Для сверления в древесных материалах и древесине отверстий при помощи деревообрабатывающих инструментов предназначены свёрла. К их основным техническим характеристикам относятся: вид и геометрия, материал и термообработка, качество изготовления и точность.
Характеристики металла для сверла
Процесс сверления - это механическое и физическое воздействие сверла, поэтому сырьё, из которого оно изготавливается, должно иметь такие свойства, как:
Для работы по дереву
В домашней мастерской при работе с древесным материалом может понадобиться инструмент для вырезания круглых отверстий. К таким инструментам относится сверло, которое в обиходе мастера, работающие с деревом или материалом на его основе, называют балеринка. Точное название этого приспособления - круговое сверло.
Конструкция инструмента представляет собой кронштейн, по оси вращения которого закреплено сверло. Оно намечает центр отверстия и обеспечивает опору вращения всего приспособления. По краям кронштейна располагаются две каретки, в которых закреплены резцы. Штанга кронштейна размечена, поэтому каретку с резцами можно установить с высокой точностью. Перед началом работы боковые резцы разводятся на необходимое расстояние. Их прижимают к кронштейну винтами.
Существуют и другие модификации балеринки по дереву с одним, двумя или тремя резцами. Кронштейн может быть заменён диском, в специальных прорезях которого размещаются резцы для регулировки диаметра. Прямо или под углом в оси может быть просверлено отверстие, в которое вставляется резец, регулируемый контрящим винтом. Он обеспечивает размер диаметра получаемого круга.
Хвостик оси может быть круглым или специальной формы для фиксации в СДС-патроне. Чтобы снять прямую или закруглённую фаску, где это нужно, используют различной формы ножи.
Кроме дерева, материалом, с которым работает это приспособление , может быть гипсокартон, пластик, резина, кафель, металл.
Сверление гипсокартона
Для монтажа различного оборудования в гипсокартоне с диаметром до 100 мм предназначена балеринка для гипсокартона. Она представляет собой ножку с центрирующим наконечником, выше которой размещается крепление для штанги, вращающееся вокруг своей оси. Для того чтобы удержать инструмент, на конце центральной стойки расположена ручка с насечкой по боковой поверхности. На другом конце штанги размещается дисковый резец.
Приспособление работает следующим образом:
- по центру предполагаемого отверстия засверливается инструмент;
- на расстояние необходимого радиуса выставляется штанга;
- круговыми движениями вырезается заданное отверстие, края которого не требуют доводки.
Преимущество сверла-балеринки для гипсокартона, по сравнению с другими инструментами для таких же работ, в том, что:
- приспособление быстро вырезает отверстие;
- дисковый резец не требует заточки;
- несмотря на интенсивность работы, все приспособления не разбалтываются;
- крепление для штанги не даёт резцу перемещаться хаотично, изменяя геометрию резания.
Инструмент для кафеля
Во время строительных или ремонтных работ может возникнуть необходимость сделать отверстие круглой формы в кафеле. Это необходимо для монтажа розетки, выключателя, выведения через стенку сантехнических труб или других элементов.
Для работы с кафелем активно применяются однорезцовые, двухрезцовые и трёхрезцовые кольцевые свёрла.
Применение этих приспособлений способствует идеально ровному резу плитки без скола эмали. Расставив и зафиксировав резцы на нужном расстоянии, получится отверстие необходимого диаметра и размера. Применение кругового сверла значительно сэкономит время и уменьшит трудозатраты. Работа инструмента похожа на то, как танцует балерина.
Этапы процесса сверления:
Для изготовления приспособления используется углеродистая сталь. Она представляет собой сплав углерода с железом. Количество углерода определяет прочность инструмента, способность сопротивляться нагрузке. Для большей износостойкости, меньшей чувствительности к перегреву и деформации некоторые производители в сплав добавляют хром, кремний, вольфрам, ванадий, молибден. Например, маркировка Р6М5 указывает, что сталь, из которой может быть изготовлена фреза или сверло содержит 6% вольфрама, 5% молибдена, это увеличивает прочность.
Для прочности и увеличения срока использования наконечник сверла может иметь напайки из твёрдых сплавов. Такие приспособления дают глубину реза 30 мм, а без напаек - 25 мм.
