Что такое сверло форстнера по дереву
Сверло Форстнера — как его применять, для чего оно нужно
Перед тем, как выяснить, что такое сверло форстнера, поговорим, что за человеком был этот Форстнер, в честь которого назвали инструмент по обработке дерева, без которого сегодня не представляет себя ни один столяр.
Кто такой Форстнер?
25 марта 1834 года в американском штате Пенсильвания на свет появился Бенджамин Форстнер. В 16 лет он уехал из дома и сдружился с утопическим социалистом Уильямом Кейлом. Вместе они уехали на тогда еще не особо обжитый северо-запад США и основали общину.
В 1866 году Бенджамин женился на Луизе Снайдер и, чтобы обеспечивать семью, решил заняться новым для себя делом, начав карьеру оружейника и изобретателя. В 1874 году Форстнер запатентовал свое уникальное изобретение — сверло довольно-таки причудливой формы. Он представил его на двух Всемирных выставках: в Филадельфии в 1876 году и в Чикаго в 1893 году. Еще после первой выставки необычное сверло с фрезой стало настолько популярным, что Бенджамин Форстнер сколотил внушительное состояние, и в 1891 году удалился на покой, продолжая получать отчисления со всех продаж его изобретения. А его разработкой пользуются и поныне.
Что собой представляет сверло Форстнера, общие сведения
Но чем же так уникально сверло Форстнера, ведь его начали буквально «расхватывать, как горячие пирожки»?
Бенджамин Форстнер придумывал сверло с вполне конкретной целью: ему нужно было сделать в дереве не сквозную дырку, а углубление с дном, причем стенки отверстия должны были быть ровными. Обычным сверлом это было сделать нереально, поэтому с легкой руки Форстнера и появилось на свет сверло, вокруг центрального острия которого расположен зигзагообразный резак-лезвие. Причем это лезвие является не сплошным, благодаря чему вырезанная древесина вытесняется наружу по мере сверления. Некоторые называют его фрезерное сверло, поскольку, по сути, у данного инструмента на торце расположена режущая кромка.
Область применения
Изначально, когда Форстнер придумал свое сверло, оно предназначалось сугубо для сверления отверстий с плоским дном (то есть они были не сквозными) в древесине.
Сегодня сверло Форстнера используют для ряда операций:
Принцип работы
Хотя сегодня сверло форстнера по дереву разительно отличается от изобретения Бенджамина Форстнера 145-летней давности, его принцип работы остался неизменным. По-прежнему дерево режется с помощью внешней режущей поверхности, а с помощью резцов внутри этого обода древесина удаляется и «выбрасывается» наружу.
У всех оригинальных сверл Форстнера есть центральное острие, хотя рабочая часть в них — окружающая это острие режущая кромка. Для правильного использования сверла нужно сделать разметку маркером, коснуться центральным острием точки разметки и вдавить в материал, пока поверхности изделия не коснется круговая режущая плоскость (причем она должна лечь на поверхность ровно). После этого нужно начать сверление на малых оборотах (800 — 1800 оборотов в минуту).
Стоит упомянуть общие принципы использования сверла Форстнера:
Какие есть виды сверл Форстнера?
Как несложно догадаться, существуют разные виды сверл Форстнера, помимо «обычного», рассмотренного выше. Рассмотрим самые популярные из них.
Сверло с резцами
У данного типа сверла Форстнера легко можно заметить твердосплавные резцы. Такое сверло более всего похоже на оригинальное изобретение Форстнера, а также отличается высокой стоимостью.
Данный вид сверл меньше подвержен перегреву при работе, но у него есть довольно немаленькие шансы соскочить при сверлении, а также усиленная вибрация во время работы. Если кто-то ищет сверло форстнера по камню, ему нужно присмотреться как раз к варианту с резцами.
Сверло с зубчатым «венцом»
Здесь небольшими резцами-зубьями усыпана вся режущая рабочая кромка. Подобную разновидность сверла стоит выбирать, если вам нужно проделать лунку большого диаметра. Нагреваются эти сверла меньше «обычных», но вероятность соскока и чрезмерная вибрация также присутствуют.
Сверло с ограничителем
Этот тип сверла используется, чтобы гарантированно не сделать лунку глубже, чем нужно. Насадка-ограничитель не даст этого сделать.
