Univerzálna šablóna pre kontrolu vrtákov

Keby sme chceli presne popísať „obyčajný“ skrutkovicový vrták do kovu s valcovou stopkou, museli by sme použiť viac ako 30 rôznych pojmov. Z nich takmer polovica sú parametre.

Vrcholový uhol vrtáka

Medzi najdôležitejšie parametre patrí vrcholový uhol ε (epsilon z gréckej abecedy). Meria sa medzi dvoma hlavnými reznými hranami vrtáka (obr. 1) na jeho špičke (hrote).

V súvislosti so skrutkovicovými vrtákmi pre vŕtanie do ocele sa najčastejšie stretneme s vrcholovým uhlom 118° a 135°. Odchýlka +/- 2 až 3 stupne pre väčšinu aplikácií nie je kritická.

Obr. 1. Vrcholový uhol vrtáka

Obr. 2. Uhol medzi hranami dvoch matíc je 120°

Na orientačné určenie uhla 118° si môžeme jednoducho pomôcť dvomi šesťhrannými maticami – sú bežne dostupné a postačujú, ak nepotrebujeme presné meranie. Keď ich položíme vedľa seba, vznikne medzi nimi uhol 120° a špička vrtáka s uhlom 118° medzi ne pekne zapadne, ako je znázornené na obr. 2.

Pri práci s vrtákmi alebo záhlbníkmi s rôznymi vrcholovými uhlami – najmä ak sa venujeme aj ich ostreniu – sa rozsah bežne používaných uhlov výrazne rozširuje a dve matice už nestačia.

Šablóna na kontrolu vrcholového uhla vrtáka

Umožňuje vizuálne porovnanie uhla vrtáka s uhlami šablóny, čím dokážeme nielen uhol identifikovať, ale s trochou znalostí aj pomerne presne určiť, na aký typ materiálu je daný vrták vhodný.

Naša kovová šablóna HERMAN PT-31 má k dispozícii osem rôznych uhlov v rozsahu od 60° do 160° (obr. 3), ktoré sú vybrané tak, aby pokryli potreby identifikácie bežných aj menej častých vrcholových uhlov používaných pri vŕtacích nástrojoch – predovšetkým vrtákoch a záhlbníkoch. Uplatnenie nájde u každého, kto pracuje s kovom alebo drevom.

Mierky na šablóne sú zreteľne vyznačené v stupňoch a doplnené o jednoduchú milimetrovú stupnicu. Naviac - každý z jej štyroch rohov tvorí vonkajší uhol 90° – hoci nie sú označené, môžu byť užitočné v rôznych situáciách.

Pre vyššiu odolnosť voči opotrebovaniu a zachovanie presnosti je šablóna vyrobená z nehrdzavejúcej ocele. Praktická retiazka umožňuje jej zavesenie na viditeľné miesto v blízkosti pracovného stola.

Obr. 3. Kovová šablóna pre kontrolu vrcholového uhla vrtáka

Použitie šablóny je veľmi jednoduché: vrták sa priloží tak, aby sa jeho hrot dotýkal výrezu na šablóne. Následne sa porovná, či rezné hrany presne kopírujú tvar výrezu. Ak áno, uhol zodpovedá označeniu na šablóne. Ak nie, treba skúsiť iný výrez – alebo prípadne upraviť vrcholový uhol pre požadovaný výsledok.

Táto šablóna nám okrem kontroly vrcholového uhla vrtáka vlastne pomáha rýchlo určiť, na aký druh materiálu sú dostupné vrtáky vhodné. Netreba to však chápať ako jednoznačné kritérium pri výbere vrtáka pre konkrétnu aplikáciu – najmä, ak ide o sériové vŕtanie väčšieho počtu otvorov.

Je dôležité uvedomiť si, že vrcholový uhol síce patrí medzi kľúčové, no zďaleka nie jediné parametre vrtáka. Pre efektívne vŕtanie potrebujeme okrem iného správnu formu výbrusu špičky, vhodný uhol sklonu špirály, vhodnú surovinu a podobne. Inými slovami – nájsť správny vrták pre danú aplikáciu nie je vždy jednoduché.

Pre rýchlu orientáciu nám však šablóna postačí.

V zásade platí pravidlo: čím tvrdší je materiál, ktorý chceme vŕtať, tým väčší by mal byť vrcholový uhol vrtáka. Na mäkké materiály, ako sú guma či plast, sú vhodné vrtáky s menším uhlom v rozmedzí 60° až 90°. Naopak, pri veľmi tvrdých oceliach sa používajú vrtáky s väčším uhlom, a to 130° a viac.

Ako to však býva, aj tu existujú výnimky. Napríklad hliník sa lepšie vŕta „tupším“ vrtákom, teda s väčším vrcholovým uhlom. Podobne, riziko prasknutia plexiskla sa znižuje práve použitím vrtáka s väčším uhlom.

Možno ste sa už stretli so situáciou, keď ste chceli prevŕtať tenký plech (napr. s hrúbkou 1mm) bežným vrtákom so štandardným uhlom 118°, no vrták sa vzpriečil a takmer Vám plech vytrhlo z ruky. Práve pri vŕtaní do tenkostenných materiálov, aj keď ide o kov, je často vhodnejšie použiť vrták s menším vrcholovým uhlom.

