鑽頭盒上的 HSS、鈷、TiN 或 carbide 並非同一類規格:HSS、鈷高速鋼和硬質合金說的是基材;TiN、TiAlN 和蒸氣氧化說的是塗層或表面處理;麻花鑽、木工尖鑽和水泥鑽則描述刃型或用途。選鑽頭需先看工件,再看機台穩定度、孔深和所需孔型,不要只憑金色外觀或「鈷鑽」字樣判斷。
鑽頭尺寸代碼只說明直徑;選攻牙底孔仍須結合螺紋規格、絲攻種類、牙深比例與工件材質。本篇聚焦鑽頭基材、塗層和幾何的選擇。
快速選鑽方法表
| 工件/工作 | 優先看哪一類 | 主要理由 | 開工前再確認 |
|---|---|---|---|
| 木材、合板、塑木 | 木工尖鑽、螺旋木工鑽、扁鑽或 Forstner 鑽 | 刃型有助定位、排屑或做平底孔;一般麻花鑽也可用於部分木材 | 要不要平底、孔徑、盲孔深度、背面崩裂和材料是否含釘 |
| 一般鋼材、鐵件、鋁件 | HSS 麻花鑽;按工件選幾何與塗層 | HSS 韌性較佳,常見於手持工具和一般鑽孔 | 鑽頭是否適用該金屬、轉速、夾持、切削液和孔深 |
| 不鏽鋼、較難加工合金 | HSS-Co/HSS-E 或適用的硬質合金鑽頭 | 鈷合金 HSS 增加高溫硬度;生產加工可依機台選硬質合金 | 慢速起鑽、穩定持續進給、合適冷卻;避免停在孔內摩擦發熱 |
| CNC 量產、剛性機台、尺寸精度要求高 | 整體硬質合金鑽頭 | 硬度和耐磨性高,可用較高切削速度並取得穩定孔品質 | 主軸跳動、工件夾持、刀具伸出、中心冷卻和製造商切削參數 |
| 磚牆、混凝土、石材 | 水泥/石工鑽頭,常用硬質合金刀頭;依柄型配電鎚 | 切削端設計用於脆硬礦物材料,部分型號可配合衝擊 | 鑽頭柄與工具相容、牆體內管線、是否可開啟鎚擊以及粉塵防護 |
| 陶瓷磚、玻璃 | 專用磁磚鑽頭或鑽石粒料鑽頭 | 切削端為脆硬、易崩邊材料設計 | 按產品說明使用旋轉模式、控制壓力與冷卻;通常不可直接用鎚擊模式 |
這是初步選型,不是統一切削參數表。同一工件可能因硬度、合金、熱處理、孔深和設備不同而改用另一種鑽頭;以鑽頭製造商對實際工件材料的建議為準。
鑽頭基材比較
| 基材 | 常見標示 | 特性 | 適合情境 | 使用限制 |
|---|---|---|---|---|
| 高速鋼 | HSS、HSS M2/M7 等 | 韌性較好、能承受一定切削熱;相對硬質合金可承受較多手持操作振動 | 一般金屬加工、手持鑽、維修和通用鑽孔 | 切削速度和耐磨性通常低於硬質合金;鈍化或過熱會使切削表現變差 |
| 鈷高速鋼 | HSS-Co、HSCo、HSS-E;產品常標 5% 或 8% Co | 鈷是高速鋼合金成分,可提高高溫硬度與紅硬性;工具仍屬高速鋼 | 不鏽鋼、較高強度鋼材和發熱較多的金屬鑽孔 | 「鈷鑽」不是實心鈷;不是免冷卻或可任意高速鑽孔的保證,手持時仍須穩定施力 |
| 粉末冶金高速鋼 | HSS-E-PM、PM-HSS 等 | 以粉末冶金製程製成的高速鋼,材料均勻性和性能依牌號設計 | 專用高性能鑽頭或加工條件較嚴苛的工件 | PM 是製程/材料類別,不單獨代表特定切削速度;以產品型錄為準 |
| 整體硬質合金 | Solid carbide、HM、VHM | 碳化物硬質顆粒和金屬黏結相燒結而成;硬度、耐磨性和抗壓能力高,韌性較低 | 剛性良好的 CNC/加工中心、量產和較高速度鑽孔 | 對偏擺、震動、斷續切削與手持不穩較敏感;掉落或碰撞容易崩刃 |
| 鑲硬質合金刀頭 | Carbide-tipped、tungsten-carbide tip | 只在工作端使用硬質合金,刀體可為鋼材,常見於水泥/石工鑽頭 | 磚、混凝土、石材等礦物基材 | 硬質合金刀頭不表示整支都是硬質合金;需配適合的機具、衝擊模式和用途 |
