Термическое сверление — процесс пластического формирования сквозного отверстия в тонкостенной металлической заготовке при помощи нагрева за счет трения инструмента о заготовку. В процессе термического сверления в заготовке вокруг формируемого сквозного отверстия с обеих сторон образуются кольцевые буртики.
Основным инструментом в процессе пластического формирования отверстия является специальное твердосплавное сверло (формирующий наконечник). Оно может использоваться на любом сверлильном, фрезерном станке или обрабатывающем центре с ЧПУ. В сочетании с главным вращательным и поступательным движением подачи наконечника за счет трения о заготовку происходит нагрев инструмента и заготовки до высоких температур, которые могут достигать 900°C для инструмента и 700°C для заготовки. Для предотвращения перегрева наконечника и оснастки используется специальный цанговый патрон, снабженный охлаждающим радиатором.
Благодаря высокой температуре материал заготовки становится пластичным, позволяя инструменту сформировать в тонкой стенке с обеих сторон кольцевой буртик, который в 3 раза больше первичной толщины металла. Таким образом, сформированные буртики идеально подходят для накатывания в них резьбы, так как получаемое количество витков и допускаемая нагрузка на резьбу значительно увеличиваются. Это является прекрасной альтернативой приваренным гайкам и резьбовым вставкам.
Сформировать отверстие при помощи данной технологии возможно в изделиях с толщиной стенки от 1 до 10 мм и изготовленных из большинства видов черных и цветных металлов, включая малоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, медь и алюминий.
Простота, универсальность и долговечность инструмента и оснастки, отсутствие бразования стружки при термическом сверлении позволяет эффективно применять данную технологию как при массовом производстве на автоматизированном оборудовании, а так и при опытных единичных испытаниях.
Следующим шагом в формировании крепления тонкостенной детали является накатывание резьбы. Накатывание внутренней резьбы бесстружечными метчиками — это один из наиболее производительных способов образования резьбы в деталях без снятия стружки. Специальная геометрия бесстружечного метчика позволяет уменьшить трение и обеспечить легкий доступ смазочного материала в зону деформирования.
В отличие от процесса нарезания резьбы при накатывании материал подвергается пластическому деформированию с усилием, превышающим предел текучести, что делает процесс необратимым. Образуется наклеп, благодаря которому увеличивается усталостная прочность и износостойкость поверхности резьбы.
Преимущества термического сверления и накатывания резьбы:
— формирование отверстий и резьбы без образования стружки
— высокая точность и низкая шероховатость отверстия и резьбы
— высокая производительность
— высокая стойкость инструмента (при соблюдении рекомендуемых режимов работы, сверло для термосверления — 10 000 отверстий, метчик — 20 000 отверстий)
— не требуется дополнительного специального оборудования и может производиться на любом сверлильном или фрезерном станке
— высокая прочность резьбы