Комфортными для работы инструмента будут обороты от 1000 об/мин до 1400 об/мин.
Балеринка, в зависимости от функциональной принадлежности, делает отверстия, радиус которых находится в диапазоне от 20 до 150 мм, при этом диаметр вырезаемого круга будет в 2 раза больше. Например, при помощи настольно-сверлильного станка или дрели балеринка для металла позволяет вырезать или сверлить отверстия в металле с радиусом от 22 до 105 мм. Толщина материала, который подвергается обработке, должна быть до 14 мм. Материалом может быть сталь, чугун, латунь , бронза , алюминий.
Изготовление своими руками
Когда нет под рукой приспособления, способного вырезать круг из древесного материала или другого, то можно попробовать сделать его самостоятельно. Для этого понадобится цанговый держатель и набор нужного размера перовых свёрл. Цанговый держатель - это зажимной механизм, который применяется для зажима вращающегося режущего инструмента. Его можно будет сделать из болта, диаметр которого зависит от патрона коловорота, станка или дрели. Головку болта нужно обрезать, а со стороны резьбы пропилить вдоль крестообразно.
Центровое сверло затачивается на конус, а режущее - на клин. При этом конец центрового сверла должен быть длиннее на 3−5 мм.
Сверло держат две гайки: одна - зажимная, другая - направляющая. Если режутся отверстия с постоянным радиусом, то сверло к держателю можно приварить.
Недостатки приспособления
Кроме преимуществ , при работе с круговыми свёрлами имеются свои недостатки. К ним можно отнести:
- срыв резьбы зажимного винта;
- вибрацию при применении однорезцового инструмента;
- износ резца;
- сложность работы с трёхрезцовым приспособлением;
- прерывистость в работе, чтобы избежать перегрева насадки;
- частую поломку резца или сверла, в том числе во время работы;
- поломка материала в процессе сверления.
Чтобы работать с круговым сверлом, нужен хороший инструмент, качественный материал, навыки в работе.
Техника безопасности
При работе с приспособлением нужно помнить о своей безопасности:
Большинство работ домашние мастера производят с древесиной и материалами на ее основе. Кроме массива дерева, все остальные материалы считаются листовыми. Для соединения элементов между собой и прокладывания коммуникаций требуется сверлить множество отверстий. Инструмент, позволяющий сверлить отверстия большого диаметра, называется круговым сверлом, а в народе его прозвали балеринкой.
С его помощью можно сверлить отверстия с радиусом 20−150 мм. Диаметр полученных отверстий при этом будет составлять 40−300 мм.
Сверло для древесины
Большое распространение балеринки получили при сверлении древесины, так как она легко обрабатывается. Кроме массива дерева, домашние мастера в своем творчестве используют деревосодержащие материалы:
- древесно-волокнистую плиту (ДВП);
- древесно-стружечную плиту (ДСП);
- ориентированно-стружечную плиту (ОСП);
- многослойную фанеру.
Домашние мастера для получения отверстий различного диаметра пользуются разными сверлами: по металлу, по дереву. Но с их помощью получаются отверстия с максимальным диаметром 32 мм. При этом в зависимости от плотности обрабатываемого материала форма может получиться некруглой или сместиться в сторону.
При сверлении сквозных отверстий на выходе образуются сколы. Для их предотвращения можно воспользоваться двумя способами.
- Первоначально сверлится отверстие малого диаметра. После чего с каждой стороны до половины толщины детали рассверливается отверстие требуемого диаметра.
- Под тыльную сторону детали, на месте выхода инструмента, устанавливается прокладка из древесины. Во время выхода инструмента плотное сжатие не позволит вырывать волокна материала.
Вторым способом пользуются, когда поверхность изделия покрыта шпоном или ламинированная. Облицовка достаточно хрупкая и при воздействии режущего инструмента начинает крошиться.
Сверло-балеринка по дереву изготавливается из углеродистых, инструментальных, легированных сталей, которые не подходят для обработки твердых материалов: металла, кафеля, керамогранита. Но легко режут гипсокартон и пластик.
Двухрезцовая балеринка выглядит как обыкновенный циркуль . Но конструкция гораздо сложнее. Кронштейн и цилиндрический хвостовик изготовлен единой деталью. В кронштейне выполнены два отверстия. В одно устанавливается центровочное сверло. Во второе устанавливается штанга. Закрепление обоих производится винтами.
