Feu un forat rodó en un material de qualsevol densitat al poder de tothom. Però, què passa si necessites un forat quadrat? Per a molts, la possibilitat de perforar un quadrat en fusta suau i flexible o en una peça de metall durador els sembla poc plausible. El trepant Watts fa front a aquesta tasca difícil.
Història amb geometria
Mestres avui, per obtenir un forat quadrat, perforar un forat rodó del diàmetre adequat i perforar les cantonades amb eines especials. Molt més ràpid i fàcil de realitzar aquesta operació pot ser un trepant de Watts "quadrat". La base del seu disseny és el triangle de Reuleaux, una figura formada per la intersecció de tres cercles idèntics. Els radis d'aquests cercles són iguals al costat d'un triangle regular i els seus vèrtexs són els centres dels cercles.
La figura porta el nom del científic alemany Franz Relo, ja que va ser el primer a estudiar amb detall les propietats del triangle resultant i aplicar-les en els seus invents. Tanmateix, la geometria del triangle de Reuleauxes va utilitzar en forma de finestres en la construcció de l'església de la Mare de Déu de Bruges ja al segle XIII. A principis del segle XVI, Leonardo da Vinci va representar un "mapa del món" sobre quatre triangles de Reuleaux. Aquesta figura es troba als seus manuscrits i al Còdex Madrid. Al segle XVIII, el famós matemàtic Leonhard Euler va demostrar un triangle d'arcs iguals de tres cercles. El 1916, un enginyer anglès que treballava als EUA, Harry Watts, va desenvolupar i patentar un tallador per a forats quadrats en un mandril "flotant".
Funcions de perforació de Watts
Un invent únic permet obtenir forats de forma gairebé regular: les cantonades del quadrat estan arrodonides amb un radi petit. L'àrea bruta d'un forat quadrat no supera el 2%. Una característica distintiva del trepant triangular Watts és que, quan es gira, el seu centre descriu corbes el·lipsoides arquejades i no s'atura com un trepant giratori tradicional. Els vèrtexs del triangle durant aquest moviment dibuixen un quadrat amb costats paral·lels perfectament parells. El mandril d'aquest tallador té un disseny original que no interfereix amb el moviment.
Disseny de perforació de forats quadrats
Quan es fan forats, es generen estelles i el tallador ha de tenir ranures per eliminar-les. El perfil de la part de treball del trepant Watts és un triangle de Reuleaux amb tres meitats d'el·lipses retallades.
Aquest disseny amb ranures d'evacuació d'encenalls resol 3 tasques alhora:
- La inèrcia de la perforació es redueix.
- La càrrega deleix.
- Augmenta la capacitat de tall del trepant.
Normalment es fan forats quadrats als torns o a les broques de fresat. El trepant per a forats quadrats es fixa amb el mandril de la màquina amb un adaptador especial. Per a l'ús domèstic d'un tallador quadrat, els fabricants ofereixen marcs superiors que es connecten al mandril de cardan i imparteixen moviments excèntrics a l'eina de tall. La profunditat del forat correspon al gruix del marc.
Trepant d'acer
Avui, les broques d' alta qualitat que funcionen ràpidament i durant molt de temps estan fetes amb graus d'acer d' alt aliatge. En la seva composició, aquests aliatges contenen més d'un 10% d'additius d'aliatge, com ara tungstè, crom, vanadi i molibdè. Diferents percentatges d'elements i una varietat de mètodes d'enduriment de l'acer formen aliatges que es diferencien en duresa, tenacitat, resistència a la càrrega d'impacte, cost i altres característiques.
Les broques de metall són el consumible elèctric més utilitzat per diverses raons:
- Els productes metàl·lics solen necessitar forats per a la fixació: connexions roscades, reblons i altres tipus de connexions.
- Les broques de metall també es poden utilitzar quan es treballa amb materials més suaus, com ara la fusta.
- La tecnologia de producció d'aquest tipus de productes és similar als principis per a la producció de broques per a diverses aplicacions.
A Rússia i molts altres països, els simulacres són els més demandatsd'acer d' alta velocitat R6M5, que conté tungstè i molibdè. La força i el preu dels productes augmenten significativament quan s'afegeix cob alt a l'aliatge o quan les broques estan recobertes amb polvorització de nitrur de titani de refrigeració.
Tipus de broques per a productes metàl·lics
Les broques de metall s'utilitzen per fer forats en productes de bronze, ferro colat, coure, acer de diversos graus, cermets i altres materials. Per perforar acers resistents i difícils de tallar, s'utilitzen productes d' alta resistència amb l'addició de cob alt. Quan es treballa amb broques giratòries, les estelles es descarreguen al llarg de dues ranures longitudinals. Segons la forma de la cua, aquestes eines es divideixen en tres tipus:
- hex,
- cònic,
- cilíndric.
El trepant metàl·lic amb la tija cónica s'insereix directament a la màquina quan s'utilitza. Les tiges hexagonals i cilíndriques requereixen un mandril especial.
Definicions de qualitat per color
La qualitat d'un trepant per a qualsevol material ve determinada principalment pel seu color:
- Les eines de color negre han augmentat la resistència al desgast, ja que es processen amb vapor en l'etapa final de producció.
- Els productes amb tractament tèrmic no presenten tensions internes, són altament resistents a les altes temperatures i no es deformen en treballar amb acers al carbur. Aquests trepants tenen una tonalitat lleugerament daurada.
- La més alta qualitat i duradora té un color daurat brillant. Estan recoberts amb nitrur que redueix la fricció.titani.
- Les broques grises normals sense tractament tenen la vida útil més curta i el preu més baix.
Interval de mides
Les dimensions de treball dels trepans metàl·lics les presenten els fabricants moderns en una àmplia gamma. GOST preveu la divisió d'aquests productes en tipus segons determinades mides.
Les broques de metall es divideixen en diverses categories:
| Sèrie | curt | Ampliat | Llarg |
| diàmetre, mm | 0, 3-20 | 0, 3-20 | 1-20 |
| longitud, mm | 20-131 | 19-205 | 56-254 |
Els GOST 4010-77, 886-77 i 10902-77 regulen la classificació de les broques per longitud i diàmetre.
Com triar un trepant per a vidre o ceràmica
Els artesans professionals disposen de broques per a cada material de la seva col·lecció: maó i formigó, metall i plàstic, broca de diamant per a vidre i ceràmica. El vidre és un material extremadament capritxós i requereix l'ús d'un trepant d' alta qualitat i durador. Les superfícies de vidre i ceràmica es poden processar amb broques amb recobriment de diamant a l'extrem de treball. La qualitat d'aquests productes està determinada pel mètode de fabricació. Els trepants més prims i econòmics es fan per galvanoplastia. Amb el procés de pols es produeixen instruments més forts. Es distingeixen per la durabilitat i l'estabilitat. Es produeixen trepants d' alta resistència relativament econòmics amb una abrasivitat augmentadamètode de buit modern.
Per fer un forat a una superfície de vidre, cal tenir bones habilitats. Aquest procés llarg i minuciós es realitza de manera suau i lent a la màxima velocitat sense pressió només amb un trepant de diamant col·locat estrictament verticalment. El forat s'ha d'humitejar constantment amb aigua per refredar-se. Aquesta acció és més com rascar un forat amb grans de diamant.
Si tens a mà les eines i trepans necessaris de la mida adequada, qualsevol treball de reparació es realitzarà de manera ràpida i eficaç.
