Wiertła HSS do metalu - HSS-R, HSS-G czy HSS-Co?

Przy wierceniu metalu najwięcej problemów zaczyna się od źle dobranego narzędzia albo zbyt wysokich obrotów. Wiertła HSS są uniwersalnym wyborem do wielu prac warsztatowych, ale ich skuteczność zależy od rodzaju materiału, średnicy oraz chłodzenia. Poniżej pokazuję, do czego służą, czym różnią się ich odmiany i jak pracować nimi tak, aby nie przegrzać ostrza.

Wiertła HSS, do czego służą w praktyce

HSS oznacza stal szybkotnącą, czyli stopową stal narzędziową odporną na podwyższoną temperaturę powstającą podczas skrawania. W praktyce takie wiertło służy przede wszystkim do wykonywania otworów w metalach i ich stopach, zarówno w warsztacie domowym, jak i przy pracach ślusarskich czy montażowych.

Najczęściej używam ich do stali niskowęglowej, profili zamkniętych, blach, płaskowników, aluminium, mosiądzu i żeliwa. Nadają się też do tworzyw sztucznych oraz drewna, ale w tych materiałach zwykle lepiej sprawdzają się narzędzia z ostrzem dopasowanym do konkretnego podłoża.

Granica zastosowania jest dość prosta. HSS sprawdza się tam, gdzie materiał jest twardszy niż drewno, ale nie wymaga jeszcze specjalistycznego wiertła węglikowego. Do hartowanej stali, ceramiki czy betonu wybieram inne narzędzie, bo zwykłe HSS szybko straci krawędź albo przegrzeje się bez uzyskania poprawnego otworu.

HSS-R, HSS-G i HSS-Co to nie są te same wiertła

Sam napis HSS na opakowaniu nie mówi jeszcze wszystkiego. Istotna jest metoda wykonania, geometria oraz dodatki stopowe. Właśnie te różnice decydują o trwałości, dokładności otworu i zachowaniu w trudniejszych materiałach.

HSS-R do prostych prac

Wiertła HSS-R są walcowane. Zwykle kosztują najmniej i wystarczają do okazjonalnego wiercenia w miękkiej stali, cienkiej blasze czy aluminium. Ich ostrze jest mniej precyzyjne niż w wiertłach szlifowanych, dlatego przy większej średnicy mogą zostawiać nieco gorszą powierzchnię otworu.

Do skręcenia półki, wykonania otworu w profilu albo drobnej naprawy nie widzę sensu kupowania najdroższego kompletu. HSS-R ma sens wtedy, gdy liczy się niska cena i uniwersalność, a nie idealna dokładność każdego otworu.

HSS-G do dokładniejszego wiercenia

HSS-G jest szlifowane, dzięki czemu ma ostrzejszą krawędź i lepszą geometrię. Takie wiertło łatwiej prowadzi się w materiale, wykonuje bardziej wymiarowy otwór i zwykle sprawniej odprowadza wióry. To mój typ do wiertarki stołowej, prac ślusarskich oraz sytuacji, w których otwór ma później przyjąć śrubę, tuleję albo gwint.

Wyższa precyzja nie oznacza jednak, że można wiercić bez chłodzenia i na przypadkowych obrotach. Nawet dobre HSS-G ulegnie stępieniu, jeśli krawędź zacznie pracować na niebiesko z powodu przegrzania.

HSS-Co do stali nierdzewnej

HSS-Co, określane również jako HSSE lub HSS-E, zawiera dodatek kobaltu. Popularne odmiany mają około 5% kobaltu, co zwiększa odporność na temperaturę i zużycie. Bosch Professional wskazuje ten wariant jako przeznaczony do wymagających zastosowań, w tym wiercenia w stali nierdzewnej.

To lepszy wybór do stali nierdzewnej, kwasoodpornej i niektórych stali stopowych, ale nie jest narzędziem niezniszczalnym. Przy nierdzewce trzeba ograniczyć obroty, mocno i równomiernie dociskać wiertło oraz używać oleju do skrawania. Delikatne „mizianie” materiału często powoduje umocnienie warstwy powierzchniowej, po którym wiercenie staje się jeszcze trudniejsze.

Przeczytaj również: Jak wyciąć otwór w płytce bez otwornicy? Poradnik krok po kroku

Powłoka TiN nie zastępuje właściwego doboru

Złota powłoka TiN może poprawić odporność na ścieranie i zmniejszyć tarcie, ale nie zmienia zwykłego wiertła w narzędzie do betonu czy stali hartowanej. Powłoka pomaga najbardziej wtedy, gdy prawidłowo ustawimy prędkość, posuw i chłodzenie. Zbyt wysokie obroty zniszczą także wiertło pokryte TiN.

Jak dobrać obroty i chłodzenie do materiału

Najprostszy wzór na obroty wygląda tak: n = 1000 × Vc ÷ 3,14 × d. Symbol Vc oznacza prędkość skrawania w metrach na minutę, a d średnicę wiertła w milimetrach. Im większa średnica, tym niższe obroty trzeba ustawić.

Dla przykładu wiertło o średnicy 8 mm przy prędkości skrawania 25 m/min powinno pracować z prędkością około 1000 obr./min. Przy wiertle 12 mm i tej samej wartości będzie to około 660 obr./min. To punkt wyjścia, a nie sztywna recepta, ponieważ znaczenie ma sztywność maszyny, stan ostrza i sposób mocowania elementu.

Zakresy traktuję jako ustawienia startowe. Producent konkretnego wiertła może zalecać inne wartości, szczególnie dla specjalnej geometrii lub powłoki. Katalog Pferd podaje dla stali konstrukcyjnych wartości rzędu 25-35 m/min, natomiast dla stali nierdzewnej około 10-20 m/min, co dobrze pokazuje, jak mocno materiał wpływa na parametry.

