Jak działają wiertarki?

Była śnieżna grudniowa noc 2003 roku, kiedy Ben King spadł ze schodów w swoim domu w Hailey w stanie Idaho. King doznał poważnego urazu głowy i musiał zostać przewieziony do najbliższego neurochirurga. Jednak pogarszające się warunki pogodowe uniemożliwiły helikopterowi wylądowanie w pobliżu domu Kinga, więc ranny mężczyzna musiał zostać przewieziony do Shoshone, 43 mile (69 kilometrów) na południe od Hailey, aby się z nim spotkać. Kiedy ratownicy medyczni w końcu przenieśli Kinga do helikopterakrwotok wewnątrzczaszkowy spowodował, że ciśnienie w jego głowie wzrosło do krytycznego poziomu. Wtedy dr Keith Sivertson podjął śmiałą, ale wyrachowaną decyzję. Chwycił najlepsze narzędzie chirurgiczne dostępne na zaśnieżonym parkingu przy kościele w wiejskim Idaho – wiertarkę akumulatorową Makita – i wywiercił dziurę w czaszce Kinga, zmniejszając nacisk i ostatecznie ratując mu życie.

Oczywiście chirurgia drogowa jest jednym z bardziej niekonwencjonalnych zastosowań wiertarek, które należą do najpopularniejszych i najbardziej wszechstronnych elektronarzędzi na rynku. Mechanizm wiertarki jest w rzeczywistości dość prosty: spust uruchamia silnik elektryczny, który z kolei napędza obrotowy uchwyt. W uchwycie zmieści się wiele akcesoriów, które umożliwiają wiercenie otworów, wkręcanie śrub oraz szlifowanie, polerowanie i szlifowanie szerokiej gamy materiałów. Dzisiejsze wiertarki oferują szeroką gamę funkcji, które czynią te zadania łatwiejszymi i dokładniejszymi, w tym akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe o dużej pojemności , wyzwalacze o zmiennej prędkości, a nawet wbudowane niwelatory i światła robocze LED .

Wiertarki elektryczne nie zawsze były tak wyrafinowane. Wilhelm Emil Fein ze Stuttgartu w Niemczech opracował pierwszy ręczny model w 1895 roku. Ważąca 16,5 funta (7,48 kg) nieporęczna wiertarka ważyła prawie pięć razy więcej niż te produkowane obecnie, ale jest powszechnie uważana za pierwsze na świecie ręczne elektronarzędzie . W ciągu następnych kilku dekad Fein i inni producenci dokonali znacznych ulepszeń w zakresie mocy i przystępności cenowej wiertarek, ale nadal byli uwiązani przewodem zasilającym. Dopiero w 1961 roku firma Black & Decker wprowadziła na rynek bezprzewodową wiertarkę elektryczną, samodzielne urządzenie zasilane baterią niklowo-kadmową. Od tego czasu wiertarki akumulatorowe stały się nieodzowną częścią placów budowy i osobistych skrzynek narzędziowych na całym świecie.

Chociaż możesz nigdy nie ratować życia swoją wiertarką elektryczną, jak dr Sivertson, poniższe sekcje pokażą Ci, jak wybrać odpowiednią dla siebie wiertarkę i jak ją najlepiej wykorzystać.

1. Części wiertarki elektrycznej
2. Akcesoria do wiertarek
3. Korzystanie z wiertarki
4. Wybór wiertarki elektrycznej

Wiertarka jest niezwykle łatwa w użyciu, więc ma sens, że jest to niezwykle prosta maszyna. Zasadniczo naciśnięcie spustu uruchamia silnik elektryczny , który następnie obraca wiertło lub końcówkę wkrętaka . Jednak postęp w projektowaniu i sterowaniu wiertłem oznacza, że ​​jest w tym trochę więcej.

Pierwszą rzeczą, którą musisz wiedzieć o wiertarkach, jest sposób ich zasilania. Obecne modele są zarówno przewodowe, jak i bezprzewodowe; wiertarki przewodowe są mierzone w amperach, natomiast wiertarki akumulatorowe są mierzone w woltach. Im wyższe natężenie lub napięcie wiertła, tym większą ma moc. Większa moc wytwarza większy moment obrotowy lub siłę obrotową na wiertle lub końcówce wkrętaka.

Przełącznik spustu , znajdujący się w tym samym miejscu, w którym można się spodziewać spustu pistoletu, wprawia wiertło w ruch. Dzisiejsze wiertarki mają zwykle spust o zmiennej prędkości, co oznacza, że ​​im mocniej naciskasz, tym szybciej silnik elektryczny obraca wał napędowy. Tańsze modele działają z jedną maksymalną prędkością, ale droższe modele oferują od dwóch do czterech ustawień prędkości maksymalnej , zwykle w zakresie od 200 do 2000 obr./min. Dzięki wyzwalaczowi o zmiennej prędkości i wielu ustawieniom prędkości możesz obsługiwać wiertarkę od zera obr./min do maksymalnej prędkości każdego ustawienia.