Сверло со съемным наконечником
Как уже было отмечено выше, подобный тип сверла используют во время работы с тонким материалом, чтобы случайно не просверлить его насквозь.
Помимо классификации, указанной выше, сверла Форстнера различаются по размерам — сверло форстнера имеет размеры от 10 миллиметров до 6 сантиметров.
Как правильно выбрать сверло и отличить подделку?
Естественно, далеко не все сверла одинаковые по качеству.
Тем, кому хочется «настоящее» американское качество, стоит быть готовым раскошелиться
на приличную сумму. Оригинальное сверло форстнера выпускает американская компания «Connecticut Valley Manufacturing». Их продукция отличается от прочей тем, что ее делают из углеродистой стали, а не штампуют посредством литья, как все другие компании.
Если же денег на такую продукцию нет, придется выбирать среди прочей. И здесь велик шанс нарваться на подделку. Как же отличить настоящие сверла от не качественных?
В настоящих сверлах есть 3 «фишки», которые обычно не встречаются в подделках:
Итак, как выбрать подобный инструмент мы уже узнали, а купить сверло форстнера можно практически в любом строительном магазине.
Материал изготовления и скорость работы
Обычно качественные сверла форстнера делают из быстрорежущей стали (HSS) с различными примесями, которые должны увеличить прочность инструмента. Так они не будут перегреваться, как изделия из обычной стали, и не будут терять остроту. У некоторых сверл форстнера делают покрытие режущей части напылением нитрида титана, чтобы оно нагревалось при работе еще медленнее. Впрочем, если сверло фреза нужно буквально на несколько раз, то можно неплохо сэкономить и приобрести инструмент из обычной стали.
Что касается того, какую скорость вращения дрели ставить при работе со сверлом форстнера, все просто — нужно придерживаться следующих советов:
Сверло (фреза) Форстнера по дереву: рановидности, правила выбора, заточка
Сверло Форстнера, как и многие другие инструменты подобного назначения, используется для того, чтобы создавать в различных материалах точные и аккуратные отверстия. Выбирать такие инструменты, отличающиеся как конструкцией, так и стоимостью, следует в зависимости от того, в каком материале следует выполнить отверстие, а также от требований, предъявляемых к геометрическим параметрам последнего.
Врезка мебельных петель чашечного типа с использованием сверла Форстнера
Что собой представляют сверла Форстнера
Сверла Форстнера от сверл других типов отличаются двумя значимыми преимуществами.
Во-первых, данные сверла благодаря особенностям своей конструкции позволяют получать очень чистый рез. Специальный режущий ободок врезается в обрабатываемый материал и перерезает волокна его структуры раньше, чем это делают рабочие лезвия. Именно благодаря этому удается практически полностью избежать образования сколов по краям формируемого отверстия, выполнить его с идеально гладкими внутренними стенками и плоским дном.
Во-вторых, сохранение точного направления движения сверл Форстнера в процессе сверления обеспечивает специальный ободок, а не центральное острие, что характерно для сверл других типов. Такое качество инструмента, который используется преимущественно в роли сверла по дереву, особенно актуально в тех случаях, когда необходимо выполнить сверление перекрывающихся отверстий или сформировать отверстия на торцевых элементах изделия, а также расположенные под углом к волокнам, из которых состоит внутренняя структура обрабатываемого материала.
Таким образом, пользуясь сверлами Форстнера, можно получать качественные отверстия даже в тех случаях, когда их расположение, а также внутренняя структура обрабатываемого материала не позволяют обеспечить точное направление подачи сверлильных инструментов любых других типов.
Выборка глухих отверстий сверлом Форстнера
Как отличить оригинальную продукцию
Не все сверла, названные именем Форстнера и предлагаемые на современном рынке, имеют конструкцию, запатентованную более 120 лет назад. Между тем большая их часть работает по схожему принципу, суть которого заключается в следующем:
Имеется два основных признака, позволяющих отличить настоящее сверло Форстнера по дереву от неоригинального. Такими признаками являются:
Сверло Форстнера: 1 – оригинальное; 2 – для машинной заточки; 3 – с твердосплавными резцами; 4 – с зубьями
Настоящие фрезы Форстнера сегодня производятся только одной компанией – Connecticut Valley Manufacturing, производственные мощности которой расположены в США. В отличие от неоригинальных инструментов, изготавливаемых методом литья, настоящая фреза Форстнера вытачивается из цельной заготовки, изготовленной из углеродистой стали.
