Univerzální šablona pro kontrolu vrtáků

Kdybychom chtěli přesně popsat „obyčejný“ šroubovicový vrták do kovu s válcovou stopkou, museli bychom použít více než 30 různých pojmů. Z nich téměř polovina jsou parametry.

Vrcholový úhel vrtáku

Mezi nejdůležitější parametry patří vrcholový úhel ε (epsilon z řecké abecedy). Měří se mezi dvěma hlavními řeznými hranami vrtáku (obr. 1) na jeho špičce (hrotu).

V souvislosti se šroubovými vrtáky pro vrtání do oceli se nejčastěji setkáme s vrcholovým úhlem 118° a 135°. Odchylka +/- 2 až 3 stupně pro většinu aplikací není kritická.

Obr. 1. Vrcholový úhel vrtáku

Obr. 2. Úhel mezi hranami dvou matic je 120°

Pro orientační určení úhlu 118° si můžeme jednoduše pomoci dvěma šestihrannými maticemi – jsou běžně dostupné a postačují, pokud nepotřebujeme přesné měření. Když je položíme vedle sebe, vznikne mezi nimi úhel 120° a špička vrtáku s úhlem 118° mezi ně pěkně zapadne, jak je znázorněno na obr. 2.

Při práci s vrtáky nebo záhlubníky s různými vrcholovými úhly – zvláště pokud se věnujeme i jejich ostření – se rozsah běžně používaných úhlů výrazně rozšiřuje a dvě matice již nestačí.

Šablona pro kontrolu vrcholového úhlu vrtáku

Umožňuje vizuální srovnání úhlu vrtáku s úhly šablony, čímž dokážeme nejen úhel identifikovat, ale s trochou znalostí i poměrně přesně určit, pro jaký typ materiálu je daný vrták vhodný.

Naše kovová šablona HERMAN PT-31 má k dispozici osm různých úhlů v rozsahu od 60° do 160° (obr. 3), které jsou vybrány tak, aby pokryly potřeby identifikace běžných i méně častých vrcholových úhlů používaných u vrtacích nástrojů – především vrtáků a záhlubníků. Uplatnění najde u každého, kdo pracuje s kovem nebo dřevem.

Měrky na šabloně jsou zřetelně vyznačeny ve stupních a doplněny o jednoduchou milimetrovou stupnici. Navíc - každý z jejích čtyř rohů tvoří vnější úhel 90° - ačkoli nejsou označeny, mohou být užitečné v různých situacích.

Pro vyšší odolnost vůči opotřebení a zachování přesnosti je šablona vyrobena z nerezavějící oceli. Praktický řetízek umožňuje jeho zavěšení na viditelné místo v blízkosti pracovního stolu.

Obr. 3. Kovová šablona pro kontrolu vrcholového úhlu vrtáku

Použití šablony je velmi jednoduché: vrták se přiloží tak, aby se jeho hrot dotýkal výřezu na šabloně. Následně se porovná, zda řezné hrany přesně kopírují tvar výřezu. Pokud ano, úhel odpovídá označení na šabloně. Pokud ne, je třeba zkusit jiný výřez – nebo případně upravit vrcholový úhel pro požadovaný výsledek.

Tato šablona nám kromě kontroly vrcholového úhlu vrtáku vlastně pomáhá rychle určit, pro jaký druh materiálu jsou dostupné vrtáky vhodné. Netřeba to však chápat jako jednoznačné kritérium při výběru vrtáku pro konkrétní aplikaci – zejména pokud jde o sériové vrtání většího počtu otvorů.

Je důležité uvědomit si, že vrcholový úhel sice patří mezi klíčové, ale zdaleka ne jediné parametry vrtáku. Pro efektivní vrtání potřebujeme mimo jiné správnou formu výbrusu špičky, vhodný úhel sklonu spirály, vhodnou surovinu a podobně. Jinými slovy – najít správný vrták pro danou aplikaci není vždy jednoduché.

Pro rychlou orientaci nám však šablona postačí.

V zásadě platí pravidlo: čím tvrdší je materiál, který chceme vrtat, tím větší by měl být vrcholový úhel vrtáku. Pro měkké materiály, jako jsou guma či plast, jsou vhodné vrtáky s menším úhlem v rozmezí 60° až 90°. Naopak, u velmi tvrdých ocelí se používají vrtáky s větším úhlem, a to 130° a více.

Jak to ovšem bývá, i zde existují výjimky. Například hliník se lépe vrtá „tupším“ vrtákem, tedy s větším vrcholovým úhlem. Podobně riziko prasknutí plexiskla se snižuje právě použitím vrtáku s větším úhlem.

