Сверлим отверстия в дереве правильно, часть 1: для чего нужны трехточечные сверла и где в перьевых — перья?

Дерево, в наших краях, один и самых часто встречающихся и популярных материалов с которым имеет дело домашний мастер. Из него можно построить дачный домик, поставить забор, сделать мебель и многое другое. В этой статье хотел бы рассказать о различных типах сверл для выполнения отверстий в дереве и поделится собственным опытом по их выбору и применению, а также дать несколько советов, которые возможно будут полезны читателю.

Вообще, по своему сугубо личному мнению, практически любое дерево обладает крайне положительной энергетикой и работа с ним позволяет успокоить нервы и привести в равновесие душевное состояние не хуже медитации или таблеток. Возможно именно поэтому, большинство столяров и плотников, которые мне встречались, были людьми крайне уравновешенными и добродушными :)

Самая простая и наиболее частая операция выполняемая с деревом это сверление отверстий, давайте посмотрим когда и чем их лучше делать. Конечно, разные виды древесины отличаются друг от друга и мягкая сосна или липа, требуют гораздо меньшего усилия при обработке чем, например, бук или дуб. Однако, общие принципы применения тех или иных типов сверл одинаковые для всех видов.

Трехточечные сверла

Применение: сверление отверстий небольшого диаметра в дереве, фанере, ДСП и тд.

Сверла предназначенные для сверления именно дерева и содержащих его материалов (типа ДСП). По конструкции такие сверла имеют в передней части, по оси сверла, заостренный шип, для точного позиционирования на месте сверления. Кроме этого, режущие элементы имеют небольшой наклон в сторону поверхности сверления и вся конструкция напоминает трезубец. Спиральные канавки-шнеки, через которые происходит отвод высверленного дерева имеют большую глубину и дополнительно заточенную кромку для получения более гладкого отверстия.

Такие свела обычно имеют гладкий цилиндрический хвостовик под кулачковый патрон дрели или шуруповерта, реже встречаются с хвостовиком шестигранной формы для держателей ударных шуруповертов (так называемых импактов) и некоторых других специфических моделей сверлильных устройств.

Главной особенностью при сверлении такими сверлами, является приложение усилия строго перпендикулярно оси сверла, иначе оно, при перекосе, либо погнется (если плохое), либо сломается (если хорошее), особенно это актуально для малых диаметров сверл (до 5мм). При выполнении сквозного сверления желательно подкладывать под заготовку черновой брусок, чтобы с обратной стороны целевой заготовки не происходило вырывание волокон при выходе трезубца. Впрочем, этот совет актуален для любых типов сверл.

Сверла отлично подходят для засверловки отверстий перед вкручиванием саморезов, чтобы предотвратить растрескивание деревянной заготовки вдоль волокон. Продаются как поштучно, так и в наборах, обычно, от 3 до 10мм в диаметре.
Достоинства: лучший вариант для сверления отверстий в дереве диаметром до 10мм. Достаточно дешевы.
Недостатки: Малые диаметры достаточно легко сломать при перекосе в процессе сверления.  

Универсальные спиральные сверла

Применение: сверление разных типов материалов, в том числе дерева.

Это самые распространенный тип сверл, используемый для сверления не только дерева, но и других материалов: пластика, металла, пенобетона и др. Их удобно применять когда отверстие сверлится сразу в нескольких, сложенных в «пирог», заготовках.

Такие сверла имеют две режущие кромки на коническом наконечнике и закручены спиралью. Глубина спиральных канавок меньше чем у сверл по дереву и их кромка не такая острая. Изготавливаются как с гладким цилиндрическим хвостовиком, так и с шестигранником, если покупаете набор второго типа, проверяйте чтобы на нем было упоминание или значок, что подходят для работы импактами.

В основном универсальные сверла изготавливаются из углеродистой или быстрорежущей стали HSS/Р6М5 — первый вариант более дешевый, хрупкий и выдерживает меньшие боковые нагрузки на излом, чем вторые, в которых присутствует небольшой процент молибдена и вольфрама.

Подобные сверла имеют строго определенный угол заточки для тех или иных видов материала, хотя, для сверления дерева этот параметр не очень важен, тут главное, чтобы кромка была просто хорошо заточена. Также отмечу, различие данного типа сверл по цвету:

• серый — родной цвет стали из которой изготовлено сверло, свидетельствует об отсутствии дополнительной обработки;
• черно-золотистый — свела прошли отпуск, снявший внутреннее напряжение стали;
• черный — выполнено воздействие перегретым паром, увеличившее стойкость сверла к износу;
• золотой — покрытие из нитрида титана, которое увеличивает твердость сверла и якобы обеспечивает его лучшее скольжение.

