Бенджамин Форстнер запатентовал свое цилиндрическое сверло для обработки древесины в 1874 году. С тех пор появилось много разновидностей подобного инструмента. Некоторые образцы лишь отдаленно напоминают сверло Форстнера, но все они работают по его принципу. Используется три вида режущей поверхности: центральное острие задает направление, ободок подрезает контур диаметра отверстия, парные внутренние кромки выбирают толщину материала по плоскости, как вращающиеся рубанки.
Назначение
Сверло Форстнера разрабатывалось для проделывания несквозных отверстий с плоским дном в мягкой и твердой древесине. В настоящее время его также используют для работы с плитами МДФ, ДСП, ДВП и их модификациями.
Глухие углубления с плоским дном чаще всего сверлятся для монтажа различной мебельной фурнитуры (дверные петли, замки, эксцентриковые и резьбовые стяжки). В производстве материал экономится, используется минимально допустимая толщина, а сквозные отверстия для мебели не практикуются.
Нужна достаточная глубина лунки для монтажа фурнитуры и ровные и аккуратные края. Сверло Форстнера по дереву образует идеальное углубление с плоским дном. При этом до выхода сверла наружу может оставаться всего лишь 1–2 мм. Обычные винтовые сверла, имеющие заточку на конус, не могут обеспечить плоскость, а перьевые и коронки – чистоту и точность боковых поверхностей.
Сверло Форстнера. Для чего используется?
Изначально сверло Форстнера по дереву было разработано в целях проделывания отверстий с плоским дном несквозного типа в мягких и твердых породах древесины. Сейчас его также применяют при работе с плитами МДФ, ДВП или ДСП, а также их всевозможными модификациями.
Применяется сверло в основном в мебельном производстве, например для получения:
- глухих углублений для дверных петель, замков, резьбовых и эксцентриковых стяжек;
- лунок большой глубины при монтаже фурнитуры и необходимости получения аккуратных и ровных краёв.
В других сферах сверло может использоваться при установке оконных проемов, дверных замков, прокладке электрической проводки, а также при водопроводных и электротехнических работах.
Сверло Форстнера по дереву дает возможность получать идеальные углубления с плоским дном, не доходя до наружного края всего лишь на 1-2мм. Предназначены сверла для установки в электрические либо ручные дрели с числом оборотов – от 400 до 1400 оборотов в минуту в зависимости от диаметра.
Итак, главными преимуществами таких сверл выступают:
- повышенная тонкость и скорость процесса сверления за счет центрирующей головки;
- соблюдение четкой геометрии реза и заданных размеров;
- наличие широкого размерного ряда;
- высокая производительность;
- получение ровных, чистых отверстий.
Помимо этого винтовые сверла обычной конструкции с конусной заточкой по сравнению со сверлом Форстнера по дереву не могут обеспечивать получение плоскости, а коронки и перьевые виды – не позволяют получать чистых и точных боковых поверхностей.
Конструкция
Рабочая часть имеет две главные режущие кромки и короткое центровочное острие. Сверло по профилю напоминает буку Z с округлением верхней и нижней части (зеркально отраженная буква S). На перемычке находится выборная режущая кромка, а по окружности – подрезная, которая после образования лунки выполняет еще и роль ограничителя, удерживая инструмент в рабочем диаметре.
Стружка выбрасывается наверх, что исключает заклинивание сверла. Разрезы по окружности сделаны для заточки машинным способом. Выборную кромку можно подправить вручную. Для этого используют напильник с мелкой насечкой или алмазным напылением.
В качестве материала в основном используется быстрорежущая сталь. Она хорошо выдерживает умеренное нагревание рабочей зоны. Некоторые производители инструмента дополнительно делают титановое напыление или твердосплавные напайки. Часто на рабочих кромках нарезают зубья. Это уменьшает перегрев и повышает скорость сверления при незначительной потере чистоты обрабатываемой поверхности.