Благодаря значительной толщине режущих кромок настоящие сверла Форстнера меньше перегреваются при сверлении и, соответственно, отличаются более высокой стойкостью. Стоимость настоящих сверл Форстнера достаточно высока, что вполне оправдано как большим ресурсом их работы, так и тем, что выполнять обработку с их помощью можно на более высоких скоростях, при этом создаваемые отверстия отличаются высокой точностью и аккуратностью.
Отверстие небольшого диаметра, имеющееся в конструкции сверл Форстнера, делает их более удобными для обработки заготовок небольшой толщины. Между тем попасть центральной частью этого инструмента в перекрестие разметки проблематично, поэтому приходиться ориентироваться на внешний диаметр сверла, что несколько затрудняет сверление.
Варианты исполнения инструмента с приспособлением для ограничения глубины сверления
Неоригинальный инструмент от настоящих сверл Форстнера можно отличить по следующим признакам:
Данные отличия объясняют тот факт, что неоригинальный инструмент стоит значительно дешевле настоящих сверл Форстнера.
На современном рынке представлена еще одна категория неоригинальных сверл Форстнера, режущая часть которых оснащена твердосплавными пластинами. Такие сверла по дереву благодаря особенностям своей конструкции не перегреваются и отличаются большим ресурсом использования, а их стоимость сопоставима с ценой оригинального инструмента. Между тем есть у них и один большой недостаток: их режущие пластины, напаянные на режущую часть, занимают значительно меньшую часть окружности, чем сплошной ободок. Из-за такого конструктивного недостатка сверло начинает интенсивно вибрировать в процессе обработки и соскакивает с обрабатываемой поверхности в том случае, когда сверление выполняется под углом или с самого края заготовки.
Сверло Форстнера с напаянными резцами
Еще один неоригинальный инструмент, также называемый сверлом Форстнера, отличается тем, что на его режущем ободке выполнены зубья, напоминающие режущие элементы пилы. Благодаря тому, что площадь контакта таких зубьев с обрабатываемым материалом значительно меньше, чем у сплошного ободка, инструмент данного типа не перегревается при выполнении обработки, что особенно актуально при сверлении отверстий большого диаметра.
Именно поэтому сверла по дереву, предназначенные для получения отверстий диаметром более 25 мм, изготавливают именно с такими зубьями на режущем ободке. Как и сверла с твердосплавными пластинами, инструмент, на режущем ободке которого выполнены зубья, не очень хорошо демонстрирует себя при сверлении отверстий, расположенных под углом или на самом краю заготовки: в таких случаях он может просто соскакивать с зоны обработки.
Сверло с зубчатой режущей кромкой
Материал изготовления сверл Форстнера
Чаще всего сверла, названные именем Форстнера, изготавливаются из быстрорежущей стали (HSS), отличающейся не только доступной стоимостью, но и хорошими эксплуатационными характеристиками. Обычная сталь, если она перегревается, становится значительно мягче, и режущие кромки инструмента, если он изготовлен из такого материала, быстро утрачивают свою остроту. Такого не происходит с быстрорежущей сталью, которая обладает высокой устойчивостью к перегреву.
Чтобы уменьшить интенсивность нагрева режущей части инструмента, некоторые современные производители наносят на нее специальное покрытие, основу которого составляет нитрид титана. На сверло с таким покрытием можно оказывать большее давление в процессе обработки, не переживая за то, что оно перегреется.
Какую скорость вращения сверла предпочесть
Выполняя обработку сверлами Форстнера, следует придерживаться следующих рекомендаций по выбору скорости их вращения.
Чтобы понять, с какой оптимальной частотой должно вращаться сверло Форстнера определенного диаметра, можно воспользоваться специальными справочными таблицами.
Режимы сверления в различных материалах
Выбор инструмента
Ответ на вопрос о том, стоит ли предпочесть дорогостоящим сверлам Форстнера недорогие неоригинальные инструменты, зависит от того, какие технологические задачи вы собираетесь решать. В том случае, если сверла по дереву вы используете достаточно часто, при этом вам особенно важно качество формируемого отверстия, лучше приобрести оригинальную продукцию.
