Кобальтовые или твердосплавные сверла: как выбрать подходящее для вашего магазина

Зайдите в любую механическую мастерскую и спросите двух станочников, «лучше» ли кобальтовые или твердосплавные сверла, и вы обычно получите два уверенных, совершенно противоположных ответа. Оба они правы, и именно в этом вся проблема. Эти два инструмента созданы для разных задач в разных условиях, и большая часть споров возникает из-за того, что к ним относятся как к соперникам в одной гонке. Мы зарабатываем на жизнь заточкой твердосплавных сверл и по-прежнему рекомендуем кобальтовые сверла множеству клиентов, поэтому нижеследующее не является рекламным ходом. Это просто способ мышления о выборе, который лучше всего зарекомендовал себя в реальных магазинах.

Два совершенно разных инструмента за двумя знакомыми названиями

Кобальтовые сверла изготовлены из быстрорежущей стали. Слово на этикетке означает примерно 5% кобальта в стали М35 или 8% в стали М42, легированного в расплав для повышения красной твердости, то есть способности кромки продолжать резать после того, как она поменяла цвет. Бита изготовлена ​​и отшлифована из цельного стального прутка, поэтому ее прочно, недорого и легко затачивать на настольном шлифовальном станке.

Твердосплавные сверла являются продуктом порошковой металлургии. Зерна карбида вольфрама прессуются и спекаются с металлическим связующим, обычно содержащим от 3% до 10% кобальта, в заготовку, которая затем шлифуется до окончательной геометрии на алмазных кругах. Готовый инструмент значительно тверже и жестче, а также гораздо более хрупкий.

Вот деталь, которая удивляет почти каждого, кто впервые слышит об этом: оба бита содержат кобальт. В долотах из быстрорежущей стали кобальт является легирующим элементом внутри стали. В твердосплавных долотах кобальт представляет собой клей, скрепляющий зерна карбида. Слово на упаковке само по себе мало что вам скажет; важен материал, стоящий за ним.

Твердость, тепло и скорость: реальные различия

Если вы помните из этой статьи только одно, помните о горячей твердости. Кобальтовая коронка начинает размягчаться при температуре около 600 °C на режущей кромке, тогда как твердосплавная коронка сохраняет твердость значительно выше 900 °C. Этот единственный разрыв вызывает целую цепочку последствий: скорость резания, скорость подачи, требования к жесткости и цену.

Таблица также объясняет ценовой разрыв. Твердосплавное сверло стоит в несколько раз дороже, чем эквивалентное кобальтовое сверло, и оно окупится только тогда, когда станок сможет использовать скорость, которую позволяет инструмент. Купили из-за шаткого сверлильного станка, это просто дорогая насадка, которая ломается.

Где кусочек кобальта все еще занимает свое место

Кобальтовые биты имеют одно огромное преимущество, которое не может отразить ни одна таблица твердости: они прощают вас. Ручная дрель с изношенным патроном, кусок железного уголка, прикрепленный к верстаку, работы по техническому обслуживанию в одиннадцать вечера без видимости охлаждающей жидкости — это территория кобальта, и так было на протяжении десятилетий.

• Ручное и портативное сверление, при котором подача и выравнивание непредсказуемы.
• Разовые работы и ремонты, когда скол твердосплавного уголка трудно оправдать.
• Смешанный или неизвестный материал, включая лом, отливки и сварные сборки.
• Низкоскоростные шпиндели: твердосплавное сверло лишено трения и стружки, а кобальтовое сверло просто режет медленнее.
• В любом месте сверло будет заточено на месте.

Все это не ностальгия. Если ваша установка не может удерживать сверло в центре, поддерживать постоянную подачу и подавать охлаждающую жидкость, чем более твердый инструмент, тем не менее, он не лучший.

Там, где твердый сплав просто побеждает

Поместите твердосплавную коронку в жесткий шпиндель с ЧПУ с подходящим держателем и охлаждающей жидкостью, и сравнение перестанет быть интересным. Поскольку кромка выдерживает гораздо более высокие температуры, вы можете работать со скоростью, в несколько раз превышающей скорость обработки поверхности, что напрямую приводит к сокращению времени цикла, лучшему положению отверстия и постоянному размеру отверстия на тысячах деталей.

Carbide также обрабатывает материалы, которые едят HSS на завтрак: чугун с абразивной оболочкой, алюминий с высоким содержанием кремния, абразивные композиты и все, что имеет твердость примерно выше 45 HRC. В этих материалах кобальтовая коронка не проигрывает в скорости, она проигрывает в выживаемости.