Možná jste se už setkali se situací, kdy jste chtěli provrtat tenký plech (např. o tloušťce 1mm) běžným vrtákem se standardním úhlem 118°, ale vrták se vzpříčil a téměř Vám plech vytrhlo z ruky. Právě při vrtání do tenkostěnných materiálů, i když se jedná o kov, je často vhodnější použít vrták s menším vrcholovým úhlem.

Správná volba vrcholového úhlu má významný vliv na přesnost a čistotu otvoru, rychlost vrtání, opotřebení nástroje, snižuje riziko jeho poškození - amv některých případech snižuje i riziko úrazu.

Úhly šablony

Jsem přesvědčen, že mezi nejčastěji používané úhly na šabloně budou patřit právě 118° a 135°. Rozlišit tyto dva úhly je velmi důležité – i když se při vrtání jednoho otvoru nemusí rozdíl projevit výrazně, v praxi sehrává svou roli.

Úhel 118° je typický pro černé vrtáky HSS-R (obr. 4 A) a lesklé HSS-G (obr. 4 B). Oba typy jsou vhodné pro vrtání do ocelí běžných pevností (do 800N/mm²), šedé litiny, neželezných kovů či bronzu. Jedná se o univerzální úhel pro široké spektrum materiálů. HSS-R je díky své pružnosti ideální pro použití v ručních vrtačkách – je méně náchylný ke zlomení. Naopak, HSS-G poskytuje delší životnost a vyšší přesnost, ale je křehčí. Více o rozdílech mezi nimi naleznete v článku: Černý HSS-R a lesklý HSS-G: Proč nikdo nechce černé vrtáky?

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

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

Hned na druhém místě bude úhel 135° - to je typický úhel pro vrtání do ocelí vyšších pevností, nerezavějících ocelí, žáruvzdorné oceli apod., a to zejména tehdy, jedná-li se o vrtáky HSS-E, které jsou vyrobeny ze suroviny s příměsí kobaltu (obr. 1). S takovým úhlem však najdete i vrtáky HSS-G, avšak jejich životnost je výrazně nižší, než životnost HSS-E.

Mezi další běžně využívané úhly na šabloně patří 60°, 90° a 120°. Tyto úhly odpovídají vrcholovým úhlům záhlubníků – ať už s válcovou nebo kuželovou stopkou.

V našich podmínkách jsou nejrozšířenější tříbřité kuželové záhlubníky s vrcholovým úhlem 90° (obr. 6), které se používají zejména ke sražení hran otvorů před zapuštěním hlavy šroubu nebo pro dosažení čistšího opracování otvoru.

Na šabloně zůstávají ještě tři méně používané úhly – 82°, 150° a 160°. Tyto hodnoty jsou zařazeny pro úplnost, protože v běžné dílenské praxi se s nimi setkáváme, i když jen zřídka.

Záhlubníky s úhlem 82° jsou speciálně navrženy pro vytváření kuželových zahloubení pro šrouby se zapuštěnou hlavou podle amerických norem (UNC / UNF).

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

Úhly 150° a 160° se používají při vrtání do extrémně tvrdých materiálů – nejčastěji se jedná o tvrdokovové vrtáky, případně o speciální centrovací vrtáky a záhlubníky určené pro přesné nebo náročné aplikace.

Závěr

I když je vrcholový úhel jen jedním z parametrů, které ovlivňují vlastnosti a vhodnost vrtáku pro konkrétní úlohu, jeho znalost je základem pro efektivní práci. Pomocí jednoduché šablony můžeme rychle a přehledně určit vrcholový úhel vrtáku nebo záhlubníku , což ocení každý profesionál – strojař i řemeslník.

Ať už pracujete s kovem, dřevem nebo plastem, správné rozpoznání a zvolení vrcholového úhlu Vám pomůže prodloužit životnost nástroje, zlepšit kvalitu otvorů a zvýšit bezpečnost při práci.

Mějte šablonu vždy po ruce - je to malá, ale mimořádně užitečná pomůcka, která Vám může ušetřit čas i starosti.

Klíčová slova: vrtání, vrcholový úhel, HSS-R, HSS-G, šablona pro měření úhlu, výběr správného vrtáku, úhel špičky vrtáku

Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN

Ing. Herman Nagypál

Vystudoval jsem vojenskou školu, obor letecká elektrotechnika. S nářadím a nástroji jsem se naučil pracovat už v dětství s tátou na stavbě rodinného domu. Každý náš nový produkt testuji i osobně - vlastníma rukama ve své dobře vybavené dílně. Ve volném čase se rád proháním na motorce po rumunských horských průsmycích. Kromě toho studuji trendy v oboru a rád si vyzkouším i konkurenční produkty. Nad některými se pousměju, nad některými se divím (že se někdo dal nachytat a koupil to) a některé jsou fakt dobré. Skoro jako naše 😊.