Kapag Nabasag Muna ng Hard Rock ang Iyong Carbide: Muling Pag-iisip sa Disenyo ng Maliit na Drill Bit

Sa napakatigas at matibay na bato, maaaring masira ang isang drill bit bago pa man masanay ang mga tripulante sa paggamit ng round.

Dumating ang mga unang ilang pagbangga. Ang isang carbide insert ay tumatanggap ng purong karga. Nabubuo ang isang maliit na bitak. Pagkatapos ay nababasag ang isang sulok, o nababali ang isang insert, o nawawala ang cutting edge ng bit bago pa man ito dapat matanggal dahil sa normal na pagkasira.

Hindi ito palaging isang problema sa kalidad ng materyal.

Maaari itong maging isang problema sa geometry.

Para sa maliliit at katamtamang laki ng mga drill bit sa bato na gumagana sa mga napakatigas at nakasasakit na pormasyon, ang karaniwang ginagawa ay ang pagdaragdag ng higit pang mga butones o pagbabawas ng epektong dala ng bawat isa. Maaari itong gumana sa ilang mga kondisyon. Ngunit sa napakatigas na bato, ang isang maliit na carbide insert ay maaaring kulang sa cross-section at volume na kailangan upang makayanan ang paulit-ulit na purong mga pagbangga.

Sa mga kasong iyon, ang tanong ay hindi “Paano natin mapapamahagi ang karga sa mas maraming insert?” Maaari itong maging “Paano makakapagdala ng mas maraming karga ang bawat insert nang hindi nasisira?”

Iyan ang ideya sa likod ng single-insert load capacity.

Bakit maagang nababasag ang mga piraso ng napakatigas na bato

Ang matigas na bato ay hindi palaging pareho sa matigas na bato.

Ang isang pormasyong lubos na nakasasakit ay mabilis na nasisira ang carbide. Ang isang matibay na pormasyon ay lumalaban sa bali at maaaring maglipat ng mataas na stress sa impact pabalik sa bit. Kapag ang parehong kondisyon ay magkasama, ang drill bit ay nahaharap sa isang mahirap na kombinasyon: ang carbide ay dapat lumaban sa pagkapira-piraso sa ilalim ng impact habang pinapanatili rin ang katigasan at resistensya sa pagkasira.

Sa simula ng bawat pagtama, ang bit ay hindi perpektong pantay na dumadampi sa ilalim ng butas. Ang unang pagtama ay maaaring mangyari lamang sa isang bahagi ng cutting face. Ang stress wave ay dadaan sa tool, dinudurog ang lokal na bato sa ilalim ng insert o gilid. Sa napakatigas na bato, ang contact stress ay maaaring mabilis na tumaas bago maging pantay ang distribusyon ng load.

Kaya naman karaniwan ang maagang pagkabasag ng insert sa mga hindi angkop na disenyo ng bit. Ang bato ay hindi madaling yumuko nang sapat upang mabawasan ang pinakamataas na stress sa unang insert na dumampi.

Maaaring magpakita ang isang bit ng nabasag na carbide pagkatapos lamang ng maikling distansya, kahit na ang drill rig, presyon ng hangin, at kasanayan sa pagpapatakbo ay makatwiran naman.

Ang prinsipyo ng single-insert load

Matigas at matibay sa pagkasira ang karbida, ngunit isa pa rin itong malutong na materyal. Ang resistensya nito sa pagkabigo ng impact ay bahagyang nakadepende sa mga katangian ng materyal nito at bahagyang sa heometriya ng indibidwal na insert.

Ang isang mas malaking carbide insert sa pangkalahatan ay may mas malaking load-bearing cross-section at mas maraming volume upang labanan ang localized impact. Sa madaling salita, ang isang mas makapal o mas malaking insert ay kadalasang kayang sumipsip ng mas mataas na impact load bago ito mabali.

Hindi ito nangangahulugan na "mas malaki ay palaging mas mabuti." Ang isang napakalaking insert ay maaaring lumikha ng iba pang mga kompromiso sa disenyo. Ngunit kapag ang maagang pag-chipping ang nangingibabaw na paraan ng pagkabigo, ang pagpapataas ng epektibong laki ng bawat elemento ng carbide na may dalang karga ay maaaring maging mas kapaki-pakinabang kaysa sa pagdaragdag lamang ng bilang ng maliliit na elemento.