Для установки необходимого диаметра резцы перемещаются по штанге. На ней нанесена шкала нониуса. Резцедержатели также фиксируются винтами. Резцы имеют форму ножа. Косая кромка резца должна быть направлена в сторону вращения, по часовой стрелке.
Если во время работы затупилось сверло, его можно легко заменить. Если же затупились резцы, то, обладая навыками работы на заточном станке, их можно заправить. Хвостовик конструкции закрепляется в патроне электрической дрели. Стоит помнить, что небольшой мощности электроинструмента может не хватить для работы балеринкой в отличие от свёрел по металлу.
Разновидности инструмента
Кроме классического двухрезцового варианта кругового сверла, есть одно- и трехрезцовые модели. В конструкции однорезцового сверла режущая часть непосредственно закреплена на штанге. Резец и центровочная пика снабжены твердосплавными пластинами. Они облегчают работу балеринке по кафелю.
В трехрезцовых моделях резцы крепятся на круглой платформе, на которой имеются пазы. По этим пазам резцы перемещаются. На них имеется шкала. Правильно выставленный размер позволяет производить резку более точно и быстро.
В настоящее время некоторые модели оборудуют защитной решеткой из пластмассы. Она повышает эффективность работы и удобство.
Балеринка по металлу оборудуется пластинами из твердого сплава с заточкой отрезного токарного резца. Большое усилие резания диктует использование стационарных или переносных радиально-сверлильных станков. В основном вырезку отверстий производят в листовой оцинковке, толщина которой не превышает одного миллиметра.
Преимущества и недостатки
К преимуществам можно отнести:
- возможность смены центрирующего элемента;
- комплектуется двумя видами центрирующих элементов;
- резцы можно точить;
- не требуется дополнительной обработки;
- надежная конструкция;
- стопорные винты фиксируют за счет конуса;
- затягивание винтов производится шестигранным торцовочным ключом.
Среди недостатков стоит отметить:
- плохая заточка резцов;
- на недорогих моделях при обработке больших диаметров возможна поломка;
- требуется дрель большой мощности.
Технические возможности
Основным направлением использования балеринок остается резание листового материала. Возможность регулирования диаметра, позволяет использовать один инструмент для нескольких целей. Два и более режущих элемента позволяют получить качественно обработанную поверхность.
Обрабатывать круговым сверлом можно практически любой листовой материал, применяющийся при строительстве, ремонте и отделке помещений. Углеродистая сталь придает конструкции прочность. Для защиты от коррозии используются специальные покрытия.
Разброс цен зависит от материала конструкции и режущей части, производителя, размера и количества режущих элементов.
У любого человека, работающего с деревом или материалами на древесной основе, довольно часто возникает необходимость просверлить в листовой плите круглое отверстие большого диаметра. Конечно, можно задействовать лобзик и выпилить необходимый круг им, однако это не всегда удобно. В таких ситуациях применяется балеринка по дереву, являющаяся специальным устройством для получения именно круглых отверстий больших диаметров.
Устройство балеринки
Конструкция этого инструмента несложная, представляет собой, в наиболее распространённом варианте, кронштейн с закреплённым по его оси вращения сверлом. Это центральное сверло не только намечает центр будущего большого отверстия, но и обеспечивает опору для стабильного вращения всего устройства. На двух противостоящих плечах кронштейна расположены две каретки с закреплёнными в них резцами. Штанга кронштейна специальным образом размечена, что позволяет устанавливать каретки с резцами с довольно высокой точностью. Разведя боковые резцы на необходимое расстояние, их фиксируют на кронштейне прижимными винтами, после чего начинают работу. Нелишней будет проверка разлёта режущих кромок при помощи штангенциркуля.
Кроме этой существует ещё несколько модификаций, в которых один, два или даже три резца. Они отличаются разной конструкцией кронштейна - это может быть диск, по которому для регулировки диаметра в специальных прорезях перемещаются резцы. Также в оси, на которой вращается балеринка по дереву, бывает просверлено отверстие, прямое или под углом, а сквозь него вставлен резец, фиксируемый контрящим винтом. Это также обеспечивает возможность регулировки диаметра получаемого в итоге круга, а один резец неплохо справляется с задачей, особенно если он изготовлен из хорошей стали и грамотно применяется.
