Wiertła i otwornice do różnych materiałów

Ręczna wiertarka elektryczna znajduje się właściwie w każdym domu i warsztacie, o firmach budowlanych czy zakładach przemysłowych nie wspominając. Aby móc wykorzystywać jej możliwości w sposób maksymalny, trzeba zaopatrzyć się w gamę odpowiednich wierteł.

To, jakie narzędzia wiercące należy kupić, uzależnione jest głównie od tego, jakie otwory i w jakich materiałach będziemy wykonywać. Przyjęło się, że rozmiary od 6 do 12 mm popularnie nazywamy wiertłami, natomiast te od rozmiaru 20 do 120 mm określamy koronkami lub otwornicami. Dobranie właściwego wiertła przeznaczonego do pracy w danym materiale daje nam gwarancję, że wykonany otwór będzie zrobiony precyzyjnie i estetycznie, a także szybko, sprawnie i bez niespodzianek. Wielkościami charakterystycznymi wiertła jest jego średnica i długość, która decyduje jakiej głębokości otwór wykonamy.

W klasyfikacji wierteł ze względu na typ obrabianego materiału główną rolę odgrywa jego twardość. I tak wiertła dzielimy na wiertła do:

• drewna i tworzyw sztucznych,
• metalu,
• betonu/kamienia,
• szkła,
• uniwersalne.

Ale osprzęt ten klasyfikuje się także ze względu na rozwiązania konstrukcyjne, kształt, rodzaj uchwytu oraz przeznaczenie. Wszystkie te elementy mają istotny wpływ na efektywność i bezpieczeństwo pracy.

Z czego produkuje się wiertła?

Materiał stosowany w produkcji wierteł musi mieć odpowiednią twardość, odporność na ścieranie, a jednocześnie być odporny na dynamiczne warunki pracy, szczególnie na wykruszenia ostrzy krawędzi skrawających w procesie obróbki.

Jeśli chodzi o konstrukcję, to wiertła mogą być jednolite, wykonane w całości ze stali narzędziowej, najczęściej chromowo-wanadowej (wiertła do drewna), stali szybkotnącej HSS (wiertła do metalu), albo łączone – z częścią roboczą ze stali szybkotnącej zgrzewaną z ostrzami z węglików spiekanych. Zastosowanie węglików spiekanych polega na wlutowaniu na wierzchołku wiertła płytki lub wykonaniu z węglika całej części roboczej wiertła. Pozostałe elementy takich wierteł wykonane są ze stali narzędziowej. Węgliki spiekane produkuje się, spiekając twarde węgliki metali wysokotopliwych z metaliczną osnową – najczęściej kobaltem, rzadziej niklem lub żelazem. Gatunki węglików dobierane są podczas produkcji w zależności od typu i przeznaczenia narzędzi. W wypadku wierteł do wiercenia udarowego w murze i betonie płytki z węglików spiekanych mają oprócz dużej odporności na ścieranie również zwiększoną odporność na wykruszenia.

Płytki na wiertła lutowane do stali i żeliwa mają dużą twardość i jednocześnie charakteryzują się wysoką odpornością na ścieranie.

Na rynku dostępne są także bardzo twarde i odporne na działanie wysokiej temperatury wiertła ze stopu kobaltu. Wiertła stalowe produkowane są na dwa sposoby: mniej dokładną techniką walcowania lub zdecydowanie dokładniejszą przez szlifowanie. Ich powierzchnię często uszlachetnia się, pokrywając warstwą bardzo twardych i trudnościeralnych powłok ochronnych, np. złotawa warstwa azotku tytanu w dużym stopniu zmniejsza tarcie.