Ganito rin ang prinsipyo sa mga pait at mga cross-style na bit. Sa mga batong lubhang matigas, ang mas makapal na talim ng carbide o mas matibay na cutting edge ay maaaring mas tumagal kaysa sa manipis na talim na idinisenyo para sa mas madaling paggiling ng bato.

Ang layunin ng disenyo ay bigyan ang bawat kritikal na insert ng sapat na kapasidad sa istruktura para sa aktwal na karga na matatanggap nito.

Bakit kung minsan ay mas lalong lumalala ang mga bagay dahil sa mas maraming button

Ang mga modernong button bit ay kadalasang gumagamit ng maraming carbide button upang ipamahagi ang karga at mapabuti ang aksyon sa pagputol. Sa maraming kondisyon ng pagbabarena, gumagana ito nang napakahusay.

Ngunit ang bawat bahagi ay may limitadong lawak ng mukha.

Kung magdadagdag ng mga karagdagang butones nang hindi binabago ang pangkalahatang disenyo ng mukha, ang magagamit na enerhiya ng pagtama ay hahatiin sa mas maraming mga punto ng pagkakadikit. Ang mga indibidwal na butones ay maaaring lumiit o mas magkadikit ang pagitan. Ang espasyo sa pag-flush ay maaaring lumiit. Ang pattern ng pagbasag ng bato ay maaaring magbago.

Sa napakatigas at matigas na lupa, ang isang maliit na butones ay maaari pa ring makatanggap ng matinding lokal na karga sa unang pagtama. Kung ang cross-section nito ay masyadong maliit, maaari itong mabasag bago pa man kumalat ang karga sa buong ibabaw.

Ito ang dahilan kung bakit walang iisang istilo ng bit ang pinakamainam para sa bawat pormasyon ng bato.

Ang button bit na may maraming insert ay maaaring maging isang mahusay na pagpipilian sa isang aplikasyon. Ang chisel, cross, three-wing, o heavy-duty mixed design ay maaaring mas matibay sa iba. Ang tamang sagot ay depende sa lakas ng bato, tibay, abrasiveness, enerhiya ng pagbabarena, diyametro ng butas, mga kondisyon ng flushing, at ang pattern ng pagkabigo na naobserbahan sa field.

Palakasin ang katawan pati na rin ang carbide

Hindi gumagana nang mag-isa ang mga carbide insert. Dapat suportahan ng bakal na katawan ang mga ito.

Sa pagbabarena gamit ang matigas na bato, ang mga pakpak na bakal o mga seksyon ng katawan sa paligid ng mga insert ay nangangailangan ng sapat na kapal at lakas upang mahigpit na mahawakan ang carbide. Kung ang katawan ay labis na yumuko, pumutok malapit sa upuan ng insert, o nawawalan ng suporta dahil sa pagkasira, kahit ang de-kalidad na carbide ay maaaring masira nang maaga.

Samakatuwid, ang isang disenyo ng heavy-duty bit ay maaaring kabilang ang:

• Mas malaki o mas makapal na mga insert ng carbide

• Mas matibay na bakal na pakpak sa paligid ng cutting edge

• Mas matatag na heometriya ng insert-seat

• Mga kontroladong chamfer sa gilid upang mabawasan ang pagkapira-piraso ng sulok

• Isang profile ng mukha na nagbabawas ng kakaibang epekto

• Ang paggamot sa init ay naaayon sa kinakailangang balanse ng lakas at tibay

Ang bakal na katawan ay dapat sapat na matibay upang masuportahan ang insert, ngunit hindi gaanong malutong na maaaring mabasag kapag paulit-ulit na nabangga. Ang balanseng iyon ay isa sa pinakamahalagang bahagi ng paggawa ng bit.

Mahalaga pa rin ang pag-flush, ngunit maaaring magbago ang mga prayoridad

Ang mahusay na pag-alis ng mga pinagputulan ay karaniwang mahalaga para sa produktibong pagbabarena. Ang hindi maayos na pag-flush ay nagdudulot ng muling pagkadurog, init, at maiiwasang pagkasira.

Gayunpaman, ang mga sobrang matigas na pormasyon ay maaaring magpabago sa prayoridad ng disenyo.

