Fai un foro rotondo in un materiale di qualsiasi densità alla portata di tutti. Ma cosa succede se hai bisogno di un foro quadrato? A molti la possibilità di forare una squadra in legno tenero e malleabile o in un pezzo di metallo resistente sembrerà poco plausibile. L'esercitazione Watts affronta questo difficile compito.
Storia con la geometria
Maestri oggi, per ottenere un foro quadrato, praticate un foro tondo del diametro appropriato e fustellate gli angoli con attrezzi speciali. Molto più veloce e facile da eseguire questa operazione può essere un trapano Watts "quadrato". La base del suo design è il triangolo di Reuleaux, una figura formata dall'intersezione di tre cerchi identici. I raggi di questi cerchi sono uguali al lato di un triangolo regolare, ei suoi vertici sono i centri dei cerchi.
La figura porta il nome dello scienziato tedesco Franz Relo, in quanto fu il primo a studiare in dettaglio le proprietà del triangolo risultante e ad applicarle nelle sue invenzioni. Tuttavia, la geometria del triangolo di Reuleauxè stato utilizzato sotto forma di finestre nella costruzione della Chiesa di Nostra Signora a Bruges già nel XIII secolo. All'inizio del XVI secolo, Leonardo da Vinci dipinse una “mappa del mondo” su quattro triangoli di Reuleaux. Questa figura si trova nei suoi manoscritti e nel Codex Madrid. Nel XVIII secolo, il famoso matematico Leonhard Euler dimostrò un triangolo di archi uguali di tre cerchi. Nel 1916, un ingegnere inglese che lavorava negli Stati Uniti, Harry Watts, sviluppò e brevettò una fresa per fori quadrati in un mandrino "flottante".
Caratteristiche del trapano Watt
Un'invenzione unica permette di ottenere fori di forma quasi regolare: gli angoli del quadrato sono arrotondati con un piccolo raggio. L'area grezza di un foro quadrato non supera il 2%. Una caratteristica distintiva del trapano triangolare Watts è che quando ruotato, il suo centro descrive curve ellissoidali arcuate e non sta fermo come un tradizionale trapano elicoidale. I vertici del triangolo durante questo movimento disegnano un quadrato con lati paralleli perfettamente pari. Il mandrino per un tale cutter ha un design originale che non interferisce con il movimento.
Design della punta per fori quadrati
Quando si praticano i fori, si generano trucioli e la fresa deve avere scanalature per rimuoverli. Il profilo della parte di lavoro del trapano Watts è un triangolo di Reuleaux con tre metà di ellissi ritagliate da esso.
Questo design con scanalature di evacuazione dei trucioli risolve 3 compiti contemporaneamente:
- L'inerzia di perforazione è ridotta.
- Il carico sulmandrino.
- Aumenta la capacità del trapano di tagliare.
Di solito i fori quadrati vengono eseguiti su torni o brocce di fresatura. Il trapano per fori quadri viene fissato dal mandrino della macchina con un apposito adattatore. Per l'uso domestico di una taglierina quadrata, i produttori offrono telai sopraelevati che si collegano al mandrino cardanico e impartiscono movimenti eccentrici all'utensile da taglio. La profondità del foro corrisponde allo spessore del telaio.
Acciaio da trapano
Oggi, le punte di alta qualità che funzionano rapidamente e per lungo tempo sono realizzate con acciai altamente legati. Nella loro composizione, tali leghe contengono più del 10% di additivi leganti, come tungsteno, cromo, vanadio e molibdeno. Diverse percentuali di elementi e una varietà di metodi di tempra dell'acciaio formano leghe che differiscono per durezza, tenacità, resistenza al carico d'urto, costo e altre caratteristiche.
Le trapani per metalli sono il materiale di consumo elettrico più utilizzato per diversi motivi:
- I prodotti in metallo spesso necessitano di fori per il fissaggio: connessioni filettate, rivetti e altri tipi di connessioni.
