8 vlastností spirálového vrtáku a jeho funkce

Znáte tyto pojmy: úhel šroubovice, vrcholový úhel, hlavní břit, profil drážky? Pokud ne, měli byste pokračovat ve čtení. Odpovíme na otázky typu: Co je to sekundární břit? Co je to úhel šroubovice? Jak ovlivňují použití v dané aplikaci?

Proč je důležité vědět tyto věci: Různé materiály kladou na nástroj různé nároky. Z tohoto důvodu je výběr spirálového vrtáku s vhodnou konstrukcí nesmírně důležitý pro výsledek vrtání.

Pojďme se podívat na osm základních vlastností spirálového vrtáku: úhel špičky, hlavní řezná hrana, řezná hrana sekáče, špička a ztenčení špičky, profil drážky, jádro, sekundární řezná hrana a úhel šroubovice.

Aby bylo dosaženo nejlepšího řezného výkonu v různých materiálech, musí být všech osm vlastností vzájemně sladěno.

Pro ilustraci porovnáme následující tři spirálové vrtáky:

• Spirálový vrták DIN 338, HSS-E
• Spirálové vrtáky DIN 338, HSSE-Co M35
• Spirálový vrták DIN 338, HSS 4341

Úhel hrotu

Úhel špičky se nachází na hlavě spirálového vrtáku. Úhel se měří mezi dvěma hlavními řeznými hranami nahoře. Úhel špičky je nezbytný pro vystředění spirálového vrtáku v materiálu.

Čím menší je úhel špičky, tím snadnější je centrování v materiálu. Tím se také snižuje riziko uklouznutí na zakřivených plochách.

Čím větší je úhel špičky, tím kratší je doba řezání závitu. Je však nutný vyšší kontaktní tlak a středění v materiálu je obtížnější.

Geometricky podmíněný malý úhel špičky znamená dlouhé hlavní břity, zatímco velký úhel špičky znamená krátké hlavní břity.

Hlavní řezné hrany

Hlavní břity přebírají samotný proces vrtání. Dlouhé břity mají ve srovnání s krátkými břity vyšší řezný výkon, i když jsou rozdíly velmi malé.

Spirálový vrták má vždy dva hlavní řezné břity spojené řezným břitem.

Řezaná hrana dláta

Řezaná dlátová hrana se nachází uprostřed hrotu vrtáku a nemá žádný řezný účinek. Je však nezbytná pro konstrukci spirálového vrtáku, protože spojuje dvě hlavní řezné hrany.

Ořezaná hrana sekáče je zodpovědná za vstup do materiálu a vyvíjí na něj tlak a tření. Tyto vlastnosti, které jsou pro proces vrtání nepříznivé, vedou ke zvýšenému zahřívání a zvýšené spotřebě energie.

Tyto vlastnosti však lze snížit tzv. „ředěním“.

Bodové řezy a bodové ztenčování

Ztenčení hrotu zmenšuje řeznou hranu sekáče na vrcholu spirálového vrtáku. Ztenčení má za následek podstatné snížení třecích sil v materiálu a tím i snížení potřebné posuvné síly.

To znamená, že ztenčení je rozhodujícím faktorem pro centrování v materiálu. Zlepšuje to řezání závitu.

Různé tvary ztenčení hrotů jsou standardizovány v tvarech dle DIN 1412. Nejběžnějšími tvary jsou spirálovitý hrot (tvar N) a dělený hrot (tvar C).

Profil flétny (profil drážky)

Díky své funkci jakožto systému kanálků profil drážky podporuje absorpci a odvádění třísek.

Čím širší je profil drážky, tím lepší je absorpce a odvádění třísek.

Špatný odvod třísek znamená vyšší vývoj tepla, což může vést k žíhání a v konečném důsledku ke zlomení spirálového vrtáku.

Široké drážky jsou ploché, tenké drážky jsou hluboké. Hloubka drážky určuje tloušťku vrtaného jádra. Ploché drážky umožňují velké (tlusté) průměry jádra. Hluboké drážky umožňují malé (tenké) průměry jádra.

Jádro

Tloušťka jádra je určujícím měřítkem pro stabilitu spirálového vrtáku.

Vrtáky s velkým (tlustým) průměrem jádra mají vyšší stabilitu, a proto jsou vhodné pro vyšší krouticí momenty a tvrdší materiály. Jsou také velmi vhodné pro použití v ručních vrtačkách, protože jsou odolnější vůči vibracím a bočním silám.

Aby se usnadnilo odvádění třísek z drážky, zvětšuje se tloušťka jádra od špičky vrtáku ke stopce.

Vodicí sražení a sekundární řezné hrany

Dva vodicí sražení se nacházejí na drážkách. Ostře broušená sražení navíc působí na boční plochy vrtaného otvoru a podporují vedení spirálového vrtáku ve vyvrtaném otvoru. Kvalita stěn vrtaného otvoru závisí také na vlastnostech vodicích sražení.

Sekundární řezná hrana tvoří přechod od vodicích sražení k profilu drážky. Uvolňuje a odřezává třísky, které ulpěly na materiálu.

Délka vodicích zkosení a sekundárních řezných hran závisí do značné míry na úhlu stoupání šroubovice.

Úhel šroubovice (spirální úhel)

Základní vlastností spirálového vrtáku je úhel stoupání šroubovice. Ten určuje proces tvorby třísky.

Větší úhly šroubovice zajišťují efektivní odstraňování měkkých materiálů s dlouhou třískou. Menší úhly šroubovice se naopak používají pro tvrdé materiály s krátkou třískou.

Spirálové vrtáky s velmi malým úhlem šroubovice (10° – 19°) mají dlouhou spirálu. Spirálové vrtáky s velkým úhlem šroubovice (27° – 45°) mají naopak krátkou (pěchovanou) spirálu. Spirálové vrtáky s normální spirálou mají úhel šroubovice 19° – 40°.

Funkce charakteristik v aplikaci

Na první pohled se téma spirálových vrtáků zdá být poměrně složité. Ano, existuje mnoho součástí a vlastností, které odlišují spirálový vrták. Mnoho charakteristik je však vzájemně závislých.

Abyste našli ten správný spirálový vrták, můžete se v prvním kroku orientovat podle vaší aplikace. Manuál DIN pro vrtáky a zahlubovače definuje podle normy DIN 1836 rozdělení skupin použití do tří typů N, H a W:

V dnešní době na trhu nenajdete pouze tyto tři typy N, H a W, protože v průběhu času byly typy uspořádány odlišně, aby se optimalizovaly spirálové vrtáky pro speciální aplikace. Vznikly tak hybridní tvary, jejichž systémy pojmenování nejsou v příručce DIN standardizovány. V MSK najdete nejen typ N, ale také typy UNI, UTL nebo VA.

Závěr a shrnutí

Nyní víte, které vlastnosti spirálového vrtáku ovlivňují proces vrtání. Následující tabulka vám poskytne přehled nejdůležitějších vlastností jednotlivých funkcí.

V podstatě si můžete určit aplikaci a materiál, do kterého chcete vrtat.

Podívejte se, které spirálové vrtáky jsou k dispozici, a porovnejte příslušné vlastnosti a funkce, které potřebujete pro vrtání vašeho materiálu.