Kung ang bato ay gumagawa ng medyo pinong mga pinagputulan at natural na mas mababa ang bilis ng pagbabarena, ang pag-flush ay maaaring hindi gaanong nakakabawas sa tibay ng bit. Sa sitwasyong iyon, makatuwiran na maglaan ng mas malaking bahagi ng mukha at kapal ng katawan para maglagay ng suporta sa halip na i-maximize ang bawat posibleng daanan ng pag-flush.

Iyan ay isang trade-off, hindi isang pangkalahatang tuntunin.

Kailangan pa rin ng sapat na pag-flush ang bit. Ngunit kapag ang maagang pagkapira-piraso ng insert ay sumisira sa mga bit bago pa man maging hadlang ang pagkasira, ang mas matibay na geometry ay maaaring maghatid ng mas mahusay na resulta kaysa sa isang bahagi na pangunahing idinisenyo para sa pinakamataas na daloy ng chip.

Ang tamang disenyo ay nagmumula sa pagtukoy sa aktwal na dahilan kung bakit nabigo ang kasalukuyang bit.

Ang pagpili ng materyal ay nangangailangan ng balanse, hindi labis-labis

Para sa mga pagsingit ng karbid sa matigas at nakasasakit na bato, maaaring makipagkumpitensya ang mga ninanais na katangian.

Ang mas mataas na tibay ay nakakatulong na labanan ang pagkabali at pagkapira-piraso. Ang mas mataas na katigasan ay nagpapabuti sa resistensya sa pagkasira. Ang pagtaas ng nilalaman ng binder sa isang carbide grade ay maaaring mapabuti ang katigasan, ngunit maaaring mabawasan ang katigasan at mapabilis ang pagkasira ng insert sa mga lupang lubos na nakasasakit.

Kaya naman ang pagpili ng carbide ay hindi dapat ibatay sa iisang numero lamang.

Ang isang kapaki-pakinabang na grado para sa sobrang tigas na bato ay nangangailangan ng angkop na balanse ng katigasan, lakas ng transverse rupture, tibay, densidad, at microstructure. Ang insert geometry, button-retention method, at mga operating parameter ay nakakaapekto rin sa resulta.

Ang mga advanced na proseso ng pagmamanupaktura ay maaaring higit pang mapabuti ang consistency, ngunit ang field performance ay nakasalalay pa rin sa pagtutugma ng kumpletong disenyo ng bit sa formation.

Bantayan ang failure mode, hindi lang ang meterage

Kapag sinusuri ang isang rock drill bit, huwag lamang itala ang kabuuang metro na nabarina.

Siyasatin kung bakit hindi nagamit ang bit.

Itinigil na ba ito dahil normal na nasira ang gauge diameter? Nabasag ba ang carbide buttons? Nabali ba ang cutting edge? Nabasag ba ang steel body? Nasira ba ang mga thread? Uminit ba ang bit dahil hindi naaalis ang mga pinagputulan?

Ang mga detalyeng iyon ang nagsasabi sa iyo kung ano ang susunod na babaguhin.

Kung ang normal na pagkasira ang problema, maaaring makatulong ang isang mas matigas o mas matibay na disenyo na hindi kinakalawang. Kung ang maagang pagkabasag ng carbide ang problema, ang solusyon ay maaaring mas matibay na indibidwal na insert, pinahusay na geometry ng suporta, mas mahusay na pagkakahanay, o ibang istilo ng mukha.

Ang isang piraso na umaabot sa normal na limitasyon ng pagkasira ay karaniwang gumagana na. Ang isang piraso na maagang nababali o nasisira ay nagsasabi sa iyo na ang daanan ng karga ay nangangailangan ng atensyon.

Ang tamang bahagi ay iyong karaniwang nabibigo

Sa sobrang tigas na bato, maaaring walang perpektong drill bit. Bawat disenyo ay may kompromiso sa pagitan ng penetration rate, gauge life, flushing, insert toughness, at gastos.

Pero malinaw ang target: hindi dapat biglang masira ang bit dahil hindi kayang tiisin ng mga carbide insert nito ang karga.

Ang isang mahusay na hard-rock bit ay iyong nahuhulaan ang pagkasuot, nagpapanatili ng matatag na butas, at umaabot sa nakaplanong pagitan ng serbisyo nito nang walang maagang pagkasira ng insert. Dito nakasalalay ang tunay na halaga.