Как просверлить чугунные изделия в домашних условиях

Заглянул ко мне сосед на днях и между делом поделился на его взгляд «странной» проблемой. Он решил заменить замок на калитке (под круглый «язычок» не было предусмотрено отверстие в старом образце), а ни одно сверло по металлу не справилось со своей прямой задачей. Это обстоятельство мне покзалось интересным, и я предложил ему совместными усилиями найти чем сверлить чугун. У меня трубы отопления с радиаторами сделаны из того же металла, поэтому решил, что поиски могут впоследствии оказаться полезными.

Особенности металла

После рассказа соседа я сначала решил узнать можно ли просверлит чугун вообще вне заводских цехов со специальным оборудованием. Как выяснилось – это задача разрешима. Но осторожность и неподходящие сверла «оказали добрую услугу» домашнему мастеру. Дело в том, что чугун является сплавом на основе железа с содержанием углерода в пределах 2-4 %. Этого достаточно, чтобы графит из-за слабых связок с базовым компонентом способствовал снижению прочности металла. А при резком нагревании либо охлаждении материал становится хрупким. То есть сверление допустимо, но здесь необходимо правильно подходить к мероприятию.

У чугуна есть еще одна особенность. Литье заготовок проводится при температуре около +1200 градусов по Цельсию. В таких условиях затруднительно отслеживать пустоты, как, наприме, в случае с бетонным раствором. Так как металлу свойственна хрупкость, из-за давления возникает риск появления трещин. Если сверло соскочит во время работы, то по статистике ломается инструмент в 95 % случаев и лопается чугунная заготовка. Оба варианта для нас недопустимы, поэтому я продолжил поиски решения.

Технологические требования

Для выяснения как просверлить чугун дрелью я изучил доступные в интернете материалы относительно заводского процесса. Там применяется специальная установка, устройство которого позволяет корректировать строго вертикальное положение сверла, его давление на поверхность обрабатываемой детали и количество оборотов.

Также организуется охлаждение заготовки и оснастки. На производстве для этого используют специальные составы. Это, как правило, сульфатостойкие либо хлорированные масла. Для так называемого серого чугуна допустимо охлаждение с помощью керосина. Хотя в интернете часто встречается утверждение, что здесь вовсе не нужны смазочные средства для контроля за температурой. Мы не стали их рассматривать и полагаться на русский «авось».

Требования для домашнего мастера

Создавать заводские условия для одного отверстия мы решили нразумным, поэтому стали выяснять как сверлить чугун в домашних условиях. Оказалось, что это вполне реально. Для этого достаточно организовать следующее:

• высокопрочное сверло с победитовой напайкой;
• заточка наконечника под углом 116-118 градусов;
• приспособление для надежной фиксации электроинструмента перпендикулярно рабочей плоскости;
• дрель с блоком настройки скорости вращения сверла;
• керосин (оказалось, что калитка и опоры изготовлены из серого чугуна).

Вместо керосина можно приобрести небольшую бутылочку СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость). В домашней мастерской всегда пригодится и хватает средства на долго. В видео ниже рассказано, как можно выбрать и для чего применяется состав:

Инструмент у меня есть, фиксатор у соседа, оставалось приобрести остальное. С растворителем проблем не возникло, а вот со сверлами дело обстояло иначе – не оказалось с нужной заточкой. Тогда я решил, что по всему Подмосковью мы не станем вести поиски, а ограничимся моим точильным станком. Алмазный диск у меня есть, поэтому с задачей справиться будет не сложно. Так как отверстия больше 10 мм нужно делать разной оснасткой, мы взяли по паре 8, 12 и нужные нам 18 мм (недостающее гнездо нужно под диаметр «язычка» 17 мм).

Рабочий процесс

Зная, чем просверлить чугун, каким сверлом, я скорректировал режущую кромку под нужными 116 и 118 градусами. Так я решил перестраховаться. На всякий случай также проверил исправность дрели на каждом режиме – все равномерно и без отклонений от центральной оси, что важно при работе с нашими хрупкими деталями.

Перед те, как просверлить отверстие в чугуне сверлом, также необходимо выполнить правильную подготовку основания. С поверхности нужно удалить краску, а лучше дополнительно провести шлифовку, что я и сделал. Это важно по двум причинам:

• любая отделка способствуют ускоренному нагреванию заготовки и оснастки;
• во время сверления чугуна образуется крошка вместо стружки, которая из-за дополнительного препятствия устраняется по канавкам не вся (это также оказывает влияние на повышение температуры).

Я очистил и обезжирил рабочий участок, пробил керном небольшое углубление по центру будущего отверстия. Дальше мы зафиксировали калитку и дрель. Сверление чугуна в домашних условиях (как и в заводских) нужно выполнять с постепенным увеличением оборотов без допущения перегрева и излишнего давления. Это было несложно организовать, так как мы правильно подготовились.

Хочу добавить на заметку домашних мастеров. Может кому понадобится просверлить чугун с отделкой, которую нежелательно снимать (например, ванна). Чтобы покрытие не повредить, начать работу нужно сверлом с алмазным напылением (по керамике и стеклу). Так эмаль останется целой, а края аккуратными.

Не скажу, что все шло, как по маслу. Сверление проходило медленно и заняло много времени. Но формирование отверстий увеличенного диаметра проходило уже проще и немного быстрее. Я в результате использовал только по одному сверлу каждого размера (с заточкой под 116 градусов).

Металлу свойственно ржаветь под воздействием влаги и прочих агрессивных факторов. Чтобы отверстие не корродировало, я смазал кромки и стенки остатками эпоксидного клея, которые у меня сохранились после ремонта тележки.

В этом виео на примерах показаны типичные ошибки неправильного сверления металлических заготовок:

Коротко о главном

Чугун обладает высокой прочностью и твердостью, но от резких перепадов температур и ударной нагрузки способен лопнуть из-за свойственной ему хрупкости.

Такие характеристики обосновывают определенные требования к сверлению: без давления, на разных оборотах с постепенным увеличением скорости, максимальное сохранение изначальной температуры.

Для формирования отверстий нужно использовать сверхпрочные сверла с победитовым наконечником.

Угол заточенных кромок должен составлять 116-118 градусов.

Отверстие диаметром свыше 10 мм нужно высверливать в несколько заходов с использованием оснастки с разными размерами сечения.

Чтобы свести к минимальному нагревание сверла и чугунной заготовки достаточно кроме периодического охлаждения организовать чистую и обезжиренную поверхность без каких-либо заусенцев.