Podstawowe zasady pracy z wiertłem do nierdzewki

Stal nierdzewna to materiał powszechnie wykorzystywany w wielu sektorach przemysłu. Jest trwała, odporna na trudne warunki eksploatacji, ale jednocześnie bardzo twarda i trudna w obróbce. Wykonanie otworów w stali nierdzewnej wymaga zastosowania odpowiednich wierteł oraz właściwej techniki obróbki.

Mianem stali nierdzewnych (stali inox) określa się stopy żelaza z dodatkiem co najmniej 11% chromu oraz różnych ilości niklu i molibdenu. Od pozostałych typów stali odróżnia je specyficzna mikrostruktura i właściwości mechaniczne. Stal nierdzewna jest odporna na wysokie temperatury, cechuje ją zwiększona wytrzymałość i plastyczność.

Wysoki współczynnik liniowej rozszerzalności, ciągliwość oraz skłonność do umacniania się podczas obróbki sprawiają, że stal nierdzewna to materiał trudny do wiercenia. Podczas wiercenia wióry często „przyklejają” się do wiertła, spowalniając tym samym cały proces. Wraz z wiórami odprowadzana jest jedynie niewielka ilość ciepła z obrabianego materiału - większość przejmuje wiertło, którego ostrze narażone jest na odkształcenia plastyczne. W porównaniu do stali węglowych wiercenie stali nierdzewnej charakteryzuje się małą wydajnością - ze względu na jej znaczną twardość i tym samym niską skrawalność.

Jakie wiertła do stali nierdzewnej?

Wiercenie otworów w nierdzewce wymaga dedykowanych temu materiałowi wierteł. Nie sprawdzą się tu standardowe wiertła ze stali narzędziowej (HSS), których krawędzie tnące są zbyt miękkie i zamiast wwiercać się w powierzchnię materiału będą się po niej ślizgać.

Do wykonania równych i powtarzalnych otworów potrzebne będą wiertła ze stali szybkotnącej z 5-8% dodatkiem kobaltu (oznaczanej jako HHS-E, HHSE, HHSCo). Zwiększa on twardość wiertła, jego odporność na ścieranie i wysokie temperatury. Umożliwia też stosowanie większych prędkości skrawania. Wiertła mogą być pokryte dodatkowymi powłokami (np. tlenkiem azotu, TiN), znacznie poprawiającymi żywotność krawędzi tnącej oraz jakość uzyskanego otworu.

Cechą charakterystyczną wierteł do stali nierdzewnej jest większy kąt nachylenia ostrza, wynoszący 135º lub nawet 140º. Zmniejsza to obciążenia i zapewnia dobre centrowanie w momencie rozpoczynania wiercenia. Wiertła wysokiej klasy mają rowki wiórowe wykonane metodą formowania na szlifierkach, co pozwala uniknąć naprężeń odkształcających. Rowki te są również pozbawione mikroskopijnych zadziorów, dzięki czemu łatwiej odprowadzają wióry.

Najważniejsze zasady wiercenia w nierdzewce

Wykonanie otworów większych niż 6 mm należy przeprowadzać co najmniej dwuetapowo, zaczynając od użycia wiertła o średnicy mniejszej niż docelowa. Unikniemy dzięki temu naprężeń wewnętrznych w materiale, co z jednej strony ułatwi pracę, z drugiej zaś pozwoli uniknąć przegrzania wiertła i wydłuży jego żywotność.

Wiercenie w stali nierdzewnej musi być prowadzone na niskich lub średnich obrotach (do ok. 800 obr/min). Większe prędkości mogą uszkodzić krawędzie tnące wiertła. Obrabiany powinien być stabilnie umocowany (np. w imadle), zaś wiertło skierowane dokładnie prostopadle w jego kierunku. Wiercenie rozpoczynamy w chwili osiągnięcia optymalnej prędkości wiertła, stosując minimalny nacisk. Stale utrzymujemy prędkość na tym samym poziomie - zatrzymujemy wiertarkę dopiero po wyjęciu wiertła z otworu. Wszelkie odchylenia kierunku, szarpnięcia i zatrzymywanie wpłyną negatywnie na strukturę otworu. Twardość stali nierdzewnej powoduje znaczne nagrzewanie się wiertła, dlatego też w trakcie pracy musi być ono stale chłodzone wodą, olejem lub specjalną emulsją. Zastosowanie takiego chłodziwa ma na celu chłodzenie, smarowanie i odprowadzenie wiórów w trakcie pracy z wiertłem. Nie należy o nim zapominać, ponieważ pozwala na zwiększenie jakości wykonywanych otworów i przedłuża trwałość naszego narzędzia.