Wiercenie w aluminium. Co trzeba wiedzieć?

Temat wiercenia w metalach jest dość szeroki, ponieważ materiały z tej kategorii mają swoje specyficzne wymagania. Oznacza to, że nie ma mowy o wykorzystywaniu do wiercenia w tych samych akcesoriów, które stosuje się chociażby do ścian murowanych, ceglanych czy do powierzchni drewnianych. Bardzo szczególnie w tym aspekcie rysuje się wiercenie w aluminium, które jest zupełnie inne niż chociażby stal. Konieczne jest sięgnięcie po odpowiednio zaprojektowane i wykonane wiertła dedykowane do pracy z tym konkretnym materiałem. 

Jakie właściwości ma aluminium?

Należy podkreślić, że jest naprawdę lekkie – jego gęstość wynosi około 2,7 g/cm³, co sprawia, że waży zaledwie 1/3 masy stali. Niska waga umożliwia łatwiejsze transportowanie oraz obróbkę. Aluminium jest przy tym odporne na korozję dzięki warstwie tlenku, która zapobiega procesowi utleniania. Dzięki temu jest świetne do zastosowań w budownictwie czy motoryzacji. Następna ważna właściwość to plastyczność i miękkość. Twardość aluminium według skali Brinella wynosi typowo 20-30 HB dla czystego materiału, aczkolwiek w stopach bywa wyższa. Relatywna miękkość ułatwia obróbkę, jednak czasami prowadzi do problemów, takich jak przyklejanie się wiórów do narzędzia. Aluminium znakomicie przewodzi ciepło oraz elektryczność, co jest zaletą w elektronice, ale już w procesach mechanicznych rodzi ryzyko przegrzewania. W branży lotniczej czy automotive, gdzie stosuje się rozmaitego rodzaju stopy, aluminium zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie przy niskiej masie, aczkolwiek miękka struktura może sprzyjać uszkodzeniom powierzchniowym.

Jak wiercić w aluminium? Kluczowe wskazówki

Przede wszystkim trzeba pamiętać o zasadzie związanej z tempem ustawionych obrotów wiertła. Dość częstym błędem jest stosowanie wysokich obrotów przy twardych tworzywach. Tymczasem należy postępować w dokładnie przeciwny sposób. Aluminium jest miękkie i w jego przypadku należy korzystać z szybkich obrotów, podczas gdy przy obróbce twardego metalu wskazane są obroty wolniejsze. Przestrzeganie tej jednej zasady sporo ułatwi. Kwestia kolejna to prawidłowo dobrane wiertło. Tutaj także nie należy skazywać się na przypadek.

Jakie wiertło do aluminium sprawdzi się optymalnie?

Jeśli otwór ma być wykonany w aluminiowej powierzchni, konieczne jest wykorzystanie dedykowanego wiertła wysokiej jakości. Musi ono posiadać specjalną geometrię, tak aby powstające wióry nie zapychały powstającego otworu. Powierzchnia robocza wierteł powinna być szlifowana, a nie walcowana. Zalecany jest spiralny kształt, a także brak dodatkowych powłok, zwłaszcza z azotku tytanu. Podobnie jak w przypadku innych metali, tak i tu istotne jest chłodzenie. Wiertło do aluminium także może się przegrzewać, a więc nie obejdzie się bez chłodziwa. Biorąc jednak pod uwagę specyfikę materiału, w zupełności wystarczy olej o niższym punkcie zapłonu – poniżej 200 stopni Celsjusza.

Rodzaje wierteł do aluminium

Dobór wiertła do aluminium zależy od grubości materiału, pożądanej jakości otworu i warunków pracy. Najpopularniejsze są wiertła HSS, wykonane ze stali szybkotnącej, które radzą sobie z miękkimi metalami dzięki odporności na ciepło. Są tańsze i wystarczające do domowych zastosowań, ale w produkcji przemysłowej lepiej wybrać wiertła kobaltowe, zawierające 5-8% kobaltu. Wiertła karbidowe, z węglika spiekanego, to opcja dla precyzyjnych zadań – są twarde i utrzymują ostrość dłużej. W różnych metodach wiercenia, jak wiercenie na sucho czy z chłodziwem, warto rozważyć wiertła z powłoką TiN (azotek tytanu), która redukuje tarcie i zapobiega „klejeniu się” aluminium. Dla cienkich blach polecane są wiertła schodkowe, umożliwiające wiercenie otworów o różnych średnicach.

