Wiertła - informacje ogólne

Wiertła są narzędziami skrawającymi do tworzenia cylindrycznych otworów, w prawie każdym przypadku o okrągłym przekroju. Wiertła dostępne są w wielu rozmiarach i posiadają różnorodne zastosowania. Trzpieniem (chwytem) jest część wiertła utrzymywana przez uchwyt wiertarki. Krawędzie skrawające wiertła znajdują się z jednej strony narzędzia, trzpień zaś z drugiej. Większość ogólnodostępnych wierteł posiada proste trzpienie. Do wiercenia przy dużych obciążeniach używane są czasami wiertła z trzpieniem stożkowym. Stosunek średnicy do długości wiertła wynosi zazwyczaj między 1:1 a 1:10.

Spirala wiertła (A)	Spirala kontroluje tempo usuwania wiórów. Szybka spirala (mocno skręcona) jest stosowana przy wysokiej prędkości posuwu i niskiej prędkości obrotowej wrzeciona, gdzie wymagane jest usuwanie dużej ilości opiłków. Wiertła z mniej skręconą spiralą są stosowane w przypadkach, gdzie używane są zazwyczaj wysokie prędkości skrawania, oraz gdzie materiał ma tendencję do zacierania się na wiertle lub zatykania otworu, np.: aluminium lub miedź.
Kąt wierzchołkowy (B)	Kąt wierzchołkowy wiertła należy dobrać w zależności od materiału, w którym wiertło będzie pracować. Twardsze materiały wymagają większego kąta wierzchołkowego, miękkie materiały – ostrzejszego kąta. Odpowiednio dobrany kąt wierzchołkowy do twardości materiału obrabianego kontroluje przemieszczanie się wiertła, drganie, kształt otworu oraz inne elementy.
Długość wiertła (C)	Długość wiertła określa czas przez jaki otwór może być wiercony, sztywność wiertła oraz dokładność wykonanego otworu. Wiertła kręte dostępne są w standardowych długościach, określane jako wiertła krótkie, najbardziej powszechne średnie oraz długie.

Materiały stosowane do produkcji wierteł

Materiały różnego rodzaju używane są przy produkcji wierteł w zależności od ich przyszłego zastosowania. Wiele twardych materiałów, takich jak węgliki, jest bardziej łamliwych niż stale oraz znacznie bardziej podatnych na złamania.

Wiertła uniwersalne

Wiertła kręte

• Wiertła kręte są najczęściej produkowanym typem wiertła
• Posiadają one ostrze na czubku cylindrycznego wału ze spiralnymi rowkami; rowki działają na zasadzie śruby Archimedesa i wyciągają wióry z otworu
• Wiertła kręte dostępne są ze średnicami od 0.051 do 88.900MM oraz długością nawet do 650MM.
• Kształt oraz ostrość krawędzi skrawających są kluczowe dla pracy wiertła. Mniejsze wiertła, które stępiały, są zazwyczaj wyrzucane, ponieważ ich ostrzenie jest trudne oraz są stosunkowo niedrogie. Większe wiertła można ostrzyć za pomocą specjalnych urządzeń, dopasowując ich kształt do obróbki odpowiedniego materiału
• Wiertła kręte wykonywane są z największej liczby różnych materiałów. W przemyśle stosowane są najczęściej wiertła wykonane ze standardowej stali szybkotnącej
• Najczęściej spotykane są wiertła z kątem wierzchołkowym 118º, stosowane do obróbki drewna, metalu, tworzyw sztucznych oraz większości innych materiałów. Najostrzejsze kąty, takie jak 90º, są odpowiednie do obróbki bardzo miękkich tworzyw sztucznych i innych materiałów; zużywają się znacznie szybciej w twardych materiałach. Kąty wierzchołkowe takie jak 150º stosowane są do obróbki stali oraz innych twardszych materiałów
• Wiertła kręte długie są bardzo długimi wiertłami. Jednakże nie są one najlepszym narzędziem do ciągłego wiercenia głębokich otworów, jako że należy jest często wyciągać w celu usunięcia wiórów. Lepszym rozwiązaniem do wiercenia głębokich otworów są wiertła lufowe

Wiertła stopniowe

• Wiertła stopniowe są wiertłami, których końcówka jest zeszlifowana do innej średnicy.
• Przejście między tą zeszlifowaną średnicą a średnicą początkową może być proste (tworząc pogłębiacz czołowy), lub pod kątem (tworząc pogłębiacz stożkowy)
• Przewagą tego typu wierteł jest to, iż obie średnica posiadają te same właściwości rowków, zapobiegające zatykaniu się wiertła przy obróbce miękkich materiałów takich jak aluminium
• Większość wierteł stopniowych jest wykonywanych na zamówienie do każdego zastosowania, co powoduje ich wyższą cenę

Wiertła stopniowe

• Wiertła unibit (często nazywane wiertłami stopniowymi) są wiertłami stożkowymi o profilu schodkowym
• Ze względu na swój kształt jedno wiertło może służyć do wiercenia otworów o różnych rozmiarach
• Wiertła o większych rozmiarach mają spłaszczone końcówki i są stosowanie do powiększania otworów
• Wiertła unibit są idealne do użytku w pracach elektrycznych, gdzie spotyka się cienkie stale, aluminium lub pudełka z tworzyw sztucznych

Wiertła do metalu

Wiertła lufowe

• Wiertła lufowe są wiertłami z prostymi ostrzami, które pozwalają na przepływ chłodziwa (sprężonego powietrza lub odpowiedniego płynu)