Хвостовик центральной оси бывает круглым или иметь специальную форму для фиксации в SDS-патроне. Довольно часто используются ножи различной формы, способные снимать прямую или закруглённую фаску там, где это необходимо.
Назначение и особенности применения
Основным и единственным назначением этого специнструмента является вырезание аккуратных круглых отверстий диаметром до 300 мм. Материалы, подвергаемые обработке, разные - это дерево, фанера, ДСП, МДФ, ДВП, пластиковые панели, гипсокартон. Существует похожий инструмент для прорезания отверстий в керамической плитке и похожих твёрдых материалах. Общим у всех них является одно - толщина плиты не должна быть слишком большой. В сопроводительных документах, с которыми продаётся сверло балеринка по дереву, чаще всего указана предельная толщина материала около 15 мм.
Особенностью применения балеринок с одним резцом специалисты отмечают довольно высокие биения из-за несимметричности конструкции и заметного рычага, противодействующего вращению. Поэтому подобные устройства используются, как правило, в стационарных сверлильных станках. Это не только снижает опасность срыва заготовки, но позволяет сберечь руки работника.
Есть, однако, немало мест, где приходится работать при помощи ручных дрелей, шуруповёртов или перфоратора. В этом случае применяется двухрезцовая система, поскольку два резца в значительной степени компенсируют друг друга. Но и в таких случаях требуется осторожность, внимание и аккуратность. Нужно также давать «отдых» инструменту, поскольку сверление отверстий около 150–200 мм. создают на него значительную нагрузку. Перерывы дают возможность остыть резцу (или резцам). Вообще, это не то устройство, которое терпит спешку и невнимательность. Наличие на материале ламинированного покрытия или шпона также не упрощает выполнение задачи - требуется особая аккуратность, использование выходной подкладки. Работа на слишком высоких оборотах не рекомендуется, как правило, достаточно 1000–1400 об/мин.
Достоинства и критерии выбора
Преимущества балеринки следующие:
- получение аккуратных отверстий диаметром до 300 мм;
- простая и надёжная конструкция;
- невысокая цена, что при необходимости сделать всего несколько отверстий (в быту, например) оказывается решающим;
- возможность регулировки диаметра.
Многие возражают, что там, где применяется балеринка по дереву, можно было бы использовать коронки или круговые пилы. Однако коронки имеют фиксированный диаметр без возможности регулировок и довольно высокую цену. Поэтому они чаще используются при таких работах, где нужно вырезать большое число одинаковых отверстий (для крепления стандартных светильников, розеток и тому подобное). При необходимости работы с несколькими отверстиями различных диаметров больше подойдёт балеринка.
Выбирать это устройство следует внимательно, используя критерии, которые важны для любого инструмента. Это качество изготовления, аккуратность заточки ножей, надёжность фиксации элементов конструкции и прочие тонкости, известные любому, кто хоть иногда сталкивался с режущим оборудованием. Несмотря на это, многие выбирают балеринку, исходя только из такого критерия, как стоимость. Этим людям следует быть ещё в большей степени осторожными, поскольку дешёвый инструмент может не обладать надлежащими характеристиками и быть довольно опасным. Всегда нужно помнить, что вращение происходит с высокой скоростью и ненадёжно зафиксированный резец может ударить человека или просто улететь в сторону с непредсказуемым результатом.
Однако для использования в быту, при малых объёмах работы или необходимости просверлить несколько отверстий разных диаметров балеринка по дереву показывает себя с хорошей стороны и, благодаря невысокой стоимости, окупается достаточно быстро. Другие типы инструмента для подобных задач использовать не всегда оправдано.
Популярный строительный материал, представляющий собой натуральную древесину, отличается уникальными характеристиками и долговечностью, легко поддается обработке разными столярными инструментами. Среди большого перечня приспособлений особыми свойствами отличается сверло балеринка по дереву, позволяющее делать сквозные или глухие круглые отверстия разных размеров.
