HSS vrtáky - veteráni medzi nástrojmi sú húževnaté a neustále aktuálne!

Svet trieskového obrábania ovládajú skratky. Často sa stretávame so skratkami „HSS“, „TK“ alebo s označením „HSS-E“, „HSS-R“ a „HSS-G“. Avšak garantujú nástroje skryté za týmito skratkami skutočne i požadované, krátke procesy pri obrábaní? Aké vrtáky sú vhodné pre obrábanie kalenej ocele, a ktoré vrtáky sú optimálne pre mäkké materiály? Tu Vám prinášame informácie o tom, pre aké použitie a pre aký materiál môžete naše HSS vrtáky používať – avšak i upozornenie na situácie, kde môže byť mnohokrát TK varianta elegantnejším riešením, pretože vykazuje dlhšiu životnosť.

Pretože schopnosti tvrdokovu a HSS sú jednoznačne determinované: V prípade nestabilných podmienok obrábania, v rámci malosériovej a strednesériovej výroby, a keď je pre Vás rozhodujúca húževnatosť, potom do vretena patria i naďalej vrtáky z rýchloreznej ocele (HSS). Naše produktové portfólio HSS vrtákov je veľmi široké a súčasne rozdelené podľa špecializácie - pre dosiahnutie optimálneho výkonu tam, kde je to dôležité. Avšak čo vlastne znamená skratka HSS?

Čo sa rozumie pod označením HSS vrták?

HSS je skratka anglického súslovia High Speed Steel, teda rýchlorezná oceľ, a označuje vysoko legovanú nástrojovú oceľ. HSS sa používa pre výrobu nástrojov okrem iného i preto, že ju je možné veľmi dobre brúsiť (čo napríklad umožňuje ostrenie opotrebených nástrojov). Oproti bežnej nástrojovej oceli, popr. uhlíkovej nástrojovej oceli, je možné pomocou HSS dosahovať až štvornásobne vyšších rezných rýchlostí, pretože si materiál udržuje svoju tvrdosť i pri vysokých teplotách do cca 600 °C. Docieli sa toho prostredníctvom špeciálnej tepelnej úpravy, v rámci ktorej sa oceľ žíha pri teplote presahujúcej 1.200 °C a potom sa zakalí.

Za tvrdosť vďačí HSS svojej základnej štruktúre, na ktorej sa hlavnou mierou podieľajú železo a uhlík. Základnú štruktúru ďalej z viac ako 5 % tvoria prímesi zliatin, čo HSS radí do skupiny vysoko legovaných ocelí.

Rýchly prehľad všeobecných výhod HSS:
  • aplikačná teplota nad 600 °C
  • vysoká medza pevnosti
  • možnosť vysokých rezných rýchlostí
  • jednoduché brúsenie pri výrobe
  • bezproblémové ostrenie tupých nástrojov
  • relatívne lacné

Aký vrták je najlepším riešením, a pre aký materiál?

Geometria vrtákaznačnou mierou ovplyvňuje výber materiálov, ktoré je možné pomocou nástroja optimálnym spôsobom obrábať, i maximálny výkon používaného nástroja. Príručka DIN pre vrtáky a záhlbníky definuje pod číslom DIN 1836 rozdelenie aplikačných skupín na tri typy - N, H a W:

HSS vrták, typ N:

U HSS vrtákov typu N ide o „normálnu skrutkovnicu“, teda o klasický vrták do kovu. Predstavuje vynikajúce riešenie pre vŕtanie do kovu, železa a ocele. Na druhej strane nie je vhodnou voľbou pre vŕtanie mäkkých materiálov.

HSS vrták, typ H:

HSS vrták, variant H, je charakteristický svojou pretiahnutou skrutkovnicou. Vrták tohto tvaru je vhodný pre obrábanie tvrdých, krehkých, húževnatých materiálov s krátkymi trieskami, ako je oceľ, tvrdý plast, plexisklo alebo kompozitné materiály. 

HSS vrták, typ W:

Ak budete chcieť obrábať pomerne mäkké, húževnaté materiály s dlhou trieskou, ako sú mäkké plasty, hliník alebo meď, potom sú HSS vrtáky, typ W, optimálnou voľbou. Vykazujú úzku skrutkovnicu, vďaka ktorej je možné precízne vŕtať i mäkšie materiály.

