เหตุใดดอกสว่านเกลียวจึงเสียหาย: การวิเคราะห์ความล้มเหลวที่ระบุความเสียหาย
ดอกสว่านที่สึกหรออย่างค่อยเป็นค่อยไปและถูกปลดระวางเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานนั้น ถือว่าทำงานได้ดีแล้ว แต่ถ้าดอกสว่านหลุดตั้งแต่เจาะไปแค่สิบเมตรแรก หรือหักตรงโคนเกลียวตอนใช้งานไปได้สามกะ นั่นไม่ใช่ปัญหาของดอกสว่าน แต่เป็นสัญญาณเตือน
นี่คือตัวเลขที่ควรทำให้คุณคิด: สำหรับดอกสว่านที่ออกแบบมาอย่างดีและใช้งานภายใต้สภาวะที่เหมาะสม การสึกหรอตามปกติคิดเป็น 16% ถึง 67% ของดอกสว่านที่ต้องปลดระวาง ยิ่งดอกสว่านดีเท่าไหร่ เปอร์เซ็นต์นี้ก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หากอัตราการสึกหรอตามปกติของคุณอยู่ในระดับต่ำ หรือหากคุณพบว่าเม็ดมีดเสียหายและตัวดอกสว่านแตกหักเป็นประจำมากกว่าเป็นข้อยกเว้น แสดงว่ามีบางอย่างผิดปกติในห่วงโซ่การผลิต ไม่ว่าจะเป็นการเลือกใช้ การใช้งาน หรือคุณภาพของซัพพลายเออร์
เรามาดูกันว่าดอกสว่านแบบเกลียวทำงานผิดพลาดได้อย่างไรบ้างใน 4 กรณี และแต่ละกรณีหมายความว่าอย่างไร
1. ชิ้นส่วนภายในแตกหรือบิ่น — ปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน
เม็ดมีดคาร์ไบด์ที่แตกหรือบิ่นไม่ได้เกิดจากแค่ "วันนั้นแย่" อย่างเดียว แต่เกิดจากหนึ่งในสี่สิ่งต่อไปนี้:
เลือกส่วนที่ไม่ถูกต้องสำหรับหินก้อนนี้สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดและหลีกเลี่ยงได้มากที่สุดคือ หินแข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงต้องการเม็ดมีดที่มีความทนทานต่อการสึกหรอสูงกว่า โดยทั่วไปจะมีปริมาณโคบอลต์ต่ำกว่าและขนาดเม็ดละเอียดกว่า ส่วนหินที่มีรอยแตกและเป็นก้อนต้องการเม็ดมีดที่มีความเหนียวสูงกว่า มีปริมาณโคบอลต์สูงกว่าและขนาดเม็ดหยาบกว่า หากเม็ดมีดของคุณบิ่นในหินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง แสดงว่าเกรดของเม็ดมีดอาจจะอ่อนเกินไป หากเม็ดมีดของคุณบิ่นในหินที่มีรอยแตก แสดงว่าเกรดของเม็ดมีดอาจจะเปราะเกินไป ลักษณะหินจะบอกคุณว่าควรใช้เกรดไหน คุณแค่ต้องฟังก่อนสั่งซื้อ
ปัญหาคุณภาพภายในของคาร์ไบด์ไม่ใช่ว่าทังสเตนคาร์ไบด์ทุกชนิดจะเหมือนกันหมด ความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบ การกระจายขนาดของเม็ดเกรน และคุณภาพการเผาผนึก ล้วนส่งผลต่อความทนทานของเม็ดมีด เม็ดมีดจากผู้ผลิตที่ลดต้นทุนในเรื่องคุณภาพของผงโลหะหรือเวลาในการเผาผนึก จะแตกหักง่ายเมื่อได้รับแรงกระแทกในระดับที่เม็ดมีดที่ผลิตอย่างถูกต้องสามารถรับมือได้โดยไม่มีปัญหา การวินิจฉัยปัญหานี้ในภาคสนามทำได้ยาก แต่หากเม็ดมีดจากผู้ผลิตรายเดียวกันทั้งหมดเสียหายในลักษณะเดียวกัน ในสภาวะที่ยี่ห้ออื่นใช้งานได้ดี แสดงว่าคุณภาพของคาร์ไบด์เป็นตัวแปรสำคัญ