Z silnika elektrycznego wał napędowy przekazuje obroty poprzez sprzęgło , które reguluje moment obrotowy wiertarki. Wiele wiertarek ma regulowane sprzęgło, niektóre z aż 24 ustawieniami. Im wyższe ustawienie sprzęgła, tym wyższy moment obrotowy wiertła. Kiedy wiertło osiągnie wstępnie ustawione ustawienie sprzęgła, sprzęgło odłącza wał napędowy, umożliwiając obracanie się silnika, ale nie wiertła lub końcówki wkrętaka. Powoduje to kliknięcie dźwięku.

Ostatnią ważną częścią wiertarki jest uchwyt , mechanizm, do którego mocuje się wiertło lub końcówkę wkrętakową. Do lat 80. uchwyty były wyposażone w klucz, co oznaczało, że do ich dokręcania potrzebne było specjalne narzędzie. Dziś prawie wszystkie wiertarki są bezkluczowe. Przekładnia raz dokręcona kluczem jest wyposażona w uchwyt, który umożliwia ręczne zamocowanie wędzidła.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak wybrać odpowiednią wiertarkę lub końcówkę wkrętakową do danego zadania, i odkryj sposoby, w jakie mogłeś nie pomyśleć o korzystaniu z wiertarek.

Wiertarki udarowe

Wiertarki udarowe, znane również jako wiertarki udarowe, oprócz normalnego obracania uchwytu, wykonują działanie udarowe. Dwie unikalne dla wiertarki udarowej części wytwarzają tę siłę: masa udarowa, która jest obracana przez silnik elektryczny, oraz kowadełko, które trzyma wiertło. Najpierw masa uderzeniowa i kowadło obracają się razem. Ale kiedy kowadło napotyka wystarczający opór, masa uderzeniowa ślizga się za skrzydłami kowadła, ściskając sprężynę za masą uderzeniową. Kiedy masa uderzeniowa wyjdzie ze skrzydeł kowadła, sprężyna ulega dekompresji, tworząc uderzenie. Proces ten jest powtarzany z szybkością do 56 000 uderzeń na minutę [źródło: DeWalt ]. Gwałtowna siła skierowana w dół zapewnia wiertle większy moment obrotowy, dzięki czemu jest mocniejsze niż jego kuzyn bez młota.

Of course, a power drill is useless without accessories. These pieces, which are designed to fasten into the chuck, can accomplish a surprising number of tasks. The most common kinds of accessories are drill and screwdriver bits.

Drill bits, like the drills that turn them, come in a variety of shapes and designs. The most versatile of these is the twist bit, a cylindrical shaft with a cutting edge wrapped around it like stripes on a candy cane. These bits typically range in size from 1/64 inch to 1/2 inch and are commonly used to bore holes in wood and metal. Spade bits are the cheapest and most effective way to drill larger holes in wood. The sharp, flat end of these bits is able to scrape away the surface of the wood as it cuts, creating holes between 1/8 inch and 2 inch in size. Brad point and Forstner bits are specially designed to drill cleaner and more precise holes, but they're generally more expensive than twist and spade bits. Drilling holes in concrete or masonry requires special tungsten-carbide-tipped bits; impact drills are especially well-suited for this task.

There are also many different types of screwdriver bits. Phillips head bits are the most common, as these kinds of screws are used extensively in construction and home improvement applications. Other kinds of screwdriver bits include flat head, torque, spanner, tri-wing, hex and torx. Each is a variation on a simple concept: the bit is shaped to fit into a corresponding slot on the head of screw so it can be effectively tightened and loosened.

With the right accessory, drills can emulate almost any tool in the shed. Drum and disc sanding bits can sometimes be used to do the work of much larger and more expensive machines. Other bits can polish, cut or grind materials; larger attachments can even stir paint, mix concrete and serve as a handheld earth auger. Kits are available that harness the power of a drill to create makeshift machines like a lathe or a water pump. While these uses show the incredible versatility of power drills, their specialty is still boring holes and driving screws; they aren't perfect substitutes for the tools they're meant to imitate.

Now that we know all the parts and accessories associated with power drills, let's learn how best to use them.

Drills Big and Small

Drills come in all shapes and sizes. Those used in micromanufacturing, like Cameron Micro Drill Presses' Model 2007-TC CNC micromachining center, can drill a hole 0.02 inch (0.5 mm) in diameter and 1/2 inch (1.3 cm) deep [source: Richter]. On the other end of the spectrum, oil rigs have the capability to drill extraordinarily deep holes. The Tiber well, operated by British Petroleum, was drilled to a depth of 35,000 feet (10.7 km) [source: Pepitone].

While power drills have made easy work of boring holes or driving screws, getting it just right can be a bit tricky. By following a few simple steps, you can get quality results on the first try.

