【DIY】金属に穴をあける方法【ボール盤】

DIYで金属の加工をやるのは難しそうに感じますが、道具さえあれば簡単に行うことができます。

今回はボール盤を使った鋼材への穴あけ方法を紹介します。

どんな金属に穴あけできる?

金属の穴あけは一見すると難しそうですが、ちゃんとした道具さえあれば簡単に行うことができます。

鉄の穴あけには鉄工用のドリルを使います。鉄工用ドリルは幅広い金属に対応しており、鉄(軟鉄)やアルミニウム、銅などに穴を開けることができます。ただし、ステンレスは切削の難易度が高く、焼き入れ鋼は硬度が足りないため穴を開けることができないため注意しましょう。

今回はホームセンターで購入した3mm厚の軟鉄に穴を開けてみたいと思います。

ホームセンターなどで購入できる鉄板。厚さ3mmほど

穴あけの下準備

狙った位置に正確な穴を空けるためには下準備が大切です。ここではケガキとポンチで切削する材料をマーキングします。

金属への穴あけの場合、位置決めやポンチを確実に行わないと穴あけ位置がずれてしまいます。これは金属表面の上ではドリルビットが滑ってしまうためです。そのため、精度が必要になる金属加工の場合はポンチを打つ事が重要で、更にその下準備としてケガキによる位置決めやヤスリによる表面の調整などいろいろな準備が必要です。

ですが、正確な位置決めが必要ない場合はこの工程を飛ばして次の工程に進んでしまってもOKです。

ケガキ針でケガキを行う

金属へはケガキ針という道具で材料に直接傷をつけて位置決めを行います。

定規とケガキ針を使って穴あけの中心位置を決める。

縦と横の2本の線を引いて穴を空ける中心位置を決める。この位置がずれてしまうと正確な穴あけができないため注意。

ポンチでマーキング

ケガキで穴を開ける位置を決めたら次はポンチでマーキングを行います。これは鋼材にくぼみをつけることでドリルの芯ブレを防いで綺麗に穴を開けられる効果があります。

ケガキの中心位置にポンチを合わせる。位置が決まったらハンマーで叩く。

ポンチを打つと写真のように跡がつく。このくぼみのおかげでドリルの先端がブレずに正確に穴を空けられるようになる。

ボール盤の準備をする

鋼材への準備が終わったらボール盤の準備を行います。行う工程は鉄工ドリルの取り付け、バイスの設置、材料の固定です。

まず一番初めにボール盤に穴を開けたい大きさに合わせた鉄工用のドリルビットを取り付けます。材料を先に固定してしまうと位置決めが出来ないため必ず先にドリルをつけるようにしましょう。

鉄工用のドリルセット。一通りの大きさがそろっているため穴あけのサイズには困らない

次に、バイスをボール盤に固定します。バイスを使わない場合は材料を直接クランプで固定してしまっても大丈夫です。

ドリルビットの位置と材料の位置を確認しながら材料を固定します。材料をしっかり固定しないと材料が外れて怪我の原因になるため確実に固定します。

バイスをボルトで固定したら、鉄板の位置決めを行う。穴あけ中に固定が外れると非常に危険なためしっかりと固定する。

切削油をたらす

ドリルの寿命を伸ばすためにドリルの先端に油を垂らします。この油は切削油と言い、摩擦によるドリル先端の摩耗や熱による材料の焼きを防いでくれる効果があります。

切削油は金属の穴あけに必須のものではないため、なくても大丈夫です。

位置合わせを終わらせたらドリル先端に切削油をたらしておく。切削油を使用するとドリルの寿命が延びる。

ボール盤の回転数調整

必要によってはボール盤のベルト位置を調整します。ドリルの穴あけ径によって適切な回転数が変わるため、ベルト位置を変えて適切な回転数に変更します。

ボール盤のベルト位置を掛けかえて適切な回転数に変更する。回転数を適切にすると切削性がよくなりドリル寿命も伸びる

ボール盤で穴あけ!

準備が全て終わったらいよいよ切削です。

コツとしては回転数が落ちない程度に力を加えて一気に穴を開ける事です。軽い力で穴を開けるとドリルの先端が摩擦によって鈍ってしまうため一気にやってしまいましょう。

切削中にドリル先端から煙が上がることがありますが、これは切削熱による発熱によるものなので気にしなくても大丈夫です。

鉄板に穴を空けるときは一気にドリルを下ろす。切削熱による煙が上がることがあるが気にしない。

穴を空け終わったところ。写真撮影のため一度ドリルを止めてしまったため穴が汚くなってしまった。

切り粉を除去して穴あけ完了。バリを除去する場合はやすりやバリ取り道具を使う

まとめ

今回はボール盤による軟鉄への穴あけ加工について紹介しました。

基本的な作業としては木の穴あけと大きく変わりませんが、木工と違う重要なポイントは鉄工ドリルを使う事と材料をしっかりと固定することです。特に固定については、木なら材料が暴れても打撲程度で済むかもしれませんが、金属の場合は裂傷や指の切断などがあるかもしれません。そのため安全対策はしっかりやりましょう。

また、今回使った鉄工ドリルは他の回転工具でも使うことができるため、電気ドリルやインパクトドライバーでも金属へ穴あけを行うことができます。

穴あけに使ったものリスト