Особенности приспособления
Устройство конструкции приспособления отличается простотой, надежностью и высокой производительностью. Круговое сверло, илибалеринка для вырезания прокладок, состоит из центрального сверла с канавкой, круглым или треугольным хвостовиком, двух кареток и резцов, расположенных на плечах кронштейна.
Задачей сверла является наметка центра под отверстие и обеспечение опоры приспособления при вращении. На штанге кронштейна имеются специальные разметки для установки раздвижной каретки в нужном положении. Фиксация резцов осуществляется винтами, разлет рабочих кромок проверяется штангенциркулем.
Отличительной особенностью балеринки с одним ножом считается асимметричная конструкция и заметный рычаг, противодействующий вращению, создающие высокий диапазон колебания инструмента. По этой причине специалисты рекомендуют применять прибор на стационарном сверлильном станке. Это поможет предотвратить срыв рабочего материала и обезопасит работника.
Оптимальным вариантом при работе дрелью, шуруповертом, перфоратором или коловоротом считается система из двух резцов, компенсирующих друг друга в плане равновесия при вращении. Недостатком конструкции является быстрый нагрев режущей части, сверло должно остывать несколько раз в период выполнения задачи. Для сохранения функциональности инструмента рекомендовано соблюдать режим работы в пределах от 1000 до 1400 об./мин.
Разновидности инструмента
Столярный регулируемый инструмент выпускается в нескольких модификациях, на кронштейнах которых могут одновременно устанавливаться 1, 2 или 3 резца. Устройство сверла зависит от типа кронштейна, который может быть в виде диска с прорезями под резец или круглой оси с отверстием под режущий элемент. В качестве дополнительного приспособления на центральной оси хвостовика могут иметься напаянные ножи для снятия прямой или закругленной фаски.
Характеристики сверла по дереву
При работе с твердыми породами дерева, ДВП, ДСП, гипсокартона и фанеры сверла подбираются в индивидуальном порядке с учетом толщины материала, которая не должна превышать 1,5 см. Балеринка по дереву своими руками собирается из набора сверл и заменяемых деталей, входящих в комплект оборудования. Вращать конструкцию можно коловоротом, дрелью или сверлильным станком на малых или средних оборотах.
Рабочий процесс подразделяется на несколько этапов:
- Засверливание центральным спиральным сверлом,
- Прорезка дорожек по окружности,
- Удаление отрезанного элемента.
Основным условием работы с рыхлой древесиной является выбор инструмента для гипсокартона. При устройстве глухих или сквозных отверстий используются приспособления из углеродистой и легированной стали.
Просверлить качественное отверстие с гладкими краями можно двумя способами:
- Засверливанием с двух сторон до середины доски люверса малого диаметра
- Засверливанием через деревянную прокладку.
Работа на материале с ламинированной или шпоновой поверхностью требует предварительной наметки керном или шилом места сверления.
Возможности прибора
Устройство для работы с деревом обладает длительным сроком службы, хорошо поддается заточке ножей под нужным углом, дает возможность сделать просвет радиусом от 2,0 до 15,0 см. В целях безопасности мастеру рекомендуется использовать инструмент, оснащенный защитным решеточным экраном.
Характеристики сверла по металлу
Для просверливания отверстия в металле применяется инструмент специального назначения. Наиболее популярным прибором считается одностороннее сверло балеринка по металлу, с цилиндрической осью и резцами с режущей кромкой из победита. Перед тем как сверлить, в металле создается прореха диаметром 0,9 см под зацепку наконечника центральной оси кругового сверла. Устройство позволяет сделать сквозную или глухую полость диаметром от 40 мм до 150 мм.
Под большой диаметр отверстия на МДФ, пластике, многослойной фанере применяется специнструмент с режущими ножами, позволяющими создавать полости радиусом 300 мм. Похожими по конструкции, но с отличными характеристиками приборами осуществляется резка керамической и кафельной плитки. Каждая модель устройства обеспечивается сопроводительными документами, где указываются конструкционные особенности оборудования и предельная толщина обрабатываемого материала.
Балеринка для вырезания прокладок чаще всего может выглядеть как хвостовик с расплющенной режущей частью и винтовым наконечником. Перьевое сверло имеет большой рабочий потенциал, выпускается из легированной стали в разных размерных параметрах, позволяющих сверлить пластик любой толщины.