Wiertła płytkowe

• Wiertła płytkowe są używane głównie w maszynach CNC oraz innych urządzeniach precyzyjnych lub produkcyjnych
• Wiertła na płytki wymienne zawierają wymienne węglikowe lub ceramiczne płytki pełniące role krawędzi skrawających, wykluczając tym samym potrzebę ostrzenia narzędzia
• Jedna płytka jest odpowiedzialna za promień zewnętrzny cięcia, druga zaś za promień wewnętrzny
• Wiertło jest hartowanie i powlekane w celu zapobiegania zużyciu, co wydłuża jego żywotność
• Prawie wszystkie wiertła płytkowe posiadają wiele kanałów przepływu chłodziwa, które przedłużają jego żywotność przy dużych obciążeniach

Wiertła z zębami prostymi

• Wiertła z zębami prostymi nie posiadają spirali takiej jak wiertła kręte
• Stosowane są do wiercenia w miedzi lub mosiądzu, jako że nie mają zwyczaju „wbijania się” lub ciągnięcia materiału

Wiertła do drewna

Wiertła łopatkowe

• Wiertła łopatkowe stosowane są do obróbki zgrubnej drewna
• Wiertła te są płaskie, z kłem centrującym oraz dwiema krawędziami skrawającymi
• Ze względu na małą średnicę trzpienia w stosunku do średnicy części roboczej, trzpienie wierteł łopatkowych często posiadają wgłębienia, które zapobiegają wypadaniu wiertła z uchwytu
• Niektóre wiertła mają długie trzpienie oraz niewielki otwór wywiercony przez płaską część wiertła
• Wiertła łopatkowe stosowane są przy wysokich prędkościach, w elektrycznych wiertarkach ręcznych
• Dostępne są zazwyczaj ze średnicami od 6 do 36 mm

Wiertła Forstner

• Wiertła Forstner, nazwane od nazwiska swego wynalazcy Benjamina Forstnera, wiercą precyzyjne, płaskodenne otwory w drewnie w każdej orientacji w stosunku do słojów drzewa
• Jako że wiercenie nimi wymaga użycia znacznej siły, stosuje się je zazwyczaj w wiertarkach pionowych i tokarkach
• W przeciwieństwie do innych wierteł nie nadają się do użytkowania jako narzędzia ręczne
• Wiertło posiada kieł centrujący, który prowadzi je przez obrabiany materiał
• Wiertła Forstner dostępne są w rozmiarach średnicy 8-10 mm

Wiertła spiralne (świdry)

• Wiertła spiralne posiadają długą, głęboką spiralę, która efektywniej usuwa wióry z wnętrza otworu
• Rozróżnia się dwa rodzaje najczęściej stosowanych wierteł spiralnych: Jennings (posiadający podwójny rowek zaczynający się od krawędzi skrawających i ciągnący się przez odcinek trzpienia, służący do usuwania wiórów) oraz Irwin (posiada jedynie „szczątkowy” rowek, który kończy się po zaledwie 13 mm, drugi zaś rozciąga się po długości trzpienia)

Wiertła ślimakowe

• Wiertło ślimakowe jest wiekową konstrukcją, samodzielnym narzędziem do ręcznego wiercenia niedużych otworów w drewnie
• Jest przeznaczone do zastosowania w ręcznych wiertarkach korbowych do wiercenia otworów o średnicy nieprzekraczającej 7 mm
• Końcówka wiertła ślimakowego działa na zasadzie stożkowej śruby, która „wciąga” wiertło w głąb drewna i wypycha wióry na zewnątrz
• Podczas gdy większość wierteł wierci dno otworu, wiertło ślimakowe tnie jego brzegi

Wiertła puszkowe

• Wiertło puszkowe jest przykładem wiertła stworzonego do specjalnych zadań
• Wiele europejskich kuchni posiada umeblowanie z płyt wiórowych lub laminowanych płyt MDF. Tego typu płyty drewniane nie są zbyt mocne, co powoduje częste wypadanie śrub zawiasów. Do wiercenia w takich płytach można by użyć wierteł Forstner, jednak płyty wiórowe i MDF są wysoce ściernymi materiałami, co powodowałoby szybkie zużycie stalowych krawędzi skrawających. Lepszą opcją jest zastosowanie wiertła z ostrzami z węglika wolframu
• Produkcja wierteł Forstner z tego materiału jest niepraktyczna, dlatego też to tego typu prac używa się wierteł puszkowych
• Posiadają one stalowy korpus oraz krawędzie skrawające wykonane z węglika wolframu. Kieł centrujący chroni przed przemieszczaniem się wiertła

Inne wiertła

Wiertła do kamienia lub betonu

• Wiertła do kamienia lub betonu są formą wiertła krętego
• Wiertło wykonane jest ze stosunkowo miękkiej stali, z ostrzami wykonanymi z węglika wolframu
• Wiertła te są stosowane w młotowiertarkach
• Wiertła do kamienia/betonu posiadają często specjalny chwyt, np.: typu SDS
• Dostępne średnice wierteł mają rozmiary od 5 do 40 mm

Wiertła do szkła

• Wiertła do szkła posiadają ostrze węglikowe w kształcie łopatki
• Generują wysoką temperaturę podczas pracy i mają wyjątkowo krótką żywotność
• Otwory wierci się zazwyczaj z mniejszą prędkością, stopniowo zwiększając średnicę używanych wierteł