Jaki kąt wiertła do aluminium?

Standardowo poleca się kąt 118^o, który jest optymalny dla miękkich metali, ponieważ zapewnia cięcie bez nadmiernego "wgryzania" się w materiał. Pozwala na lepsze centrowanie i redukuje ryzyko „chodzenia” wiertła po powierzchni, co bywa problemem w aluminium ze względu na jego plastyczność. Dla twardszych stopów, jak te używane w przemyśle, czasem stosuje się kąt 135^o, który jest mniej agresywny i lepiej radzi sobie z twardością, minimalizując uszkodzenia krawędzi otworu. Względem wierteł do stali przy aluminium mniejszy kąt zapobiega nagrzewaniu i poprawia jakość wykończenia. Przed zakupem warto sprawdzić specyfikację – wiertła z kątem 118^o są uniwersalne, ale w precyzyjnych zadaniach warto wybrać te dedykowane.

Zalecane obroty dla wiercenia w aluminium

Obroty wiertarki, czyli RPM (obroty na minutę), powinny być dostosowane do średnicy wiertła i typu aluminium. Zalecane jest wysokie RPM – zazwyczaj w zakresie 2000-10000, w zależności od rozmiaru. Na przykład dla wiertła o średnicy 3 mm optymalne obroty to około 3000-5000 RPM, co umożliwia szybkie cięcie bez przegrzewania. W przypadku większych średnic, jak 12 mm, lepsze będą obroty 1500-2500 RPM, co ograniczy wibracje. Kluczowy parametr to prędkość obwodowa (SFM) – dla aluminium 200-300 stóp na minutę, co oznacza wyższe obroty niż dla stali. Posuw, czyli tempo wgłębiania, powinien być umiarkowany - około 0,1-0,2 mm na obrót, by efektywnie usuwać wióry. W wytwórstwie stosuje się chłodziwo, co pozwala na wyższe obroty bez ryzyka uszkodzeń. Zbyt niskie RPM może powodować klejenie aluminium do wiertła, podczas gdy zbyt wysokie – przegrzanie.

FAQ

Jaka jest prędkość wiercenia w aluminium?

Mierzy się ją w metrach na minutę (m/min) lub SFM (stopy na minutę) i zależy od narzędzia oraz warunków. Zalecana szybkość to 60-90 m/min dla wierteł HSS, co odpowiada 200-300 SFM. Dla przykładu, przy wiertle 10 mm prędkość obwodowa powinna wynosić około 70-100 m/min, co pozwala na płynne cięcie bez nadmiernego ciepła. W różnych stopach aluminium, jak 6061 czy 7075, tempo może być dostosowane – wyższe dla czystego metalu, niższe dla twardszych.

 Czy wiercenie w aluminium jest łatwe?

Zadanie to może być proste, jeśli zastosuje się odpowiednie metody wiercenia i narzędzie, ale miękkość materiału czasem komplikuje sprawę. Aluminium łatwo się tnie, ale przykleja do wiertła, co wymaga smaru lub chłodziwa, by zapobiegać uszkodzeniom. Dla początkujących jest łatwiejsze niż stal, bo wymaga mniejszego nacisku, ale bez wiedzy o parametrach może dojść do deformacji przedmiotu.

Czytaj również: 

Wycinanie otworu w zlewozmywaku stalowym pod baterię. Instrukcja krok po kroku

Wiercenie w metalu - co trzeba wiedzieć?

Rodzaje wierteł i ich zastosowanie

Wiercenie w szkle. Jak i czym to robić?

Jak wiercić w betonie?

Jak wiercić w płytkach ceramicznych?