8 vlastností špirálovej vŕtačky a jej funkcie

Poznáte tieto pojmy: uhol špirály, vrcholový uhol, hlavná rezná hrana, profil drážky? Ak nie, mali by ste pokračovať v čítaní. Odpovieme na otázky typu: Čo je sekundárna rezná hrana? Čo je uhol špirály? Ako ovplyvňujú použitie v aplikácii?

Prečo je dôležité vedieť tieto veci: Rôzne materiály kladú na nástroj rôzne nároky. Z tohto dôvodu je výber špirálového vrtáka s vhodnou konštrukciou mimoriadne dôležitý pre výsledok vŕtania.

Pozrime sa na osem základných vlastností špirálového vrtáka: uhol hrotu, hlavná rezná hrana, rezná hrana v tvare sekáča, rezná hrana a zúženie hrotu, profil drážky, jadro, sekundárna rezná hrana a uhol špirály.

Aby sa dosiahol najlepší rezný výkon v rôznych materiáloch, všetkých osem prvkov musí byť navzájom zladených.

Pre ilustráciu porovnáme nasledujúce tri špirálové vrtáky:

• Špirálový vrták DIN 338, HSS-E
• Špirálové vrtáky DIN 338, HSSE-Co M35
• Špirálový vrták DIN 338, HSS 4341

Uhol hrotu

Uhol hrotu sa nachádza na hlave špirálového vrtáka. Uhol sa meria medzi dvoma hlavnými reznými hranami v hornej časti. Uhol hrotu je potrebný na vycentrovanie špirálového vrtáka v materiáli.

Čím menší je uhol hrotu, tým ľahšie je centrovanie v materiáli. Znižuje sa tým aj riziko pošmyknutia na zakrivených povrchoch.

Čím väčší je uhol hrotu, tým kratší je čas rezania závitu. Je však potrebný vyšší kontaktný tlak a centrovanie v materiáli je ťažšie.

Geometricky podmienený malý uhol hrotu znamená dlhé hlavné rezné hrany, zatiaľ čo veľký uhol hrotu znamená krátke hlavné rezné hrany.

Hlavné rezné hrany

Hlavné rezné hrany preberajú kontrolu nad samotným procesom vŕtania. Dlhé rezné hrany majú vyšší rezný výkon v porovnaní s krátkymi reznými hranami, aj keď sú rozdiely veľmi malé.

Špirálový vrták má vždy dve hlavné rezné hrany spojené rezanou hranou sekáča.

Rezaná hrana sekáča

Rezaná hrana sekáča sa nachádza v strede hrotu vrtáka a nemá rezný účinok. Je však nevyhnutná pre konštrukciu špirálového vrtáka, pretože spája dve hlavné rezné hrany.

Zrezaná hrana sekáča je zodpovedná za vstup do materiálu a vyvíja naň tlak a trenie. Tieto vlastnosti, ktoré sú nepriaznivé pre proces vŕtania, vedú k zvýšenému vývoju tepla a zvýšenej spotrebe energie.

Tieto vlastnosti sa však dajú znížiť tzv. „riedením“.

Bodové rezy a bodové stenčovanie

Zúženie hrotu zmenšuje reznú hranu sekáča na vrchole špirálového vrtáka. Zúženie vedie k podstatnému zníženiu trecích síl v materiáli a tým k zníženiu potrebnej posuvnej sily.

To znamená, že stenčovanie je rozhodujúcim faktorom pre centrovanie v materiáli. Zlepšuje to rezanie závitu.

Rôzne tvary hrotov sú štandardizované v tvaroch podľa DIN 1412. Najbežnejšie tvary sú špirálový hrot (tvar N) a delený hrot (tvar C).

Profil flauty (profil drážky)

Vďaka svojej funkcii ako kanálového systému profil drážky podporuje absorpciu a odvádzanie triesok.

Čím širší je profil drážky, tým lepšie je absorbovanie a odvádzanie triesok.