Все это сопровождается условиями. Компания Carbide требует концентричности, минимального биения на вершине, стратегии проклевывания или сквозной подачи СОЖ, которая удаляет стружку, и станка, который не прогибается. Соблюдение этих условий — это скорее дисциплина, чем покупка, поэтому одно и то же мышление формирует наш собственный шлифовальный пол настолько, насколько это влияет на геометрию инструмента.

Твердосплавные спиральные сверла общего назначения, серия NNZT Охватывает низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, чугун и многое другое, с внешним или внутренним охлаждением и опциями от 3D до 8D для соответствия заготовке. Посмотреть продукт →

Сопоставление бита с материалом перед вами

Материал – самый быстрый фильтр из всех. Прежде чем думать о покрытиях или углах при вершине, спросите, во что на самом деле будет вгрызаться сверло.

Мягкая сталь и нержавеющая сталь

Мягкая сталь дружественна к обоим инструментам, поэтому решение обычно зависит от объема. Нержавеющая сталь – вот где выбор становится интересным. Такие марки, как 304, затвердевают в тот момент, когда инструмент трется, а не режет, а кобальтовое сверло, медленно вращающееся с смазочно-охлаждающей жидкостью и устойчивой, непрерывной подачей, может производить идеально хорошие отверстия в течение всего дня. На производстве твердосплавное сверло, правильно поданное на скорости, в пять раз превышающей скорость, обгонит его, при условии, что подача никогда не будет колебаться.

Спиральные сверла серии NNZB для обработки мягкой и нержавеющей стали Для сверления нержавеющей и мягкой стали, с внутренним охлаждением, острыми кромками и таблицами скоростей для конкретного материала. Посмотреть продукт →

Чугун и алюминий

Чугун абразивен и от него выбрасывается пыльная стружка, которая стачивает кромку из быстрорежущей стали; карбид переносит это гораздо лучше. Алюминий представляет собой противоположную проблему: он липкий, склонен к образованию наростов и лучше всего сочетается с острыми полированными канавками, большим передним краем и высокой спиралью. Конструкция с тремя канавками является хорошей золотой серединой для этих двух семейств, сочетая в себе отсек для стружки и более прочный стержень, чем сверло с двумя канавками.

Изготовленные на заказ цельные твердосплавные сверла с 3 зубьями для чугуна и алюминия Конструкция с тремя канавками обеспечивает баланс между пространством для стружки и прочностью сердечника для чугуна и алюминия, с внешним 3D-охлаждением и внутренним 15D-охлаждением. Посмотреть продукт →

Закаленная сталь, титан и композиты

При твердости выше 45 HRC спор окончен: HSS не выживет при любой полезной скорости резания, и единственным практическим ответом является твердый сплав. Титан – это другой случай. Его низкая теплопроводность удерживает тепло в зоне резания, а не в стружке, поэтому острые кромки, умеренная скорость, высокая подача и залив СОЖ имеют большее значение, чем исходная твердость. То же правило применимо и к абразивным композитам, где устойчивость кромки определяет срок службы инструмента.

Скорость, подача и цена ошибки

Большинство преждевременных отказов, которые нам показывают, вовсе не являются материальными, а являются скоростными. Если покрутить кобальт слишком быстро, углы сгорят под дождем голубых фишек. Если нажимать на твердосплавное сверло слишком медленно, оно трется, полирует поверхность, упрочняет ее, а затем ломается.

Если в вашем магазине используется кобальт, держите практические отправные точки рядом с машиной; это резюме скорости и подачи кобальтового сверла охватывает распространенные стали и является разумной базой. Карбид следует той же логике, но в обратном порядке: начните быстрее, чем вам удобно, сохраняйте подачу достаточно тяжелой, чтобы оставаться в резании, и позвольте СОЖ сделать все остальное.

Краткий контрольный список перед покупкой

Когда клиент спрашивает нас, куда идти, мы задаем несколько вопросов. Обычно они решают вопрос менее чем за минуту.

1. Насколько жесткая установка — ручная дрель, сверлильный станок или ЧПУ?
2. Какую скорость шпинделя вы действительно можете достичь и сможете ли ее удерживать?
3. Можете ли вы подать СОЖ через заливку, через инструмент или хотя бы продувку воздухом?
4. Какой допуск отверстия и качество поверхности вам нужны?
5. Сколько отверстий в неделю и будете ли вы затачивать их самостоятельно?
6. Каков самый худший материал, с которым когда-либо соприкоснется сверло? Дизайн для этого.

Короткий ответ

Кобальт для неуверенности, низкой скорости и смешанной работы; карбид для повторения, жесткий допуск, абразивный или твердый материал, а также станок, удерживающий инструмент неподвижно. Ни одно из них не является обновлением другого — это ответы на разные вопросы.

Если вы сообщите нам материал, станок и отверстие, мы сможем указать вам правую сторону этой линии, и это не всегда та сторона, которую мы продаем.