Работать можно дрелью со стандартным зажимным патроном. К примеру, сверло Форстнера 15–26 мм имеет хвостовик 8 мм, а инструмент с большим (28–60 мм) диаметром рабочей зоны – 10 мм.
Приемы работы
Для точного расположения сверла в начале работы используется центровочное острие. Его располагают в намеченной точке и вдавливают в материал до равномерного касания круговой плоскости. На небольших оборотах начинают сверление. Сверла рассчитаны на рабочие скорости в диапазоне 800–1800 оборотов в минуту.
Чем больший диаметр рабочей зоны, тем медленней должна быть скорость резания. Этот режим нужно соблюдать, чтобы избежать перегрева рабочих кромок. На повышенных оборотах большая вероятность срывов сверла.
Для безопасности и удобства работы, а также в случаях с ответственными деталями удобно использовать сверло Форстнера с ограничителем. Он вовремя остановит инструмент и обеспечит необходимую глубину лунки.
Если необходимо высверлить отверстие в тонком материале, когда есть опасность выхода центровочного острия наружу, можно использовать два сверла Форстнера одного диаметра. Начинают работу обычным инструментом, им образуют начальный диаметр.
У второго сверла стачивают центровочное острие. Заканчивают углубление уже им. Сверло удерживается в лунке от срыва боковыми плоскостями и нет опасности выхода его наружу. Можно оставлять минимально допустимую стенку.
Как работает сверло Форстнера
Используя сверло Форстнера, нужно знать, как правильно им работать. Для этого сначала познакомимся с его конструкцией. Оно имеет небольшое по размерам остриё для центровки и две режущих кромки. Если посмотреть на его профиль, оно больше напоминает латинскую букву S , перевернутую как в зеркале или букву Z. Режущая кромка на перемычке служит для того, что бы производить выборку в дереве. Подрезная кромка является ограничителем, который удерживает сверло в лунке, которую обрабатывают. Для того, что бы сверло не заклинило стружкой, специальная конструкция изделия отбрасывает стружку верх.
Кроме того, хотя сейчас и выпускаются много разновидностей этого сверла, которые только немного напоминают оригинальное сверло Форстера, но принцип работы у него остался прежним. Современные сверла этой конструкции изготавливаются, в основном из быстрорежущей стали при помощи литья, но инструмент прежней конструкции для сохранения своих качеств изготавливается из углеродистой стали при помощи токарной обработки. Естественно, они дороже. Если заготовка маленького диаметра, удобней использовать сверло с небольшим центральным острием.
Кроме того, чем больше отверстие нужно просверлить, тем меньше применяемая скорость, что предохранит инструмент и материал от перегрева. Кстати, дрель используют обыкновенную, патрон простой зажимной. Перед тем, как начать работу, отмечают точку, к которой прикладываемся острием. Скорость сначала выставляем небольшую, что бы проверить правильность работы. Далее выбираем режим от 1000 до 2000 оборотов в зависимости от диаметра применяемого сверла.
Так как в этой конструкции сверла применяется вся цилиндрическая поверхность, повести сверло в сторону практически невозможно. Для этого нужно будет приложить значительные усилия. Кроме того, эта конструкция позволяет подрезать волокна до того, как за них возьмется режущая кромка. Это позволяет получать отверстие практически без заусенец и задиров.
Достоинства
Сверло Форстнера (фото выше) в сравнении с другими конструкциями имеет два важных преимущества: чистота обрабатываемых поверхностей и то, что оно хорошо держит заданное направление. Это удается даже на перекрываемых отверстиях, или когда их диаметры выходят за края заготовки.
Качество реза боковых стенок достигается подрезкой волокон по окружности еще до того, как их коснется основная режущая кромка. Это позволяет избежать сколов и задир материала за пределами обрабатываемого диаметра.