Однако, по личному опыту отмечу, что оценивать качество ориентируясь по цвету не стоит, у меня были и черные и «золотые» сверла разных производителей и ломаются они ничуть не хуже обычных :) Особенно преуспели в такой покраске китайские производители, покрытие которых стирается после первых двух просверленных отверстий. Главное материал изготовления самих сверл, брендовые ходят дольше, да и покрытие выдерживает десятки отверстий даже в твердых материалах (при соблюдении правил сверления). 

При должной сноровке отверстия в дереве получаются ровными, однако, но скорость сверления отверстий ниже, чем у сверл из предыдущего пункта, а широкий конус режущей кромки увеличивает время точного позиционирования центра сверления. Сверлить нужно также как и сверлами для дерева, прилагая усилие строго перпендикулярно оси сверла, особенно если сверлим малым диаметром.

Диаметр универсальных сверл обычно не превышает 10мм (редко попадаются 12мм), часто продаются в наборах по несколько штук с диаметром от 3 до 10мм. Советую всегда иметь в наличии один такой набор с сверлами разного диаметра + несколько отдельных дублей диаметром 3-4 мм.

Достоинства: Универсальность. Вариант для сверления отверстий не только в дереве.
Недостатки: Малые диаметры. Достаточно хрупкие (особенно китайские :). При высоких оборотах сверления есть риск перегреть сверло (больше относится к плотным материалам).  

 Перовые (перьевые) сверла

 Применение: сверление в дереве больших и глубоких отверстий диаметром от 10 до 60мм.

Еще один популярный тип сверл для древа, отличаются большой производительностью и невысокой ценой. Свое название получили из за специфической плоской формы, отдаленно напоминающей формой перо птицы. Можно сверлить отверстия достаточно большой глубины (в пределах 100-130мм), а при использовании специального удлинителя, можно глубину отверстий существенно увеличить.  Рабочая часть имеет плоскую форму «трезубец» с острым центрирующим шипом. Заточку имеют грани центрального шипа с противоположных сторон, а также два боковых резца, форма и заточка которых может отличаться у разных производителей. Редко встречаются «перья» с двухсторонней заточкой режущих кромок, для возможности сверления в обоих направлениях вращения. 

Хвостовик — шестигранный, может быть с проточкой или без — предназначенный для кулачковый патронов.  Форма зажимной части (хвостовика) обусловлена бОльшей нагрузкой, которая воздействует на данный тип сверл при сверлении, особенно глубоких отверстий больших диаметров и гладкий хвостовик просто будет проскальзывать в патроне, как его не затягивай. Соответственно, для работы такими сверлами требуется более мощный инструмент. Толщина плоской части пера, обычно, пропорциональна диаметру отверстия, которое им можно проделать и чем он больше, тем толще и режущая часть.

Качество получаемых отверстий не очень высокое, причем оно получается тем грубее, чем глубже отверстие, т.к. достаточно сложно выдержать строго вертикальное усилие по оси сверла и даже при небольшом перекосе стенки отверстия повреждаются не заточенной плоской частью «пера». Подобный сверла изготовлены из более мягкого металла, а дешевые варианты, при сверлении глубоких отверстий, подвержены скручиванию и изгибу, бывает что даже новые «перья» изначально имеют плохую центровку, что вызывает биение и плохое качество получаемого отверстия. Начинать сверление нужно на низких оборотах, далее продолжать сверление не превышая показатель 450 об/мин (причем, чем больше диаметр, тем медленнее сверлим), периодически вытаскивая вращающееся сверло, чтобы обеспечить выход опилок.

Продаются как отдельно, так и в наборах. Для бытовых работ ходовые размеры диаметров получаемых отверстий от 10 до 25мм. 
Достоинства: Дешевизна. Можно получать достаточно большие отверстия. Простота конструкции позволяет делать заточку режущих кромок самостоятельно.
Недостатки: Невысокое качество получаемого отверстия. Склонность к скручиванию и изгибу. Для сверления глубоких отверстий требуется мощный инструмент. Достаточно высокий центральный шип ограничивает возможность делать глухие отверстия в досках и брусках. 

Сверла Форстнера

Применение: сверление качественных отверстий большого диаметра, в том числе глухих.