| 鑽石粒料/鑽石塗層 | Diamond grit、diamond-coated | 以磨粒方式磨削玻璃、陶瓷或硬脆材料,和一般切削刃的作用不同 | 玻璃、磁磚、陶瓷等專用鑽孔或開孔 | 需要控制溫度和壓力,依產品指定乾式/濕式使用;不可據此推定可鑽鋼材 |
HSS-Co 和硬質合金不能只按「更硬」排序替換。 手持電鑽、薄板、現場維修常需要韌性和容錯;剛性機台、穩定夾治具與批量加工才能充分運用硬質合金的速度和耐磨優勢。Dormer Pramet 也指出 HSS 韌性較高但耐磨和允許速度較低,碳化物硬質合金更硬、更耐磨但較脆,並需要穩定加工條件。
表面塗層和氧化處理比較
| 塗層/處理 | 常見外觀 | 可能提供的作用 | 購買和使用注意 |
|---|---|---|---|
| 無塗層/亮面 | 銀亮金屬色 | 無額外塗層;依基材和磨削品質表現,部分非鐵金屬、塑膠或複合材料會選用特定亮面刀具 | 「亮面」不代表低價或低階;要核對基材、刃口和工件適用性 |
| 黑色氧化/蒸氣氧化 | 深灰至黑色 | 表面氧化處理,可幫助降低切屑黏附或保留切削液;效果依製程和產品而異 | 不是黑色鍍層就代表硬質合金;磨掉後底材仍是原本的 HSS |
| TiN 氮化鈦 | 常呈金黃色 | 硬質薄膜,可降低摩擦、改善耐磨並延長適用條件下的刀具壽命 | 金色只是一種常見外觀;確認是整體塗層還是只鍍刀尖,並按型錄使用 |
| TiAlN/AlTiN 氮鋁化鈦 | 常呈深灰或紫黑色 | PVD 陶瓷塗層,具高溫硬度和抗氧化特性,常供較高切削速度或特定乾式切削條件 | 不是所有材料、機台和切削液條件都通用;照製造商條件選取 |
| TiCN 氮碳化鈦 | 常呈灰藍、紫灰等 | 硬質耐磨塗層,特性和適用區間依具體配方及刀具設計而異 | 商品常混用近似色稱,應查標籤或資料表的化學縮寫 |
| AlCrN/Alcrona 等含鉻塗層 | 常為深色 | 特定切削應用的耐磨、耐熱塗層 | 品牌商品名或配方可能不同,不能光看名稱自行移植切削參數 |
表面顏色無法單獨證明材質或塗層。TiN 塗在 HSS 鑽頭上,基材仍是 HSS;TiN 不會把它變成 HSS-Co 或整體硬質合金。部分產品只做刀尖塗層,磨耗後塗層用盡,也不代表整支鑽頭都具有相同耐磨層。
鑽頭造型不是基材:刃型與工件速查
| 鑽頭型式 | 常見工作端/結構 | 常用材料方向 | 常見用途 |
|---|---|---|---|
| 麻花鑽 | 尖端切削、螺旋排屑槽 | HSS、HSS-Co、整體硬質合金 | 金屬與通用孔;選標準長度或深孔型時注意排屑 |
| 木工尖鑽/Brad-point | 中心定位尖加外側刻線刃 | HSS 或工具鋼等,依產品而異 | 木材、合板,較容易定位及減少出口撕裂 |
| 扁鑽/Spade bit | 扁平葉片和中心尖 | 工具鋼刀身,部分刀尖有硬質合金 | 木材大孔、安裝孔;孔底和出口較易崩裂 |
| Forstner 鑽 | 周邊圓刃與內部削切刃 | HSS、工具鋼或硬質合金刃口 | 木材盲孔、平底孔、重疊孔 |
| 水泥/石工鑽 | 硬質合金刀頭和螺旋排屑槽 | 鋼製刀體加硬質合金頭 | 砌磚、混凝土和石材;依產品配旋轉鑽或電鎚 |
| 磁磚/玻璃鑽 | 矛頭式硬質合金尖或鑽石磨粒 | 硬質合金或鑽石粒料 | 玻璃、陶瓷、磁磚等硬脆表面 |
| 階梯鑽 | 階梯狀錐體、多段標示直徑 | 常見 HSS 和塗層版本 | 薄金屬板、塑膠板的多直徑孔;大孔需控制板材變形 |
| 開孔器/孔鋸 | 環形鋸齒或連續磨粒環 | HSS、雙金屬齒或鑽石粒料 | 大直徑通孔、薄板、木材、磁磚等;依工件選齒材 |
