегка сгибаться, не ломаясь. Твердый сплав хрупок и легко скалывается при прерывистом резании или при использовании ручных сверл.
3. Заточка. Вы можете затачивать HSS вручную на точильном станке навсегда. Для правильной заточки твердого сплава необходимы алмазные круги и точные приспособления.
4. Доступность. В каждом хозяйственном магазине на планете имеются сверла HSS диаметром от 0,1 мм до 50 мм.

Обработка поверхности и покрытия

Обычная HSS с блестящей отделкой все еще продается, но сегодня большинство насадок имеют одно из следующих покрытий:

• Черный оксид – дешевая термообработка, которая добавляет немного смазывающей способности и устойчивости к коррозии.
• TiN (золотой цвет) – нитрид титана; уменьшает трение и увеличивает твердость поверхности. Подходит для чугуна, алюминия, мягкой стали.
• TiCN (сине-серый) – тверже TiN; лучше для абразивных материалов.
• TiAlN (фиолетово-черный) – лучшая термостойкость; используется на битах M42 для нержавеющей стали и титана.
• ZrN, AlCrN и т. д. – специальные покрытия для конкретных материалов.

Примечание. Покрытие защищает только снаружи. После заточки сверла покрытие с режущей кромки исчезает, поэтому производительность возвращается к базовым свойствам HSS.

Когда спиральные сверла HSS Excel

HSS остается лучшим выбором для:

• Углеродистые и низколегированные стали
• Нержавеющая сталь (с содержанием кобальта и соответствующей охлаждающей жидкостью)
• Чугун, ковкий чугун
• Алюминий, латунь, бронза, медь
• Пластмассы и дерево
• Техническое обслуживание, ремонт и полевые работы

Области применения, в которых необходимо перейти на твердосплавные или сменные инструменты

• Закаленные стали выше 45 HRC
• Аэрокосмические суперсплавы (Инконель, Хастеллой, Васпалой)
• Крупносерийное производство (>500 одинаковых отверстий)
• Стеклонаполненные композиты или углеродное волокно
• Отверстия с чрезвычайно высокой точностью (±0,01 мм)

Профессиональные советы для максимального срока службы и производительности

• Всегда используйте смазочно-охлаждающую жидкость или масло для обработки металлов (кроме чугуна и латуни).
• При сверлении нержавеющей стали уменьшите скорость на 30–50 % и увеличьте давление подачи.
• Используйте циклы проклейки для отверстий глубиной более 3× диаметра.
• Никогда не используйте режим удара со стандартными битами HSS.
• Повторно затачивайте до того, как кромка полностью затупится — острое сверло из быстрорежущей стали часто превосходит новое некачественное.

Как правильно использовать биты HSS

• Используйте смазочно-охлаждающую жидкость или охлаждающую жидкость для стали; светлое масло по алюминию; ничего или воск на дереве/пластике.
• Скорость: общее правило – медленнее для более твердых материалов, быстрее для мягких. Пример для сверла диаметром 1/4 дюйма по мягкой стали: 800–1200 об/мин на ручной дрели, 2000–3000 об/мин на сверлильном станке.
• Подача: Уверенное, устойчивое давление. Слишком легкий, и вы упрочните поверхность; слишком тяжелый, и вы сломаете биту.
• Просверлите глубокими отверстиями (диаметром более 3х) для очистки стружки.
• Уменьшите давление в тот момент, когда острие прорвется, чтобы избежать захвата.
• Битам с разъемной точкой практически не требуется маркировка центра на плоских поверхностях.

Когда переходить с HSS

• Сверление сотен отверстий в стали → кобальт, быстрорежущая сталь или твердый сплав.
• Закаленная сталь или частые поломки → цельные твердосплавные или твердосплавные сменные насадки.
• ЧПУ или производство → почти всегда твердосплавный.
• Прецизионные отверстия в экзотических сплавах → твердосплавные с подачей СОЖ.
• Для среднего домашнего магазина, гаража или отдела технического обслуживания хорошие кобальтовые биты из быстрорежущей стали по-прежнему отлично справятся с 95 % работ.

Лучшие практики хранения и обслуживания

• Храните в указателях или блоках сверл — никогда не теряйте в ящике.
• Очистите и слегка смажьте маслом после использования в агрессивных средах.
• Перед каждым использованием проверяйте на наличие сколов по краям или повреждений хвостовика.
• Профессиональные услуги по переточке могут многократно восстанавливать биты до состояния «лучше новых».

Спиральное сверло HSS заслужило свое место в качестве самого надежного и универсального режущего инструмента в мастерских по всему миру – и не зря. Благодаря идеальному балансу прочности, термостойкости, доступности и возможности многократной заточки, качественное сверло из быстрорежущей стали обеспечивает точные и чистые отверстия в стали, нержавеющей стали, алюминии, чугуне, пластике и дереве день за днем.

Независимо от того, сверлите ли вы одно ремонтное отверстие на месте или производите сотни деталей в загруженном цехе, выбор правильного сплава, покрытия и стиля вершины в сочетании с правильными скоростями, подачами и смазочно-охлаждающей жидкостью позволит вам ускорить работу, увеличить срок службы сверла и снизить общие затраты.