Хорошей альтернативой оригинальным сверлам Форстнера является инструмент, выпускаемый под торговой маркой Convaico. Сверло данной торговой марки, позволяющее получать точные и аккуратные отверстия, выпускается в достаточно большом диапазоне диаметров: 6–76 мм с шагом в 1,6 мм.
Приобретение такого недорого набора вполне оправдано для периодических работ в домашней мастерской, связанных с обработкой мягкой древесины
Для выполнения относительно нечастых работ по сверлению изделий из дерева можно приобрести набор 6–7 неоригинальных сверл наиболее ходовых диаметров. Стоимость такого набора, который позволит вам решать различные задачи по обработке древесины, будет приблизительно соответствовать цене одного сверла, выпущенного под торговой маркой Convaico.
В том случае, если вам необходимо сверлить в дереве отверстия большого диаметра, лучше приобрести сверло с зубчатым венцом.
Правила заточки
Чтобы выполнить качественную заточку сверл Форстнера, можно воспользоваться следующими рекомендациями:
Наружная режущая кромка затачивается только изнутри, чтобы не изменился размер ободка
Для доводки режущих кромок лучше использовать не напильники, а мелкозернистые оселки
И в заключении предлагаем посмотреть небольшое видео, в котором показан процесс заточки на станке сверла Форстнера с твердосплавными резцами.
Особенности и секреты выбора сверл форстнера
Плюсы и применяемость
Когда это сверло только появилось, использовали его исключительно для того чтобы проделывать несквозные отверстия в мягких и твердых породах древесины. Сегодня им успешно пользуются и при работе с такими материалами как ДСП, ДВП, МДФ и т.д.
Наиболее успешное и масштабное применение фиксируется при производстве мебели, например:
Не менее успешно применение сверла по дереву Форстнера значится и при других работах, например при монтаже розеток, выключателей, установке врезных замков и оконных проемах.
Что касается объективных преимуществ, к ним можно отнести:
Общие сведения о приспособлении Форстнера
Сверло Форстнера для мебельных петель представляет собою сложное по конфигурации устройство имеющее несколько разновидностей. Но в основе всех их одно центровое острие, поперечный резец и два находящихся на ободке.
В продаже имеется три основных вида сверл для установки мебельных петель:
По стоимости эти три вида также отличаются кардинально — наиболее дорогими являются представители первого вида, а самыми бюджетными — третьего. Качество может быть как стабильно высокое (у сверл Форстнера изготовленных по первому виду), так и довольно посредственное. в любом случае данное приспособление не слишком дешево и при его покупке нужно проводить тщательный визуальный осмотр на предмет качества изготовления (отсутствия дефектов поверхности, сколов, ровной и симметричной заточки, аккуратной сварки и закалки).
Основные типоразмеры и рабочие диаметры устройства
Все варианты приспособления имеют довольно широкий диапазон диаметров. Большим спросом пользуется сверло для мебельных петель диаметром 35 мм. Два других чуть менее популярных диаметра — это 26 и 40 мм. Длина хвостовика в зависимости от производителя может варьироваться, но он, чаще всего, — стандартный для современных дрелей и шуруповертов шестигранник длиною 10-12 см.
На хвостовике может быть нанесен методом химической гравировки не только логотип фирмы-изготовителя и маркировка размеров сверла, но и специальная шкала глубин погружения. Иногда в комплекте может идти съемный ограничитель погружения. Он представляет собою диск из металла по диаметру на 4-6 мм больше внешнего диаметра сверла. На хвостовике ограничитель крепится с помощью вворачиваемого в его втулку винта.
Процесс работы приспособлением Форстнера
С помощью сверла Форстнера процесс вырезания отверстия очень упрощается. Здесь возможно два варианта:
При выставлении глубины для приспособления Форстнера нужно учитывать величину центрального острия. Чаще всего оно длиною от 2 до 4 мм. Если об этом забыть, то можно испортить лицевую поверхность детали — фасад мебели.
Вообще, прежде чем начинать работу с реальными деталями мебели стоит попрактиковаться несколько раз с ненужными кусками аналогичного по толщине и составу материала. Это существенно облегчит работу.
При работе приспособлением старайтесь соблюдать равномерность его вращения и выдерживать его перпендикулярное положение по отношению к поверхности детали. Избежать сколов на ней можно предварительно наклеив на место сверления отрезок малярной ленты. После изготовления углубления ее будет легко удалить, при этом края будут без заусенцев.