Wiertło Alpen Protector do najtwardszych płytek gresowych. (Fot. Alpen)

Wiertła do drewna

Znaczna większość materiałów drewnianych i drewnopochodnych, a także tworzyw sztucznych to surowce miękkie, dlatego wykonywanie w nich otworów nie nastręcza większych problemów nie tylko profesjonalistom, ale także domowym użytkownikom. Warto jednak poznać wszystkie typy wierteł przeznaczonych do ich obróbki, bo na rynku jest ich naprawdę duży wybór. Cechą charakterystyczną budowy wierteł do drewna jest ostro zakończony kolec centrujący, a ich podstawowym wyróżnikiem przeznaczenie: do wiercenia wzdłuż lub w poprzek włókien. Ze względu na kształt części roboczej wyróżniamy kilka typów wierteł do drewna:

• wiertła kręte przeznaczone są do wiercenia w drewnie miękkim, europejskich odmianach drewna twardego oraz belkach i wykorzystywane głównie do wykonywania otworów walcowych. Ze względu na dużą pojemność żłobka na wióry stosowane są do wiercenia głębokich otworów;
• wiertła piórkowe (płaskie) – zakres średnic wierteł piórkowych zawiera się od 6 do 50 mm. Przystosowane są do wiercenia w drewnie miękkim i europejskim twardym, płytach wiórowych i pilśniowych, płytach gipsowo-kartonowych. Wierteł piórkowych używa się także do wiercenia otworów w szkle oraz w zegarmistrzostwie do wiercenia otworów o małych średnicach (poniżej 1 mm) w metalu;
• wiertła spiralne (świdry) – mają ostro zakończony, hartowany kolec z gwintem stożkowym, zapewniający bardzo dokładne centrowanie wiertła, co gwarantuje wywiercenie precyzyjnego, gładkiego i pozbawionego zadziorów otworu. Nadają się do precyzyjnego wiercenia w drewnie twardym i miękkim, w płytach wiórowych powlekanych lub fornirowanych i płytach pilśniowych twardych;
• środkowce dwuostrzowe – to wiertła o krótkiej części roboczej, dostosowane do wiercenia w poprzek włókna płytkich otworów o dużej średnicy. Stosuje się je do wykonywania otworów do osadzania w nich zawiasów i kołków, a także otworów pod zamki, wizjery i okucia;
• sedniki służą do precyzyjnego wiercenia otworów niepowodującego wyrywania materiału w drewnie litym i płytach drewnianych fornirowanych oraz do wiercenia na krawędziach. Przeznaczone są do wycinania korków osadzanych w otworach po sękach.

Wiertła do metalu

Bardzo ważną cechą wierteł do metalu jest materiał, z którego zostały wykonane. Najczęściej produkuje się je ze stali narzędziowej, stali szybkotnącej HSS oraz ze stopów twardych. Na rynku dostępne są również wiertła HSS pokryte azotkiem tytanu lub azotkiem tytanowo-aluminiowym, który tworzy bardzo twardą warstwę, co w znaczący sposób zmniejsza tarcie. Pokrycia takie wydłużają trwałość wierteł, pozwalają na uzyskanie otworów o mniejszej chropowatości, umożliwiają wiercenie na sucho, bez stosowania cieczy chłodzącej. Natomiast zastosowanie do produkcji wierteł stopu kobaltu sprawia, że są one bardzo twarde i odporne na wysoką temperaturę, ale podatne na złamania. Nadają się do wiercenia w twardych metalach, na przykład w stali nierdzewnej, ale podczas pracy wymagają chłodzenia specjalnym olejem do wiercenia. Do prac przy obróbce metalu zazwyczaj stosuje się wiertła kręte. Obowiązuje zasada, że im twardszy materiał, tym większa powinna być wartość kąta wierzchołkowego.

Zasady wiercenia w metalu

Wiercenie odbywa się zazwyczaj ze znacznie niższymi obrotami wiertła w stosunku do wiercenia w drewnie. Wiercić można wiertłami wykonanymi z różnych gatunków stali. Wykonywanie dużych otworów poprzedza się wierceniem wstępnym wiertłem o małej średnicy. Podczas wiercenia w stali, ołowiu i aluminium dobrze jest używać oleju chłodzącego, natomiast mosiądz i cynk wierci się na sucho. Podczas wiercenia pod kątem należy uważać, aby wiertło nie zakleszczyło się w materiale lub nie złamało się.