ความเสียหายจากการผลิตระหว่างการประกอบดอกสว่านการกดเม็ดมีดเข้าไปในตัวดอกสว่านเป็นกระบวนการที่มีความแม่นยำสูง หากมีการกดมากเกินไป ตัวเม็ดมีดจะเกิดความเค้นดึงตกค้างก่อนที่จะสัมผัสกับชิ้นงานจริง ซึ่งเป็นแรงกดล่วงหน้าที่เพิ่มความเค้นกระแทกและลดระยะขอบก่อนการแตกหัก ความเสียหายต่อเม็ดมีดระหว่างการจัดการหรือการกด เช่น รอยแตกเล็กๆ จากการยึดที่ไม่เหมาะสม จะกลายเป็นรอยแตกขนาดใหญ่หลังจากใช้งานเพียงไม่กี่ร้อยครั้ง
ความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงานที่หน้างานการเจาะรูโดยใช้แรงกดมากเกินไปจะทำให้ดอกสว่านกระแทกกับหินที่ไม่เรียบก่อนที่จะยึดแน่น การใช้ดอกสว่านที่มีใบมีดทื่อหรือแบนจะเพิ่มแรงกระแทกเป็นทวีคูณ เพราะพลังงานจะไปกระจุกตัวอยู่ที่พื้นที่สัมผัสที่เล็กลง ทั้งสองอย่างสามารถป้องกันได้ด้วยการฝึกฝนและความใส่ใจ แต่ทั้งสองอย่างเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลาในสถานที่ทำงานที่ความเร็วและแรงกดสำคัญกว่าขั้นตอนที่ถูกต้อง
2. ปัญหาการติดตั้งแบบกดอัด — ปัญหาการประกอบที่ไม่สมบูรณ์
หากเม็ดมีดหลุดออกจากตัวดอกสว่านในระยะไม่กี่เมตรแรก แสดงว่าเกือบจะเป็นข้อบกพร่องจากการผลิต อาจเป็นเพราะการประกอบที่ไม่พอดี (ขนาดของเม็ดมีดที่ใหญ่กว่ารูที่กดเข้าไป) ไม่ถูกต้อง หรือรูปทรงของรูไม่ตรง หรือกระบวนการกดอัดทำให้เกิดความเสียหาย
หากเม็ดมีดหลุดออกมาในช่วงท้ายของอายุการใช้งานของดอกสว่าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเม็ดมีดแถวเกจ จะบ่งบอกถึงปัญหาที่แตกต่างออกไป ขอบด้านนอกของแถวเกจจะสึกหรอมากที่สุดและรับแรงดัดงอมากที่สุด หากรูปทรงของแถวเกจ — มุมด้านข้าง ร่องเว้า การยื่นของเม็ดมีด — ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับลักษณะการเจาะ เม็ดมีดด้านนอกเหล่านั้นจะรับแรงมากกว่าเม็ดมีดแถวหน้า พวกมันจะสึกหรอเร็วกว่า และเมื่อการสึกหรอถึงจุดที่ตัวเม็ดมีดไม่ได้รับการรองรับอย่างเต็มที่จากเหล็กของดอกสว่านอีกต่อไป พวกมันก็จะหลวม
หากเม็ดมีดแถวหน้าเสียหายในขณะที่แถวเกจทำงานได้ดี มักบ่งชี้ถึงปัญหาการออกแบบหน้าจอแสดงผล เช่น รูปแบบการจัดวางเม็ดมีดทำให้เกิดแรงกดมากเกินไปบนปุ่มเดียว หรือการจัดวางร่องระบายความร้อนทำให้การระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอและเกิดความเครียดจากความร้อน
สภาวะที่เหมาะสม: ใบมีดและตัวดอกสว่านควรสึกหรอในอัตราที่ใกล้เคียงกัน เมื่อเหล็กตัวดอกสว่านสึกกร่อนเร็วกว่าใบมีด ใบมีดจะยื่นออกมาและรับแรงดัดงอได้มากกว่า เมื่อใบมีดสึกกร่อนเร็วกว่าตัวดอกสว่าน ตัวดอกสว่านจะรับแรงกดจากหินและเกิดการขัดเงา การสึกหรอที่ประสานกันจะช่วยยืดอายุการใช้งานของดอกสว่านได้นานที่สุด
3. การแตกหักของตัวบิต — การแตกหักเชิงโครงสร้าง
การแตกหักของตัวดอกสว่านเกือบทั้งหมดเกิดจากความล้า ตัวดอกสว่านต้องรับแรงกระแทกนับล้านครั้ง และหากความเค้น ณ จุดใดจุดหนึ่งเกินขีดจำกัดความล้าของเหล็ก รอยแตกก็จะเริ่มเกิดขึ้นและขยายตัว
ปัจจัยเจ็ดประการที่ส่งผลกระทบ:
การเลือกวัสดุเหล็กที่ใช้ทำตัวเครื่องต้องมีความแข็งแรงดึงเพียงพอที่จะรับแรงกระแทก และมีความต้านทานต่อความล้าเพียงพอที่จะรับแรงเหล่านั้นได้หลายล้านครั้ง เหล็กราคาถูกที่มีขีดจำกัดความต้านทานต่อความล้าต่ำจะแตกร้าวเร็ว