Chłodzenie odprowadza ciepło i zmniejsza tarcie. Przy otworach przelotowych w cienkiej blasze często wystarczy krótkie smarowanie, ale w grubej stali, nierdzewce i przy większej średnicy olej do skrawania potrafi zdecydowanie wydłużyć życie narzędzia.

Jak wiercić w metalu, żeby uzyskać czysty otwór

Wiercenie zaczynam od stabilnego zamocowania elementu. Obrabiany profil lub blachę trzeba unieruchomić w imadle albo ścisku, ponieważ trzymanie materiału dłonią jest niebezpieczne i sprzyja wyrwaniu wiertła przy wyjściu z drugiej strony.

1. Zaznacz punkt i wykonaj nakiełek punktakiem, aby ostrze nie uciekało po powierzchni.
2. Dobierz średnicę oraz sprawdź, czy uchwyt wiertarki ją przyjmie.
3. Przy większym otworze zacznij od wiertła pilotującego, zwykle o średnicy 3-4 mm.
4. Ustaw niższe obroty dla dużej średnicy i twardszego materiału.
5. Dodaj olej lub emulsję i prowadź wiertło równym naciskiem.
6. Przy głębokim otworze cofnij narzędzie co jakiś czas, aby usunąć wiór.
7. Przed przewierceniem zmniejsz nacisk, ponieważ właśnie wtedy najłatwiej o wyrwanie materiału.

Wiertło powinno skrawać, a nie ślizgać się po powierzchni. Jeśli słychać piszczenie, pojawia się dym albo wiór robi się bardzo drobny i ciemny, zwykle oznacza to za wysokie obroty, zbyt mały posuw lub tępe ostrze. W takiej sytuacji zatrzymuję pracę i koryguję parametry, zamiast dociskać mocniej.

Przy cienkiej blasze pomaga podłożenie kawałka drewna lub zastosowanie wiertła stopniowego, jeśli otwór ma być większy. Do grubej stali lepsze jest klasyczne wiertło kręte HSS-G, które łatwiej prowadzić i chłodzić na całej długości.

Najczęstsze błędy i sytuacje, w których HSS nie wystarczy

Najczęściej spotykam się z przekonaniem, że skoro HSS jest „do metalu”, to poradzi sobie z każdym metalem. To nieprawda. Materiał może być zbyt twardy, zbyt sprężysty albo zbyt wrażliwy na temperaturę, a wtedy potrzebne jest HSS-Co, wiertło węglikowe albo zupełnie inna geometria.

• Beton, cegła i kamień wymagają wiertła do muru z płytką z węglika spiekanego.
• Szkło i ceramika potrzebują wierteł diamentowych lub specjalnych grotów.
• Stal hartowana może szybko stępić HSS, szczególnie powyżej około 40-45 HRC.
• Stal nierdzewna nie lubi wysokich obrotów ani zatrzymywania wiertła w materiale.
• Drewno można wiercić HSS, ale otwór będzie zwykle mniej czysty niż po użyciu wiertła do drewna z ostrzem centrującym.

Błędem jest też wiercenie na maksymalnych obrotach wiertarki ręcznej. Małe wiertło 3 mm może pracować szybko, lecz wiertło 12 mm potrzebuje znacznie niższych obrotów. W praktyce właśnie dopasowanie prędkości do średnicy robi większą różnicę niż sama marka narzędzia.

Nie próbuję również chłodzić rozgrzanego wiertła gwałtownym zanurzeniem w wodzie. Takie hartowanie może zmienić właściwości ostrza i zwiększyć ryzyko pęknięcia. Lepiej robić przerwy, smarować podczas pracy i nie dopuszczać do nadmiernego nagrzania.

Jak wybrać zestaw do warsztatu i nie przepłacić

Do typowych prac domowych i montażowych wystarczy zestaw HSS-R lub HSS-G w rozmiarach od około 1 do 10 mm, najlepiej co 0,5 mm. Jeśli często wiercę profile stalowe, blachy i elementy maszyn, wybieram HSS-G, bo różnica w prowadzeniu i trwałości szybko się zwraca.

HSS-Co opłaca się kupić wtedy, gdy rzeczywiście obrabiam nierdzewkę lub twardsze stale. Do sporadycznego wykonania jednego otworu w zlewie czy uchwycie nie trzeba wymieniać całego kompletu, ale kilka najczęściej używanych rozmiarów kobaltowych może być bardzo praktycznym uzupełnieniem.

Patrzę nie tylko na liczbę elementów w pudełku, ale też na oznaczenia, szlif i sposób przechowywania. Zestaw z 25 przypadkowymi rozmiarami nie zawsze jest lepszy od mniejszego kompletu, w którym najczęściej używane wiertła są wykonane z dobrej jakości HSS-G.

Dobry otwór zaczyna się od właściwego materiału wiertła

Najkrótsza odpowiedź brzmi: wiertła HSS służą głównie do wiercenia w metalu, szczególnie w stali konstrukcyjnej, aluminium, mosiądzu i żeliwie. Do zwykłych prac wybieram HSS-R lub HSS-G, do nierdzewki HSS-Co, a do betonu, szkła i bardzo twardych materiałów sięgam po narzędzia specjalistyczne.

Jeżeli mam wskazać jedną zasadę, która najczęściej decyduje o powodzeniu, jest nią kontrola temperatury. Ostre wiertło, stabilnie zamocowany element, odpowiednie obroty i odrobina chłodziwa zwykle znaczą więcej niż efektowne oznaczenie na opakowaniu.