Na co zwrócić uwagę przy zakupie wiertarki?
Wykonywanie otworów jest jedną z częściej przeprowadzanych operacji związanych z obróbką metalu. Są one potrzebne w wielu elementach maszyn i urządzeń, pozwalając na osadzanie w nich różnego rodzaju łączników mechanicznych, które ustalają położenie, pozwalają na zamocowanie poszczególnych części i podzespołów czy dają możliwość montażu sworzni.
Otwory mogą być również przydatne do montażu łożysk, instalowania różnych części ruchomych, zabezpieczeń i blokad, umieszczania w elemencie wszelkiego rodzaju czujników, a także przeprowadzania kabli, rurek lub przewodów z rozmaitymi cieczami czy też do zakładania zaworów. W większości przypadków wiercenie wymaga stosowania profesjonalnych wiertarek, które pozwolą na osiągnięcie właściwej dokładności oraz obsługę różnych gatunków metalu. Przyjrzyjmy się bliżej zadaniom, jakie można wykonywać przy pomocy wiertarek, sprawdźmy, jakie są ich najważniejsze odmiany oraz przekonajmy się, które parametry okażą się najistotniejsze przy wyborze odpowiedniego urządzenia.
Jakie otwory można wykonywać przy pomocy wiertarek?
Wiercenie jest rodzajem obróbki ubytkowej, która daje możliwość kształtowania metalu przez usuwanie naddatku materiału i tym samym osiąganie potrzebnych wymiarów i geometrii. Tak jak przy innych rodzajach obróbki skrawaniem zbędny metal jest odspajany w postaci wiórów przy wykorzystaniu wierteł dobranych do rodzaju otworu oraz typu materiału. Przy obróbce metali najczęściej używane są wiertła kręte, na których powierzchni czołowej znajdują się krawędzie tnące o odpowiednio wysokiej twardości, a wzdłuż korpusu znajduje się spiralny rowek służący do odprowadzania powstającego wióra. Wiertła mogą mieć kształt walcowaty, jednak niektóre ich rodzaje mają inną geometrię – tak będzie np. w przypadku rozwiertaków, których rowki bardzo często są proste, czy pogłębiaczy, mających nierzadko kształt stożka, a także wierteł stożkowych przeznaczonych do wiercenia w blachach.
Warto przypomnieć, że potoczna nazwa wiercenie jest na ogół używana dla określenia wszystkich operacji związanych z obróbką otworów, w rzeczywistości jest to jednak tylko jeden z procesów pozwalających na odpowiednie przygotowanie otworu zgodnie z określonymi wymaganiami. Podczas wiercenia można wykonywać otwory przelotowe, a więc takie, gdzie wiertło przechodzi przez materiał na wskroś oraz nieprzelotowe, które osiągają założoną głębokość i mają wykończone dno w sposób uzależniony od konkretnych potrzeb. Wiercenie może służyć także przygotowaniu otworu do innych operacji. Dla zwiększenia średnicy przygotowywanego otworu, a jednocześnie dla zmniejszenia ilości powstającego w trakcie obróbki ciepła stosuje się tzw. powiercanie. Ze względu na to, że wiercenie i powiercanie nie pozwalają na osiągnięcie zbyt wysokiej dokładności wymiarowej, tuż po nich wykonuje się zwykle rozwiercanie. Umożliwia ono uzyskanie prawidłowej chropowatości oraz podniesienie klasy dokładności wykonania do wymaganego poziomu. W ramach obróbki otworów stosuje się także pogłębianie otworów, pozwalające na zmianę średnicy na części głębokości otworu oraz na wykonanie fazowania, np. związanego z przygotowaniem miejsca pod łeb śruby, która ma zostać użyta. Dość często realizowaną operacją jest także nawiercanie, które może być przygotowaniem do wiercenia przez wykonanie otworu naprowadzającego lub choćby zrobienie nakiełków niezbędnych podczas toczenia.
Wykonywanie otworów o odpowiedniej specyfikacji wymaga precyzyjnego dostosowania parametrów całego procesu do rodzaju materiału oraz charakterystyki gotowego otworu. Wśród najważniejszych charakterystyk będzie szybkość skrawania, głębokość otworu oraz prędkość posuwu, a także średnica otworu. Szybkość skrawania zależy od średnicy wiertła oraz liczby wykonywanych przez nie obrotów, ale także od twardości materiału, a więc specyfiki tworzącego się wióra. Prędkość posuwu ma znaczenie dla jakości wewnętrznych powierzchni otworu, a także uzyskiwanej dokładności wymiarowej i powinna być ustawiana w zależności od liczby obrotów wiertła oraz ilości ostrzy. Warto pamiętać, że właściwie ustawione parametry wiercenia pozwalają na uzyskanie optymalnych rezultatów, jeśli chodzi o jakość i czas wykonania, a także ilość wydzielanego podczas operacji ciepła.