Aký vrták použiť pre konkrétny materiál - 3 typy

Príručka DIN pre vrtáky a záhlbníky definuje pod číslom DIN 1836 rozdelenie aplikačných skupín na tri typy N, H a W

  1. Typ N: Normálna skrutkovnica pre materiály s normálnou tvrdosťou, ako sú konštrukčné ocele všeobecne, neželezné kovy a liatina. Tento typ je nevhodný pre obrábanie mäkkých materiálov
  2. Typ H: Pretiahnutá skrutkovnica - pre obrábanie tvrdých, krehkých a húževnatých materiálov s krátkou trieskou, ako sú oceľ, tvrdý plast, plexisklo alebo kompozitné materiály.
  3. Typ W: Pre obrábanie mäkkých a húževnatých materiálov s dlhou trieskou, ako sú hliník, meď alebo mäkké plasty.

Prehľad najčastejšie používaných HSS vrtákov

Vrtáky z rýchloreznej ocele sa vyrábajú z vysoko kvalitných, starostlivo vyberaných ocelí. V závislosti od spôsobu používania vrtákov je možné ako rezný materiál používať konvenčné HSS alebo i vysoko legované sorty alebo ocele vyrábané metódou práškovej metalurgie. Volfrám a molybdén ako súčasti zliatiny pritom zvyšujú oteruodolnosť a odolnosť proti temperovaniu rezného materiálu, k čomu prispieva i kobalt, ktorý navyše zvyšuje tvrdosť pri vysokých teplotách. Nižšie uvádzame najobľúbenejšie varianty HSS vrtákov.

HSS-R vrtáky - valcované za tepla

Ide o univerzálne nástroje, pretože je možné pomocou HSS-R vrtákov valcovaných za tepla obrábať oceľ, oceloliatinu, sivú liatinu, temperovanú liatinu, sintrované železo, bronz, mosadz a hliník. Väčšinou sa tieto vrtáky používajú pri konvenčnom, normálnom obrábaní v ručných vŕtačkách a stolných vŕtačkách. Spĺňajú požiadavky kladené na základný štandard vrtákov, dobre odvádzajú triesky a vykazujú vysokú medzu pevnosti.

HSS-G vrtáky – brúsené

HSS-G vrtáky je možné jednoducho odlíšiť od iných modelov, a to na základe ich kovovo lesklej a brúsenej skrutkovnice. Sú vyrobené podstatne precíznejšie ako HSS-R vrtáky, čo umožňuje precíznejšie obrábanie pri súčasnom zachovaní dlhej životnosti a malých tolerancií. Navyše zabezpečujú dobré odvádzanie triesok a disponujú samostredením. HSS-G vrtáky sa používajú v stĺpových vŕtačkách i na sústruhoch a frézovacích centrách. Obrábajú oceľ, oceloliatinu, liatinu, sintrované železo, grafit, mosadz, hliník a bronz.

HSS-E vrtáky – žiaruvzdorné

Tvar HSS-E vrtákov zodpovedá tvaru HSS-G vrtákov. Hlavný rozdiel medzi HSS-E vrtákmi a HSS-G vrtákmi spočíva v obsahu kobaltu v zliatine (5 % alebo 8 %). Materiál HSS-E nástrojov je veľmi kvalitný a súčasne vysoko žiaruvzdorný, čo umožňuje obrábanie nástrojov s vysokou pevnosťou - ideálny pre nehrdzavejúcu oceľ. Kvôli prímesi kobaltu v zliatine sa však znižuje húževnatosť HSS-E vrtákov, čím sa zvyšuje ich náchylnosť na zlomenie.