Slabý odvod triesok znamená vyšší vývoj tepla, čo môže následne viesť k žíhaniu a v konečnom dôsledku k zlomeniu špirálového vrtáka.

Profily širokých drážok sú ploché, profily tenkých drážok sú hlboké. Hĺbka profilu drážky určuje hrúbku jadra vrtáka. Profily plochých drážok umožňujú veľké (hrubé) priemery jadra. Profily hlbokých drážok umožňujú malé (tenké) priemery jadra.

Jadro

Hrúbka jadra je určujúcim meradlom stability špirálového vrtáka.

Špirálové vrtáky s veľkým (hrubým) priemerom jadra majú vyššiu stabilitu, a preto sú vhodné pre vyššie krútiace momenty a tvrdšie materiály. Sú tiež veľmi vhodné na použitie v ručných vŕtačkách, pretože sú odolnejšie voči vibráciám a bočným silám.

Aby sa uľahčilo odstraňovanie triesok z drážky, hrúbka jadra sa zväčšuje od hrotu vrtáka k stopke.

Vodiace skosenia a sekundárne rezné hrany

Dve vodiace skosenia sa nachádzajú na drážkach. Ostro brúsené skosenia dodatočne pôsobia na bočné plochy vrtu a podporujú vedenie špirálového vrtáka vo vyvŕtanom otvore. Kvalita stien vrtu závisí aj od vlastností vodiacich skosení.

Sekundárna rezná hrana tvorí prechod od vodiacich skosení k profilu drážky. Uvoľňuje a oddeľuje triesky, ktoré sa prilepili k materiálu.

Dĺžka vodiacich skosení a sekundárnych rezných hrán závisí vo veľkej miere od uhla špirály.

Uhol špirály (helix uhol)

Základnou vlastnosťou špirálového vrtáka je uhol skrutkovice (špirálový uhol). Určuje proces tvorby triesky.

Väčšie uhly špirály zabezpečujú efektívne odstraňovanie mäkkých materiálov s dlhou trieskou. Menšie uhly špirály sa naopak používajú pre tvrdé materiály s krátkou trieskou.

Špirálové vrtáky s veľmi malým uhlom špirály (10° – 19°) majú dlhú špirálu. Špirálové vrtáky s veľkým uhlom špirály (27° – 45°) majú naopak krátku špirálu stlačenú dorazom. Špirálové vrtáky s normálnou špirálou majú uhol špirály 19° – 40°.

Funkcie charakteristík v aplikácii

Na prvý pohľad sa téma špirálových vrtákov zdá byť dosť zložitá. Áno, existuje veľa komponentov a vlastností, ktoré odlišujú špirálový vrták. Mnohé charakteristiky sú však vzájomne závislé.

Aby ste našli správny špirálový vrták, môžete sa v prvom kroku orientovať podľa svojej aplikácie. Manuál DIN pre vrtáky a zahlbovače definuje podľa normy DIN 1836 rozdelenie skupín použitia do troch typov N, H a W:

V súčasnosti na trhu nenájdete len tieto tri typy N, H a W, pretože časom sa typy odlišne usporiadali, aby sa špirálové vrtáky optimalizovali pre špeciálne aplikácie. Vznikli tak hybridné tvary, ktorých systémy pomenovania nie sú štandardizované v príručke DIN. V MSK nájdete nielen typ N, ale aj typy UNI, UTL alebo VA.

Záver a zhrnutie

Teraz viete, ktoré vlastnosti špirálového vrtáka ovplyvňujú proces vŕtania. Nasledujúca tabuľka vám poskytuje prehľad najdôležitejších vlastností jednotlivých funkcií.

V podstate si môžete určiť svoju aplikáciu a materiál, do ktorého chcete vŕtať.

Pozrite sa, ktoré špirálové vrtáky sú k dispozícii a porovnajte príslušné vlastnosti a funkcie, ktoré potrebujete na vŕtanie materiálu.