With both drilling and screwdriving, the hard part is getting started. Drill bits, especially larger twist bits, have a tendency to wander across the surface of the material when you first start boring. To ensure a precise entry point, first draw cross lines to indicate where you want to drill the hole. Then use a punch -- a small tool used to stamp or pierce objects -- to create a dimple at the intersection of the lines; this will keep your bit in one place as you begin to spin the shaft. Start slowly, then speed up the drill as the hole gets deeper.

Screws have a similar tendency to wander at first. Tapping them in place with a hammer or drilling a small pilot hole before driving them in can help to ensure accuracy. When you're ready to drill, adjust your clutch setting depending on the density of the wood; a high torque setting can cause the screw head to sink in too far or break off completely. If you're loosening or removing screws, a drill's reverse function can be particularly helpful.

While power drills are simple, easy-to-use tools, this doesn't mean that they can't be dangerous if operated improperly. Most manufacturers recommend using eye protection when operating the drill and keeping your hair, clothing, gloves and jewelry away from the drill's moving parts. To prevent fire and electric shock, pay attention to the electrical power source. Inspect cords for damage regularly, and check any replacement batteries to ensure compatibility with the drill and charger. Don't operate corded or cordless drills in the rain or snow.

As with any machine, your drill will last longer if you maintain it well. Most manufacturers recommend using clean cloths to remove dirt, dust, oil, and grease from the drill, while keeping it away from commercial solvents and petroleum-based products, which may damage the plastic casing. Store fully-charged batteries at room temperature, and charge them every month or two when you're not using them. While all batteries eventually wear out, these steps will help lengthen their life.

With so many features and accessories, how do you find the drill that's right for you?

Helpful Hints

The following tips will help you get the best results from your power drill projects.

• For a cleaner hole, place a piece of scrap wood behind the board into which you are drilling. This will prevent the wood fibers from tearing as the bit exits the board.
• Drilling a straight hole can be a challenge. Set up two squares perpendicular to the board into which you're drilling and try to line up your drill bit parallel with those squares.
• If you need to drill to a particular depth, place a small flag of duct tape on the bit at the desired depth. When the tape begins to sweep away the wood shavings around the hole, stop drilling.
• Driving a screw into dense wood can be a chore. Rub the screw's threads with bar soap to save yourself some elbow grease.

With dozens of models to choose from, deciding which drill to buy can be an overwhelming task. The key is to choose a drill that fits your needs.

Jedną z pierwszych rzeczy, które należy wziąć pod uwagę, jest zasilanie wiertarki. Wiertarki przewodowe nigdy nie muszą być ładowane i często mają większą moc niż ich bezprzewodowe odpowiedniki. Ale jest też przewód — przeszkadza i ogranicza użycie do pracy w pobliżu gniazdka elektrycznego. Modele bezprzewodowe można zabrać prawie wszędzie, ale nie mogą działać w nieskończoność. Z tego powodu dobrym pomysłem jest zakup dodatkowej baterii , aby jedna mogła ładować się, gdy druga jest używana. Napięcie baterii waha się od 9,6 do 18; wyższe napięcie powoduje większy moment obrotowy, ale modele o napięciu od 12 do 15,6 V są zazwyczaj wystarczająco mocne do codziennego użytku. Wysokie napięcie wraz z wysokimi wartościami amperogodzin (Ah) gwarantuje dłuższą żywotność baterii.

Ale jak właściwie działa wiertło? Wspomnieliśmy już o kilku funkcjach, które sprawią, że Twoje wrażenia z majsterkowania będą bardziej produktywne i przyjemne. Pierwszym z nich jest wyzwalacz o zmiennej prędkości, który pozwala na większą kontrolę nad prędkością bitu. Ważne jest również regulowane sprzęgło, szczególnie do wkręcania śrub. Wiertarka pracująca ze zbyt dużym momentem obrotowym złamała wiele łbów śruby. Ważne jest również, aby wybrać wiertło odpowiednie do zadań, do których planujesz go używać. Jednym ze sposobów określenia tego jest rozmiar uchwytu lub rozmiar bitu, który uchwyt może przyjąć. Typowe rozmiary to 1/4, 3/8 i 1/2 cala (uchwyty metryczne to 6, 8, 10 lub 13 mm); im wyższa średnica, tym wyższy moment obrotowy. W przypadku większości prac domowych średnica uchwytu 3/8 cala (10 mm) zapewnia duży moment obrotowy,konkretne , możesz rozważyć coś nieco większego. Na koniec musisz zdecydować, czy chcesz wiertarkę z funkcją uderzenia. Chociaż nie zapewnia to żadnej korzyści przy wierceniu otworów w drewnie, ułatwia wkręcanie i jest niezbędne do wiercenia w betonie lub murze.

Innym kryterium, które często jest pomijane, jest wyczucie wiertła. Wybierając jeden, podnieś go i zobacz, jak sobie radzi. Czy jest za ciężki? Czy czujesz równowagę w dłoni? Czy ustawienie prędkości można łatwo regulować kciukiem i palcem wskazującym?

Mając to na uwadze, będziesz gotowy do wiercenia. Więcej informacji na temat majsterkowania można znaleźć w linkach na następnej stronie.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków