ТЕРМИЧЕСКОЕ (ТЕРМО) СВЕРЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ | JET BELARUS Официальный сайт JET в Беларуси.

Преимущества сверл сухого сверления путем трения:

• Адаптированы под большинство сверлильных станков;
• Увеличение толщины стенки обрабатываемого материала;
• Полученные отверстия идеально подходят для нарезания резьбы;
• Экономия расходных материалов;
• В процессе отсутствует стружка;
• Увеличение момента затяжки в просверленном материале за счет наклепывания;
• Универсальное применение — подходят для цветных и черных металлов.

Используются Сверла трения и в тонкостенных металлах:

• Медь;
• Нержавеющая сталь;
• Алюминий;
• Латунь;
• Бронза;
• Металлы поддающиеся сварке.

Сверла формовки — сверления металла за счет трения имеют следующие характеристики:

• Цилиндрический хвостовик
• Цилиндрический фланец
• Цилиндрический стержень
• Коническая часть

Термопластичные сверла, термосверла  в металлообработке

Раскроем подробней тему, что же это за технология термическое сверление, какие возможности скрываются за термином — сверление трением и какие производители выступают форвардами в данной области металлообработки.

До недавнего времени сверление металла происходило стандартным путем, использовались обычные спиральные сверла по металлу и корончатые сверла — кольцевые фрезы, которые устанавливались на сверлильные и магнитные станки.

Теперь же с появлением технологии сверления трением, в претенденты на победу выступили термические сверла для формовки и сверления металла путем сухого трения.

ТЕРМИЧЕСКОЕ СВЕРЛЕНИЕ 

Термическое сверление инструментом Formdrill, Сenterdrill,  Thermdrill — процесс пластического формирования сквозного отверстия в тонкостенной металлической заготовке при помощи нагрева за счет трения инструмента о заготовку (Рис.1).

В процессе термического сверления в заготовке вокруг формируемого сквозного отверстия с обеих сторон образуются кольцевые буртики.

Основным инструментом в процессе пластического формирования отверстия является наконечник Formdrill, Сenterdrill,  Thermdrill. Он может использоваться на любом сверлильном, фрезерном станке или обрабатывающем центре с ЧПУ.

В сочетании с главным вращательным и поступательным движением подачи наконечника за счет трения о заготовку происходит нагрев инструмента и заготовки до высоких температур, которые могут достигать 900°C для инструмента и 700°C для заготовки. Для предотвращения перегрева наконечника и оснастки используется специальный цанговый патрон, снабженный охлаждающим радиатором (Рис.2).

Благодаря высокой температуре материал заготовки становится пластичным, позволяя инструменту сформировать в тонкой стенке с обеих сторон кольцевой буртик, который в 3 раза больше первичной толщины металла.

Таким образом, сформированные буртики идеально подходят для накатывания в них резьбы, так как получаемое количество витков и допускаемая нагрузка на резьбу значительно увеличиваются. Это является прекрасной альтернативой приваренным гайкам и резьбовым вставкам.

Режим формирования отверстия при термическом сверлении определяется частотой вращения наконечника Formdrill, Сenterdrill,  Thermdrill и его подачей.

Частота вращения наконечника в зависимости от материала и диаметра составляет от 1100 до 6000 об/мин и подача от 270 до 700 мм/мин., т.е. использование данного способа сверления позволяет сократить технологический процесс формирования отверстия с уже готовыми кольцевыми буртиками под резьбу до 2-3 секунд.

Необходимым условием успешного применения технологии термического сверления является эффективное смазывание. Использование консистентной смазки способствует увеличению стойкости наконечников, уменьшению износа и предотвращению налипания обрабатываемого материала.

Сформировать отверстие при помощи наконечников возможно в изделиях с толщиной стенки от 1 до 10 мм и изготовленных из большинства видов черных и цветных металлов, включая малоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, медь и алюминий.

По виду наконечники можно разделить на два вида: обычный и срезающий наконечник (Рис.3). В отличие от обычного наконечника, срезающий наконечник удаляет кольцевой буртик с передней поверхности заготовки, в которой формируется отверстие.

Простота, универсальность и долговечность инструмента и оснастки, отсутствие образования стружки при термическом сверлении позволяет эффективно применять данную технологию как при массовом производстве на автоматизированном оборудовании, а так и при опытных единичных испытаниях.

НАКАТЫВАНИЕ РЕЗЬБЫ

Следующим шагом в формировании крепления тонкостенной детали является накатывание резьбы. Накатывание внутренней резьбы бесстружечными метчиками Formdrill, Сenterdrill,  Thermdrill – это один из наиболее производительных способов образования резьбы в деталях без снятия стружки.

Специальная геометрия бесстружечного метчика (Рис.4)позволяет уменьшить трение и обеспечить легкий доступ смазочного материала в зону деформирования.

В отличие от процесса нарезания резьбы при накатывании материал подвергается пластическому деформированию с усилием, превышающим предел текучести, что делает процесс необратимым.

Здесь так же уместно обратить внимание на то, что при накатывании, отверстие под резьбу сверлится с несколько большим диаметром (Рис.5, 1), чем под нарезание резьбы обычным метчиком (Рис.5, 2).

Это обусловлено тем, что при накатке резьбы, материал заготовки перемещается, подвергаясь пластическому деформированию, а не удаляется, как при нарезании обычным метчиком.

Данный способ изготовления резьбы имеет некоторые специфические особенности. Одним из основных факторов, определяющих эффективность процесса накатывания внутренней резьбы, является охлаждение-смазывание.

Правильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости является очень важным фактором, обеспечивающим работоспособность бесстружечных метчиков. Чем эффективнее охлаждение и смазывание метчика в процессе обработки, тем выше его стойкость и лучше качество получаемого резьбового отверстия.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Использование комбинации операций термического сверления и накатывания резьбы несет в себе определенные преимущества, такие как:•  формирование отверстий и резьбы без образования стружки;•  высокая точность и низкая шероховатость отверстия и резьбы;•  высокая производительность;•  высокая стойкость инструмента (при соблюдении рекомендуемых режимов работы, ресурс использования наконечника – 10 000 отверстий, метчика – 20 000 отверстий);•  не требуется дополнительного спец. оборудования и может производиться на любом сверлильном или фрезерном станке при условии некоторых технических требований к оборудованию;•  высокая прочность резьбы.

Формовка резьбы centertap

Формовка резьбы Сentertap обладает теми же преимуществами, что и процесс формовки отверстий трением. Это бесстружечный процесс, в котором материал в пластичном состоянии перемещается из основания резьбы в резьбовые гребенки, подобно принципу накатки наружной резьбы. Существуют метчики Сentertap для всех стандартных размеров резьб.

Преимущества формовки резьбы

Благодаря тому, что материал на поверхностных слоях резьбы уплотняется в процессе формовки, вытягивающее усилие для полученной таким образом резьбы больше, чем при нарезке.