同為 HSS,尖角、分屑槽、螺旋角、芯厚和長度不同,切削表現也會不同。購買時同時核對「基材+塗層+型式+直徑/長度+柄型+適用工件」,不要只比較包裝上最大的材料字樣。
切削速度換算轉速
若刀具型錄提供切削速度 Vc(m/min),可用下式估算主軸轉速:
n(rpm)= 1000 × Vc ÷ [π × D(mm)]
| 鑽頭直徑 D | 切削速度 Vc | 公式計算轉速約 | 實際設定提醒 |
|---|---|---|---|
| 5 mm | 20 m/min | 1,273 rpm | 若設備檔位不同,採相鄰較低檔並確認刀具建議 |
| 10 mm | 20 m/min | 637 rpm | 直徑加倍,若切削速度不變,rpm 約減半 |
| 10 mm | 40 m/min | 1,273 rpm | 轉速還受材料、塗層、冷卻、孔深和設備剛性限制 |
例:Vc = 20 m/min、D = 5 mm,則 n = 1000 × 20 ÷ (3.1416 × 5) ≈ 1,273 rpm。這只是單位換算示例,不是指定某種金屬或鑽頭的建議參數。工具廠給出的切削速度需配合進給量、切削液和機台條件使用。
開鑽前快速檢查
| 檢查項目 | 確認內容 | 常見問題 |
|---|---|---|
| 工件 | 鋼種、硬度、鍍層、厚度、是否為木材/石材/陶瓷 | 把不鏽鋼當成一般低碳鋼設定 |
| 鑽頭 | 基材、塗層、刃型、直徑、工作長度、柄型 | 只憑顏色或「鈦鑽」名稱選購 |
| 機具 | 夾頭或 SDS 相容、主軸跳動、鎚擊模式、轉速檔 | 水泥鑽和金屬麻花鑽混用,或磁磚孔未關鎚擊 |
| 夾持 | 工件固定、鑽頭伸出量、起鑽定位 | 手持工件或鑽頭長伸出造成偏擺和崩刃 |
| 參數 | 製造商切削速度、進給、冷卻和排屑方式 | 只提高轉速卻沒有足夠進給,導致摩擦發熱 |
| 安全 | 眼部防護、工件固定、切屑防護、粉塵處理 | 戴手套靠近旋轉刀具、手持長髮或衣物過近 |
參考資料
- Dormer Pramet:切削速度資料怎麼選 — 比較 HSS 與碳化物基材的硬度、韌性、耐磨性和切削速度考量。
- Dormer Pramet:HSS Tools — HSS、HSS-E、蒸氣氧化、TiN-tip 等產品和適用資訊。
- Dormer Pramet:Solid Carbide Drill — 整體硬質合金鑽頭和機台應用說明。
- Seco Tools:鑽孔應用與塗層 — 鑽頭切削幾何、TiN、TiAlN、TiCN、AlTiN 塗層與冷卻液說明。
- Dormer Pramet:2026 刀具型錄 — HSS、5% 鈷 HSS-E、硬質合金鑽頭、TiN/TiAlN/Alcrona 和 AlCrN 產品例子。
- Bosch Professional:HSS-TiN 金屬麻花鑽 — TiN 塗層、HSS 基材和特定型號用途說明。
- Bosch Professional:木工鑽頭類型 — Brad-point、扁鑽、螺旋木工鑽和 Forstner 鑽用途。
- Bosch Professional:Hard Ceramic 磁磚鑽頭 — 陶瓷鑽孔時的旋轉模式、轉速與操作注意事項。
- Bosch Professional:SDS plus-7X 混凝土鑽頭 — 混凝土用硬質合金鑽頭及機具相容資訊。
- DIN 338 型 HSS-TiN 產品目錄 — HSS 基材、塗層、幾何和產品標記的型錄示例。
本文提供一般辨識和選型參考,不取代刀具製造商切削參數、機具說明書、職安規範或工程加工程序。鑽削不明合金、熱處理鋼、混凝土內鋼筋或高價工件前,先查材質和加工要求,並採用合適的夾持與防護。查核日期:2026-10-06。