Duralové materiály a vrtání do nich

Dural patří mezi nejčastěji používané hliníkové slitiny ve strojírenství, letectví, automobilovém průmyslu i při výrobě konstrukčních dílů. Oproti čistému hliníku nabízí výrazně vyšší pevnost při zachování nízké hmotnosti, což z něj dělá oblíbený konstrukční materiál. Aby však bylo vrtání do duralu přesné a bez zbytečného poškození materiálu nebo nástroje, je potřeba zvolit správný postup i vhodný vrták.

Co je dural

Dural je souhrnné označení pro vytvrditelné slitiny hliníku, jejichž hlavními legujícími prvky bývají měď, hořčík, mangan nebo křemík. Konkrétní vlastnosti se liší podle typu slitiny a způsobu tepelného zpracování.

Mezi hlavní přednosti duralu patří:

• nízká hmotnost
• vysoký poměr pevnosti k hmotnosti
• dobrá obrobitelnost
• dobrá tepelná vodivost

Právě dobrá obrobitelnost činí z duralu materiál vhodný pro vrtání, frézování i závitování. Přesto je třeba počítat s tím, že některé slitiny mohou vytvářet dlouhou třísku a při nevhodně zvolených řezných podmínkách mají sklon k nalepování materiálu na ostří nástroje.

Jaký vrták zvolit

Pro vrtání duralových materiálů se nejčastěji používají spirálové vrtáky určené pro obrábění kovů. Důležitá je kvalita materiálu vrtáku i jeho geometrie.

V běžné praxi se používají zejména:

• vrtáky z rychlořezné oceli (HSS) pro standardní aplikace,
• kobaltové vrtáky (HSS-Co) při vyšším zatížení nebo při obrábění pevnějších slitin,
• tvrdokovové vrtáky především ve výrobních provozech s vysokými nároky na produktivitu, přesnost a životnost nástroje.
Pro obrábění hliníkových slitin bývá výhodná geometrie umožňující efektivní odvod třísek. V profesionální výrobě se proto často používají vrtáky určené přímo pro neželezné kovy.

Správný postup vrtání

Kvalitu otvoru ovlivňuje nejen samotný vrták, ale také způsob obrábění.

Doporučuje se:

• pevně upnout obrobek,
• použít ostrý vrták v dobrém stavu,
• zvolit vhodné otáčky a posuv podle průměru vrtáku, použité slitiny a možností stroje,
• zajistit plynulý odvod třísek,
• u hlubších otvorů vrtání přerušovat a vrták pravidelně vysouvat.

Při vrtání tenkostěnných profilů nebo plechů je vhodné dbát na dostatečné podepření materiálu, aby nedocházelo k deformaci nebo otřepům na výstupu vrtáku.

Mazání a chlazení

Hliníkové slitiny obecně nevyžadují tak intenzivní chlazení jako některé oceli, vhodné mazání však může významně zlepšit kvalitu obrábění.

Řezná kapalina nebo vhodný mazací prostředek pomáhá:

• snižovat tření,
• omezovat nalepování materiálu na ostří,
• zlepšovat kvalitu povrchu otvoru,
• prodlužovat životnost vrtáku.

Při ručním vrtání menšího počtu otvorů není použití maziva vždy nezbytné, u náročnějších aplikací nebo sériové výroby však představuje důležitou součást technologického procesu.

Nejčastější chyby při vrtání duralu

Přestože je dural dobře obrobitelný, nesprávně zvolený postup může vést ke snížení kvality otvoru nebo rychlému opotřebení nástroje.

Mezi nejčastější chyby patří:

• použití tupého vrtáku,
• nevhodně zvolené otáčky nebo posuv,
• nedostatečný odvod třísek,
• vrtání bez pevného upnutí obrobku,
• použití nevhodného typu vrtáku pro konkrétní aplikaci.

Správná kombinace kvalitního nástroje, vhodných řezných podmínek a pečlivého vedení vrtání umožňuje dosáhnout přesných otvorů s kvalitním povrchem a současně prodloužit životnost použitého vrtáku.

Vybírejte vrtáky podle konkrétní aplikace

Při výběru vrtáku do duralu není rozhodující pouze průměr otvoru. Roli hraje také typ hliníkové slitiny, tloušťka materiálu, požadovaná přesnost i způsob obrábění. Pro občasné dílenské práce mohou být vhodnou volbou kvalitní HSS vrtáky, zatímco ve výrobních provozech se často uplatňují specializované vrtáky s geometrií optimalizovanou pro obrábění hliníkových slitin.

Správně zvolený nástroj společně s vhodným technologickým postupem pomůže dosáhnout čistého vrtání, vysoké přesnosti a dlouhé životnosti vrtáku.