Správna voľba vrcholového uhla má významný vplyv na presnosť a čistotu otvoru, rýchlosť vŕtania, opotrebenie nástroja, znižuje riziko jeho poškodenia – a v niektorých prípadoch znižuje aj riziko úrazu.

Uhly šablóny

Som presvedčený, že medzi najčastejšie používané uhly na šablóne budú patriť práve 118° a 135°. Rozlíšiť tieto dva uhly je veľmi dôležité – aj keď sa pri vŕtaní jedného otvoru nemusí rozdiel prejaviť výrazne, v praxi zohráva svoju úlohu.

Uhol 118° je typický pre čierne vrtáky HSS-R (obr. 4 A) a lesklé HSS-G (obr. 4 B). Oba typy sú vhodné na vŕtanie do ocelí bežných pevností (do 800N/mm²), šedej liatiny, neželezných kovov či bronzu. Ide o univerzálny uhol pre široké spektrum materiálov. HSS-R je vďaka svojej pružnosti ideálny na použitie v ručných vŕtačkách – je menej náchylný na zlomenie. Naopak, HSS-G poskytuje dlhšiu životnosť a vyššiu presnosť, no je krehkejší. Viac o rozdieloch medzi nimi nájdete v článku: Čierny HSS-R a lesklý HSS-G: Prečo nikto nechce čierne vrtáky?

Obr. 4. Vrták HSS-R a HSS-G – v tomto prípade oba s vrcholovým uhlom 118°

Obr. 5. Vrták HSS-E Co5% s vrcholovým uhlom 135°

Hneď na druhom mieste bude uhol 135° - to je typický uhol pre vŕtanie do ocelí vyšších pevností, nehrdzavejúcich ocelí, žiaruvzdornej ocele a pod., a to najmä vtedy, ak sa jedná o vrtáky HSS-E, ktoré sú vyrobené zo suroviny s prímesou kobaltu (obr. 5). S takýmto uhlom však nájdete aj vrtáky HSS-G, avšak ich životnosť je výrazne nižšia, ako životnosť HSS-E.

Medzi ďalšie bežne využívané uhly na šablóne patria 60°, 90° a 120°. Tieto uhly zodpovedajú vrcholovým uhlom záhlbníkov – či už s valcovou alebo kužeľovou stopkou.

V našich podmienkach sú najrozšírenejšie trojbrité kužeľové záhlbníky s vrcholovým uhlom 90° (obr. 6), ktoré sa používajú najmä na zrazenie hrán otvorov pred zapustením hlavy skrutky alebo pre dosiahnutie čistejšieho opracovania otvoru.

Na šablóne zostávajú ešte tri menej používané uhly – 82°, 150° a 160°. Tieto hodnoty sú zaradené pre úplnosť, pretože v bežnej dielenskej praxi sa s nimi stretávame, aj keď iba zriedkavo.

Záhlbníky s uhlom 82° sú špeciálne navrhnuté na vytváranie kužeľových zahĺbení pre skrutky so zapustenou hlavou podľa amerických noriem (UNC/UNF).

Obr. 6. Záhlbník HERMAN DIN 335 C, 90°

Uhly 150° a 160° sa používajú pri vŕtaní do extrémne tvrdých materiálov – najčastejšie ide o tvrdokovové vrtáky, prípadne o špeciálne centrovacie vrtáky a záhlbníky určené pre presné alebo náročné aplikácie.

Záver

Aj keď je vrcholový uhol len jedným z parametrov, ktoré ovplyvňujú vlastnosti a vhodnosť vrtáka pre konkrétnu úlohu, jeho znalosť je základom pre efektívnu prácu. Pomocou jednoduchej šablóny môžeme rýchlo a prehľadne určiť vrcholový uhol vrtáka alebo záhlbníka, čo ocení každý profesionál - strojár aj remeselník.

Či už pracujete s kovom, drevom alebo plastom, správne rozpoznanie a zvolenie vrcholového uhla Vám pomôže predĺžiť životnosť nástroja, zlepšiť kvalitu otvorov a zvýšiť bezpečnosť pri práci.

Majte šablónu vždy po ruke – je to malá, ale mimoriadne užitočná pomôcka, ktorá Vám môže ušetriť čas aj starosti.

Kľúčové slová: vŕtanie, vrcholový uhol, HSS-R, HSS-G, šablóna na meranie uhla, výber správneho vrtáka, uhol špičky vrtáka

Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti HERMAN

Ing. Herman Nagypál

Vyštudoval som vojenskú školu, odbor letecká elektrotechnika. S náradím a nástrojmi som sa naučil pracovať už v detstve s otcom na stavbe rodinného domu. Každý náš nový produkt testujem aj osobne - vlastnými rukami vo svojej dobre vybavenej dielni. Vo voľnom čase sa rád preháňam na motorke po rumunských horských priesmykoch. Okrem toho študujem trendy v odbore a rád si vyskúšam aj konkurenčné produkty. Nad niektorými sa pousmejem, nad niektorými sa čudujem (že sa niekto dal nachytať a kúpil to) a niektoré sú fakt dobré. Skoro ako naše 😊.