Второе преимущество обеспечивается тем, что направление держит не центрирующее острие, а боковая кольцевая режущая кромка и вся цилиндрическая плоскость рабочей поверхности. После начала выборки материала сверло плотно удерживается в образованной лунке.
Модификации
В настоящее время сверло Форстнера по дереву выпускают многие фирмы. Некоторые делают упор на качественных материалах и традиционной конфигурации, другие пытаются усовершенствовать инструмент для различных условий. Так появилось сверло, приспособленное для заточки машинным способом. У него ободок позади центральных резцов имеет больший разрез.
Такое сверло теряет часть режущей поверхности по окружности, что чревато увеличением вибрации при работе и возможными срывами. С другой стороны, такая конструкция существенно удешевляет инструмент.
Есть сверло Форстнера с твердосплавными пластинками, припаянными на режущих внутренних кромках. В других конструкциях боковые окружности имеют зубья, как у пилы. Чистота боковых поверхностей в обрабатываемом материале при использовании такого инструмента ниже по классу, но зато сверло не так перегревается и обеспечивает большую скорость сверления.
Существующие разновидности и модификации
Сейчас сверло Форстнера по дереву производят многие фирмы. Некоторые из них делают упор на сохранении традиционной конфигурации инструмента, а другие – на использовании качественных материалов и усовершенствования устройства для работы при различных условиях.
Типоразмерный ряд сверл зачастую начинается с 10мм. Такие мелкие сверла менее популярны, чем, например, сверла диаметром 35 мм, которые используются при оформлении дверных петель. Также в продаже можно встретить и большие диаметры: 50 мм, 55 мм или даже 60 мм. Следует учесть, что чем больше значение диаметра, тем меньшей и медленней должна быть скорость рабочей дрели.
Очень важно в работе не превышать максимальную допустимую частоту вращения сверла, которая указывается в документации производителя.
В зависимости от типа резцов сверло Форстнера делят на:
- сверла с твердосплавными резцами – в своей конструкции имеют припаянные резцы, изготовленные из твердых видов сплава. Отличаются высокой стоимостью из-за приближенности к устройству оригинальной версии сверла. Недостаток: подверженность вибрации и возможность срыва с поверхности при сверлении по причине размещения боковых резцов на небольшой части окружности;
- сверла с зубчатыми венцами – имеют резцы в форме зубьев по всему режущему ободку. Главный плюс: меньший перегрев при работе за счет малого контакта с обрабатываемым материалом. Поэтому сверла с диаметром более 25мм всегда производятся с зубьями. Недостаток сверла: существует риск срыва при осуществлении сверления на краю деталей либо под углом.
Средняя длина сверла колеблется в пределах 10см. Из-за этой длины в некоторых случаях приходится прибегнуть к его удлинению. В этих целях используют специализированные удлинители размером до 300мм. Длина показывает величину глубины, которая будет получена за счет выбранной оснастки.
Цена
Выбирая сверло Форстнера, обычно руководствуются соотношением качество/стоимость. Есть смысл определиться, для каких целей оно приобретается: для профессионального производства или бытовых нужд. Для частого или постоянного использования целесообразней выбирать качественные сверла известных и хорошо зарекомендовавших себя фирм. Их продукция, возможно, будет стоить на порядок дороже, но есть гарантия, что инструмент прослужит долго и будет отвечать заявленным характеристикам.
С другой стороны, если есть необходимость в использовании сверл разного диаметра, то их суммарная стоимость будет довольно высокой. Возможно, в таком случае будет лучше приобрести доступный по цене набор, но включающий широкий диапазон размеров или модификаций.
Следует обратить внимание на состояние режущих поверхностей. Иногда непрозрачная упаковка сверла не дает возможности проконтролировать отсутствие задир, заусениц или сколов на его кромках. Такую продукцию лучше не приобретать. Вручную исправить серьезные дефекты без изменения профиля и геометрии режущих кромок бывает очень сложно.