HSS-E-PM vrtáky - špecifický variant pre vyšší výkon (Performance-Plus)

Vrtáky typu HSS-E-PM a HSS-E sa líšia najmä výrobou rezného materiálu. U vrtákov HSS-E-PM sa vyrábajú metódou práškovej metalurgie. Preto táto oceľ vykazuje jemnejšie a rovnomernejšie rozloženie karbidickej fáze. Sú špeciálne koncipované pre obrábanie vyššie legovaných ocelí a materiálov a vyznačujú sa vysokou procesnou bezpečnosťou na základe homogénnej štruktúry PM-HSS ocele. Rezný materiál HSS-E-PM, event. v kombinácii s určitým povlakom, garantuje maximálnu oteruodolnosť a žiaruvzdornosť pri nízkych a stredne vysokých rezných rýchlostiach. Nové HSS-E-PM vrtáky vypĺňajú medzeru medzi konvenčnými HSS vrtákmi a TK vrtákmi pri obrábaní vyššie legovaných a vysoko pevnostných ocelí, popr. materiálov, i stredne veľkých šarží.

Povlaky / povrchová úprava

Prostredníctvom povrchovej úpravy, popr. povlakovania je možné vlastnosti HSS nástrojov ešte vylepšiť. Ako štandardné produkty aktuálne ponúkame nasledujúce varianty:

  • TiN – povlak nitrid titánu, vhodný najmä pre obrábanie ocele a neželezných kovov (okrem hliníka), maximálna aplikačná teplota 450 °C
  • TiAlN – povlak nitridu titánu a hliníka, multivrstvový povlak, maximálna aplikačná teplota 900 °C
  • TiCN – povlak nitridu karbónu a titánu, multivrstvový povlak, v porovnaní s povlakom TiN vykazuje vyššiu reznú rýchlosť a vyššiu oteruodolnosť, najmä pri obrábaní vysoko legovaných ocelí, maximálna aplikačná teplota 450 °C
  • Nitridované fazetky –vyššia oteruodolnosť, vhodné najmä pre obrábanie ocele, maximálna aplikačná teplota 450 °C
  • Vaporizované – vaporizácia (temperovanie v pare) znižuje sklon k zadieraniu nástroja, zvyšuje tvrdosť povrchu a oteruodolnosť

Pre aké použitie sú HSS vrtáky mimoriadne vhodné?

Bojujete so sťaženými podmienkami pre upínanie alebo obrábate tenkostenné obrobky alebo plechy, u ktorých je proces obrábania neustále spojený s rizikom prehýbania alebo vibrácií obrobkov? Potom máte v podobe HSS nástrojov v rukách optimálnu zbraň. Môžu totiž podstatne lepšie kompenzovať napríklad priečne sily, ktoré pri tomto procese vznikajú, a prispievajú tým k zabezpečeniu vyššej procesnej bezpečnosti. Vaše výrobné šarže sú väčšinou malé alebo stredne veľké? I tu uplatnia HSS vrtáky svoje prednosti, pretože ponúkajú solídnu kvalitu s primeraným pomerom cena / výkon.

HSS vrtáky CERATIZIT: kompletná paleta HSS vrtákov

Náš sortiment HSS vrtákov pokrýva kompletné potreby svojich užívateľov: Ponúkame vrtáky v skrutkovnici počínajúc s priemerom 0,15 mm, strediace vrtáky, stupňovité vrtáky a nástroje pre vyvŕtavanie určené pre obrábanie takmer všetkých materiálov. Ten, kto požaduje maximálnu spoľahlivosť prebiehajúcej výroby, siahne po HSS vrtáku, typ UNI. Tento univerzálny nástroj obstaraný povlakom TiN s výbrusom na 4 plochách charakterizujú nízke rezné sily a vysoká stabilita.

Náš miláčik: Najobľúbenejšia súprava HSS vrtákov CERATIZIT

Každý podnik má svoju klasiku a úspešne predávané modely. Vo firme CERATIZIT k nim isto patrí súprava vrtákov v skrutkovnici DIN 338 . V ponuke sú v dvoch súpravách, s priemerom od 1,0 mm do 5,9 mm a s priemerom od 6,0 mm do 10,0 mm, a operátori tak majú k dispozícii nástroje s rozmermi zodpovedajúcimi každodennej praxi, s odstupňovaním po 0,1 mm, ktoré sú uložené v praktickej kovovej kazete. Prečo sú tieto HSS vrtáky tak obľúbené? Výhodná cena a široké možnosti využitia hovoria samy za seba!