Обзор видов
Различные варианты сверла Форстнера сегодня выпускают как отечественные, так и европейские производители – на российском рынке представлен широкий ассортимент их продукции. Многие компании стараются улучшить конструкцию сверла для удобства его использования, поэтому в продаже можно встретить модели с ограничителем глубины сверления, который может быть как фиксированным, так и регулируемым. Кроме того, большой популярностью пользуются модели, которые можно подвергать машинному методу затачивания. У такого сверла режущая кромка ободка с задней стороны резцов имеет специальный разрез.
Модификации подвергаются и резцы сверла Форстнера, в зависимости от их вида модели подразделяются на две основные группы.
С твердосплавными резцами
Конструктивная особенность такого инструмента заключается в том, что некоторые модификации имеют резцы, к которым припаиваются остро заточенные элементы, выполненные из сплавов углеродсодержащей стали повышенной твердости. Такие режущие кромки значительно повышают стоимость инструмента, но оправдываются эти затраты эффективностью работы и долговременным сроком эксплуатации сверла.
С зубчатыми венцами
Конструкция сверла на резцах имеет зубчатость, располагающуюся по всему кольцевому режущему ободу. Преимущество такого инструмента состоит в том, что во время работы само сверло и поверхность обрабатываемой заготовки подвергаются меньшему воздействию перегрева. Кроме того, все современные сверла Форстнера, имеющие диаметр более 25 мм, выпускаются с зубчатыми венцами.
Характеристики прибора
Материалы для изготовления
Настоящее, запатентованное в позапрошлом веке, сверло изготавливается из углеродистой стали. Другие, неоригинальные виды фрез Форстнера, изготавливаются из быстрорежущей (легированной) стали HSS, имеющей хорошие эксплуатационные показатели при больших скоростях резания и невысокую стоимость.
Обычная сталь при перегреве становится мягче и резцы утрачивают остроту. Быстрорежущая сталь имеет высокую устойчивость к перегреву. Некоторые производители для снижения перегрева, приходящегося при активной работе на режущую часть сверла, наносят специальное покрытие на основе нитрида титана. Этот метод защиты довольно эффективен.
Скорость вращения
Для выполнения работ свёрлами Форстнера существует несколько важных рекомендаций:
Особенности заточки
В процессе эксплуатации фрез острота их резцов постепенно снижается и периодически надо проводить заточку, которая выполняется по определённым правилам:
Конфирмат
Самый распространенный вид крепежа это конфирмат. Одновременно самый простой в использовании. С его помощью собрать мебель проще и быстрее, чем с применением других видов мебельной стяжки. Особенно если во время сборки предстоит самостоятельно сверлить отверстия под крепеж. С помощью конфирмата соединяют две детали под углом 90 градусов.
Для того что бы стянуть две детали необходимо просверлить два отверстия. Одно в одной детали, диаметром равным диаметру головки конфирмата, другое, в торце второй детали, меньшего диаметра равному диаметру резьбовой части.
Как правило, для этого используется сверла диаметром 6 и 5 мм соответственно. Однако в продаже есть комбинированное сверло для одновременного сверления отверстий. Это очень удобно. Не требуется постоянно переставлять сверла или использовать две дрели одновременно.
Конфирмат это универсальный крепеж, но он обладает некоторыми недостатками и особенностями применения.
Конфирмат следует применять одновременно с использованием шкантов. Шкант это деревянный стержень диаметром 6-8 мм и длиной 20-30мм (на фото ниже, рядом с конфирматом). Шкант выступает в роли направляющей и не позволяет сместиться деталям во время стягивания.
Несмотря на то, что мебель, собранную с применением конфирамата можно собирать или разбирать, мебель из ЛДСП это переносит очень плохо. Как правило, после одной разборки мебельная стяжка уже плохо держит.
Заворачивать конфирмат следует осторожно. Самый оптимальный вариант вручную или шуруповертом на малой скорости
В противном случае резьба конфирмата превращается в сверло, которое разбивает отверстие.
Для того что бы шляпку утопить в тело детали мебели следует применять ключ и делать это осторожно, иначе существует вероятность срыва резьбы. Иногда необходимо предварительно сделать циковку
Конфирмат относится к «видимому» крепежу. Т.е. в отличие от других видов крепежа он остается, виден, поэтому необходимо применять специальные заглушки или наклейки, чтобы спрятать крепеж.
Рис.6.