เรขาคณิต.มุมแหลมคม การเปลี่ยนรูปทรงอย่างกะทันหัน และรัศมีส่วนโค้งที่ไม่เพียงพอ จะทำให้เกิดการกระจุกตัวของความเค้น ตัวดอกสว่านที่ออกแบบมาอย่างดีจะมีการเปลี่ยนผ่านระหว่างส่วนต่างๆ อย่างราบรื่น โดยมีรัศมีที่เหมาะสมที่ทุกส่วน หากคุณพบว่ารอยแตกเกิดขึ้นที่ลักษณะทางเรขาคณิตเดียวกันในดอกสว่านหลายๆ ดอก แสดงว่าการออกแบบมีปัญหาเรื่องการกระจุกตัวของความเค้น
การอบด้วยความร้อนเหล็กกล้าที่ดีต้องมีคุณสมบัติความแข็งที่เหมาะสม คือ แข็งพอที่ผิวหน้าเพื่อต้านทานการสึกหรอจากการตัด และเหนียวพอที่แกนกลางเพื่อต้านทานการลุกลามของรอยแตกเนื่องจากความล้า เหล็กกล้าที่ผ่านการอบชุบไม่เพียงพอจะเปราะ เหล็กกล้าที่ผ่านการอบชุบมากเกินไปจะอ่อน ทั้งสองแบบจะแตกหักได้ง่าย แต่ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน
การตกแต่งพื้นผิวร่องรอยการกลึงที่ลึก ร่องเครื่องมือที่คม และการเปลี่ยนผ่านที่ไม่ราบเรียบ ล้วนเป็นจุดเริ่มต้นของการแตกร้าวจากความล้า กล่าวโดยสรุปคือ ตัวดอกสว่านที่มีผิวหยาบนั้นเปรียบเสมือนมีรอยแตกร้าวอยู่แล้ว
การออกแบบเกลียวเกลียวที่เชื่อมต่อดอกสว่านกับแกนหมุนเป็นจุดที่เกิดความเค้นสะสมตามธรรมชาติ ความหนาของผนังด้านหลังโคนเกลียว รูปทรงของเกลียว และการเปลี่ยนจากส่วนที่เป็นเกลียวไปยังตัวแกนหมุน ล้วนส่งผลต่ออายุการใช้งานจากการล้า
การจับยึดระหว่างคันเบ็ดกับดอกสว่านหากเกลียวของก้านขันและเกลียวของดอกสว่านไม่ตรงกัน — เช่น ผู้ผลิตต่างกัน หรือค่าความคลาดเคลื่อนต่างกัน — แรงกดจะกระจายไม่สม่ำเสมอทั่วเกลียวที่ขบกัน เกลียวแรกจะรับแรงมากกว่าและเกิดความล้าก่อน
ความสะอาดของเหล็กกล้าสิ่งเจือปนในเหล็ก เช่น ออกไซด์ ซัลไฟด์ และอนุภาคที่ไม่ใช่โลหะ ทำหน้าที่เป็นจุดรวมความเค้นภายใน เหล็กที่สะอาดและมีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำจะมีค่าขีดจำกัดความล้าสูงกว่าเหล็กที่ไม่สะอาดซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีและความแข็งเท่ากัน
4. การสึกหรอตามปกติ — ในแบบที่ดี
ดอกสว่านที่เจาะจนกระทั่งเม็ดมีดสึกจนแบนและเจาะไม่เข้าอีกต่อไปนั้น ถือว่าหมดอายุการใช้งานอย่างถูกต้องแล้ว เม็ดมีดสึกหรอไปทีละน้อย ตัวเหล็กของดอกสว่านก็สึกกร่อนไปพร้อมๆ กับคาร์ไบด์ และไม่มีอะไรแตกหักเสียหายอย่างรุนแรง
ไซต์งานที่ดอกสว่าน 60% ขึ้นไปเสื่อมสภาพจากการใช้งานปกติ ถือเป็นไซต์งานที่บริหารจัดการได้ดี ดอกสว่านเหมาะสมกับชนิดของหิน ผู้ปฏิบัติงานมีความรู้ความสามารถ และซัพพลายเออร์ส่งมอบสินค้าที่มีคุณภาพสม่ำเสมอ
หากตัวเลขนั้นต่ำกว่า 30% แสดงว่ามีสาเหตุอื่นที่ทำให้เกิดความเสียหายมากกว่า เช่น ชิ้นส่วนแทรกหัก ชิ้นส่วนแทรกหลุด หรือตัวชิ้นส่วนแตกหัก ซึ่งแต่ละอย่างมีสาเหตุที่แตกต่างกัน ให้หาว่าสาเหตุใดเป็นสาเหตุหลัก แล้วเริ่มวิเคราะห์หาความเสียหายจากจุดนั้น
บิตนั้นไม่สนใจว่าทำไมมันถึงล้มเหลว แต่คุณควรสนใจ