Rodzaje wiertarek i ich najważniejsze cechy użytkowe
Wiertarki przeznaczone do obróbki otworów mogą mieć różną budowę, a zarazem przeznaczenie oraz charakterystykę pracy. Do podstawowych typów wiertarek stałych należą wiertarki stołowe, które są częstym wyposażeniem mniejszych warsztatów. Pozwalają one na wykonywanie otworów o niezbyt wielkich, kilkunastomilimetrowych średnicach. W urządzeniach tego typu zazwyczaj występuje ręczny posuw wrzeciona uruchamiany za pomocą dźwigni, stosunkowo niewielkie są również osiągane prędkości obrotowe. Głębokość wiercenia jest często ustalana za pomocą ogranicznika. Podobne pod względem możliwości i oferujące zbliżony poziom dokładności są wiertarki magnetyczne. Są one mocowane do elementu, w którym ma być wykonany otwór za pomocą silnego magnesu.
Bardzo zróżnicowaną grupę stanowią niezwykle uniwersalne wiertarki kolumnowe. Są one nieco zbliżone pod względem konstrukcji do wiertarek stołowych, oferują jednak znacznie większą sztywność całej konstrukcji, a zatem możliwość uzyskiwania większej dokładności. Z uwagi na większą moc mogą radzić sobie z otworami o większej średnicy sięgającej w zależności od modelu do kilkudziesięciu milimetrów. Jeszcze większą stabilność zapewniają wiertarki kadłubowe, w których metalowy korpus gwarantuje niską podatność na odkształcenie siłami działającymi na urządzenie podczas wykonywania otworów. Wiertarki kadłubowe są w stanie wykonywać otwory o dużych średnicach. Bardzo specyficznymi możliwościami dysponują wiertarki promieniowe, w których wrzeciennik jest osadzony na ramieniu, mogącym być przemieszczanym wokół kolumny, na której jest osadzony. Wrzeciennik może być również pozycjonowany wzdłuż ramienia, co pozwala na wykonywanie otworów w różnych miejscach bez konieczności zmiany położenia przedmiotu poddawanego obróbce.
Wybór odpowiedniej wiertarki wymaga dopasowania urządzenia do potrzeb użytkownika zarówno w zakresie podstawowych parametrów technicznych, jak i szczegółów związanych z możliwościami obróbki. Do najważniejszych kwestii należy rodzaj wiertarki – w zastosowania mobilnych nieocenione będą wiertarki magnetyczne, tam, gdzie otwory będą wykonywane stacjonarnie, należy zdecydować, jaka będzie ich średnica – przy mniejszych wystarczająca może okazać się wiertarka stołowa, większe będą najprawdopodobniej wymagały wiertarki słupowej. Równie istotne są gabaryty przedmiotów, które będą obrabiane oraz ich masa. Przy niewielkich detalach sprawdzą się wiertarki stołowe, przy większych wiertarki o konstrukcji słupowej. Do największych i najcięższych najlepiej będzie użyć wiertarek promieniowych.
Liczącym się parametrem jest też moc zastosowanego silnika, która wraz ze sztywnością konstrukcji wpływa na możliwe średnice wiercenia. Równie ważna będzie możliwa do uzyskania głębokość wiercenia. Istotny jest też zakres osiąganych prędkości obrotów oraz sposób ich regulacji. W prostszych urządzenia obroty można zmieniać tylko wybierając jedno z dostępnych przełożeń. Większą elastyczność uzyska się, korzystając z urządzenia z płynną regulacją obrotów, która może się odbywać elektronicznie lub za pośrednictwem pasowej przekładni bezstopniowej. W przypadku bardziej skomplikowanych prac ważny będzie automatyczny posuw oraz pełna możliwość jego kontroli, np. przełączanie się z trybu zgrubnego na dokładny. Bardzo znaczący jest rodzaj stołu roboczego i dostępne sposoby mocowania. Liczy się także rozmiar przedmiotów, jakie można umieścić na stole roboczym związany z wysokością kolumny i wymiarami samego stołu. W przypadku bardziej złożonych zadań i konieczności przygotowania większej liczby otworów bardzo użyteczny może się okazać stół krzyżowy, który pozwala na pozycjonowanie przedmiotu obrabianego za pomocą dwóch niezależnych mechanizmów przesuwu.