HSS vrták - kúpiť nový alebo nechať naostriť?

Raz dosiahne medze svojho opotrebenia i ten najstabilnejší HSS vrták. Potom sa ponúka otázka: Kúpiť nový alebo nechať naostriť opotrebený vrták? Niekoľkoraké ostrenie je totiž väčšinou celkom bezproblémové – vďaka servisu ostrenia obrábacích nástrojov CERATIZIT ReStart.

Náš kompetentný servis ostrenia takmer obnoví pôvodný výkon nástroja, a to vďaka používaniu originálnych geometrií a povlakov. Tak môžete i naďalej optimálnym spôsobom naplňovať všetky požadované kvalitatívne parametre. Nové naostrenie navyše nástrojom prepožičiava dlhšiu životnosť - pre nákup nových nástrojov tak môžete plánovať oveľa nižšie investície.

Samozrejme sú i ceny nášho servisu ostrenia férové a transparentné - v prípade programu CERATIZIT ReStart sa nekalkulujú žiadne prirážky za delenie, geometriu pre hrubovacie frézovanie, atď. Uvádzané ceny sú platné odhliadnuc od toho, v akom stave nám Váš nástroj dodáte. Pokiaľ sa nebude dať nástroj už naostriť, potom Vám ho vrátime bez naostrenia.

Tu nájdete ďalšie informácie týkajúce sa servisu ostrenia pre HSS vrtáky

 Prečítajte si, prosím, taktiež: Týmto spôsobom zabránite zbytočnému opotrebeniu svojho vrtáka

Kedy je TK vrták lepším riešením ako HSS vrták?

So stále sa rozširujúcou ponukovou paletou nástrojov i používaním vysoko špecializovaných procesov v rámci trieskového obrábania rastú i požiadavky kladené na používané nástroje. Najneskôr v okamžiku, kedy sú pre obrábanie nutné vyššie posuvy či rezné rýchlosti, pri ktorých nevyhnutne rastú i procesné teploty v oblasti obrábania a značne presahujú 600°, sa na hranice svojich možností dostávajú i HSS vrtáky. Avšak, aby podniky zaoberajúce sa obrábaním mohli pokračovať v zahájenom diele, CERATIZIT im ponúka mimoriadne širokú paletu vrtákov z tvrdokovu (TK) .

Výhody TK vrtáka oproti HSS vrtáku:
  • vyšší posuv
  • vyššia rezná rýchlosť
  • kratšie obrábacie časy
  • krátke triesky i v prípade húževnatých a mäkkých materiálov
  • vynikajúca pozičná presnosť
  • dobré stredenie a vedenie vrtáka
  • dlhšia životnosť
  • vysoká tuhosť

Ak to musí byť ešte robustnejšie: naše najobľúbenejšie TK vrtáky

Ako konštruktér a výrobca vysoko kvalitných tvrdokovových sort a vysoko výkonných rezných materiálov sme náš produktový program TK vrtákov patrične rozšírili. Tak sa už roky tešia celosvetovému ohlasu okrem iného i TK vrtáky typu WTX. V nadväznosti na tento pozitívny vývoj ponúkame pre každý jednotlivý prípad obrábania i pre neprebernú paletu obrábaných materiálov vždy vhodný WTX vrták: WTX-UNI, WTX-VA, WTX-H, WTX-AI, WTX-Ti, WTX-Speed a WTX-Feed, WTX-180, WTX-Change, WTX-Feed BR. Okrem iného sme vyvinuli i prvý štvorbritový vysokovýkonný vrták, WTX HFDS, ktorý už úspešne dobyl tržný segment obrábania liatiny a ocele. Mali by ste záujem skorej o niečo menšieho? Pre tento prípad sme do nášho portfólia zakomponovali i mikrovrták WTX-Micro určený pre mikrootvory od Ø 0,1 mm. A niečo máme i pre prácu v hĺbkach: naše WTX-TB vrtáky na hlboké diery, ktoré je možné používať až do hĺbky 50xD.

Máte záujem o TK vrtáky ako alternatívu k našim HSS vrtákom? Tu si prezrite našu ponuku vrtákov z tvrdokovu.