- Le punte per metallo possono essere utilizzate anche quando si lavora con materiali più morbidi, come il legno.
- La tecnologia di produzione di questo tipo di prodotto è simile ai principi per la produzione di punte per varie applicazioni.
In Russia e in molti altri paesi, i trapani sono molto richiestida acciaio ad alta velocità R6M5, che contiene tungsteno e molibdeno. La forza e il prezzo dei prodotti aumentano significativamente quando il cob alto viene aggiunto alla lega o le punte vengono rivestite con spruzzatura di raffreddamento al nitruro di titanio.
Tipi di punte per prodotti in metallo
Le punte per metallo vengono utilizzate per praticare fori in prodotti in bronzo, ghisa, rame, acciaio di vari gradi, cermet e altri materiali. Per la foratura di acciaio duro e difficile da tagliare, vengono utilizzati prodotti ad alta resistenza con l'aggiunta di cob alto. Quando si lavora con punte elicoidali, i trucioli vengono scaricati lungo due scanalature longitudinali. A seconda della forma della coda, tali strumenti si dividono in tre tipi:
- hex,
- abbassato,
- cilindrico.
Il trapano per metallo con gambo conico viene inserito direttamente nella macchina quando viene utilizzato. Gli steli esagonali e cilindrici richiedono un mandrino speciale.
Definizioni di qualità per colore
La qualità di un trapano per qualsiasi materiale è determinata principalmente dal suo colore:
- Gli utensili di colore nero hanno una maggiore resistenza all'usura, poiché vengono lavorati con vapore nella fase finale della produzione.
- I prodotti trattati termicamente non hanno sollecitazioni interne, sono altamente resistenti alle alte temperature e non si deformano quando si lavora con acciai in metallo duro. Questi trapani hanno una tonalità leggermente dorata.
- La più alta qualità e durevole ha un colore dorato brillante. Sono rivestiti con nitruro che riduce l'attrito.titanio.
- Le normali punte grigie non trattate hanno la durata più breve e il prezzo più basso.
Gamma di dimensioni
Le dimensioni di lavoro delle punte per metalli sono presentate dai produttori moderni in un'ampia gamma. GOST prevede la divisione di tali prodotti in tipologie secondo determinate dimensioni.
Le punte per metalli sono suddivise in diverse categorie:
| Serie | Breve | Estese | Lungo |
| diametro, mm | 0, 3-20 | 0, 3-20 | 1-20 |
| lunghezza, mm | 20-131 | 19-205 | 56-254 |
I GOST 4010-77, 886-77 e 10902-77 regolano la classificazione delle punte per lunghezza e diametro.
Come scegliere un trapano per vetro o ceramica
Gli artigiani professionisti hanno trapani per ogni materiale della loro collezione: mattone e cemento, metallo e plastica, trapano diamantato per vetro e ceramica. Il vetro è un materiale estremamente capriccioso e richiede l'uso di un trapano di alta qualità e durevole. Le superfici in vetro e ceramica possono essere lavorate con punte diamantate a fine lavoro. La qualità di tali prodotti è determinata dal metodo di fabbricazione. I trapani più sottili ed economici sono realizzati mediante galvanica. Gli strumenti più potenti sono prodotti dal processo della polvere. Si distinguono per durata e stabilità. Vengono prodotte punte ad alta resistenza relativamente economiche con maggiore abrasivitàmetodo del vuoto moderno.
Per praticare un foro in una superficie di vetro, devi avere buone abilità. Questo lungo e meticoloso processo viene eseguito in modo fluido e lento alla massima velocità senza pressione solo con una punta diamantata impostata rigorosamente in verticale. Il foro deve essere costantemente inumidito con acqua per il raffreddamento. Questa azione è più come graffiare un buco con grani di diamante.
Se hai a portata di mano gli strumenti e i trapani necessari della giusta dimensione, qualsiasi lavoro di riparazione verrà eseguito in modo rapido ed efficiente.