Сверло изобретено в 1874 году Бенджамином Форстнером и с тех пор притерпело большое количество модификаций. Является лучшим вариантом, чтобы получить красивое ровное отверстие в дереве, ДСП, МДФ и других подобных материалах: сквозное или глухое с нужной глубиной. Подобные сверла используются для выполнения посадочных отверстий для петель мебели и другой фурнитуры, когда важен именно аккуратный результат. Конструкция сверла достаточно сложная, что дает разным производителям реализовать свой полет фантазии в конструкции данной расходки. По сути сверло Форстнера — это небольшая фреза с несколькими режущими элементами: центральное острие служит для точного позиционирования центра будущего отверстия, шип может быть в виде конуса, призмы или даже конусного винта.  Острая перемычка с лезвиями, проходящая перпендикулярно оси сверла, в процессе вращения обеспечивает послойное срезание дерева и отвод опилок и стружки, а режущая кромка по кругу позволяет получить очень ровный размер круга отверстия с гладкими стенками.

Кромка может быть выполнена в виде только двух твердосплавных резцов или же в виде венца-коронки с несколькими зубьями (обычно для сверл с большим диаметром). Базовые диаметры подобных сверл продающихся как отдельно, так и комплектами от 10 до 35мм. Однако, существуют варианты для выполнения больших отверстий, например, на 68, 80 или даже 117мм.

Производятся подобные сверла из качественной быстрорежущей стали. Могут быть сборными (более дешевые варианты), состоящими из нескольких частей или выточенными из единого куска стали (дорогие). Хвостовик обычно представляет из себя круглый гладкий цилиндр: для небольших диаметров — 8мм, для крупных — 10мм. При сверлении нужно начинать с малых оборотов, затем сверлить на средних (до 1600-1800об/мин) не перегревая, чтобы не повело металл. Инструмент должен быть мощным, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент для выполнения больших отверстий. В продаже есть варианты в комплекте с ограничителем сверления, что крайне удобно для изготовления сверления отверстий со строго заданной глубиной под мебельные петли.

Достоинства: Высокое качество получаемых отверстий. Отличный вариант для сверления глухих и достаточно глубоких отверстий заданной глубины.
Недостатки: Из-за сложности конструкции и качественной стали, достаточно дороги, особенно для больших диаметров. Подвержены перегреву на высоких оборотах. 

 Коронки  

 Применение: Сверление отверстий большого диаметра в доске, фанере, пластике итд.

Оптимальны в использовании, если нужно просверлить большое отверстие, например, для подрозетника в не толстых материалах типа фанеры, доски, ДСП, ОСБ, гипсокартоне итд. Для дерева лучше покупать составные наборы в которые входит центральная часть (державка) и сменные коронки разных диаметров. В качестве центровочного сверла можно использовать, либо универсальное, либо, что еще лучше — сверло по дереву, желательно с боковой проточкой хвостовика, чтобы не проскальзывало при сверлении. Сверло фиксируется в державке при помощи винта под шестигранник, поэтому легко меняется в случае поломки. Коронок в наборах может быть много — 10-12 штук, от 19 до 127мм в диаметре. Каждая коронка имеет большое количество зубьев и работает как пила.

Кроме этого, есть варианты наборных коронок, когда режущая часть представляет из себя пильное полотно в виде неполного круга, фиксируемое в специальном диске с центральным сверлом. 

Металл изготовления может быть HCS (высокоуглеродистая сталь) подходит только для мягких материалов типа дерева или пластика,  HSS — быстрорежущая сталь, подходит еще и для листового металла.

Качество отверстия сделанного таким сверлом сильно зависит от умения пользователя, при должной сноровке и качественных коронках можно получить вполне гладкие кромки и стенки. Работать нужно на средних оборотах, т.к. конструкция не предполагает хорошего отвода образующихся опилок и на больших оборотах мелкий зуб коронок быстро забивается деревом, перестает резать и начинает нагреваться от трения, легко получить дымок от дерева и перегрев металла. Глубина ограничена глубиной самой коронки и не превышает 2-3см.

С большими диаметрами коронок нужно работать весьма аккуратно, лучше использовать мощный инструмент с автотормозом, хорошо удерживая и фиксируя его в обеих руках, т.к. при заклинивании такой коронки, можно получить вывих запястья или пальцев от проворота дрели или шуруповерта при резкой остановке коронки. А еще достаточно непросто вытащить из коронки получившийся кружок. Существуют варианты таких сверл с выталкивающими пружинами, вокруг центрального сверла, но это скорее маркетинг, работает такой механизм не очень хорошо.

Достоинства: Быстрое получение отверстий большого диаметра. Большой выбор размеров. Невысокая цена наборов.
Недостатки: Склонность к забиванию полотна коронок древесной пылью и опилками. Небольшая глубина.

Если интересны недорогие варианты сверл, можете посмотреть эту подборку.

В этой части я рассказал про базовые типы сверл для дерева. В следующей расскажу о других, более интересных вариантах. Продолжение следует...