كيفية اختيار المثقاب؟

اليوم سأشارككم كيفية اختيار مثقاب الحفر من خلال ثلاثة شروط أساسيةمثقاب، والتي هي: المواد والطلاء والخصائص الهندسية.

1

كيفية اختيار مادة الحفر

يمكن تقسيم المواد تقريبًا إلى ثلاثة أنواع: الفولاذ عالي السرعة، والفولاذ عالي السرعة المحتوي على الكوبالت، والكربيد الصلب.

الفولاذ عالي السرعة (HSS):

يُعد الفولاذ عالي السرعة حاليًا أكثر مواد أدوات القطع استخدامًا وأقلها تكلفة. ويمكن استخدام رؤوس المثقاب المصنوعة من الفولاذ عالي السرعة ليس فقط في المثاقب الكهربائية اليدوية، بل أيضًا في بيئات ذات ثبات أفضل، مثل آلات الحفر. ومن أسباب طول عمر الفولاذ عالي السرعة أيضًا إمكانية طحنه مرارًا وتكرارًا. ونظرًا لانخفاض سعره، لا يُستخدم فقط في طحن رؤوس المثقاب، بل يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في أدوات الخراطة.

الفولاذ الكوبالت عالي السرعة (HSSCO):

يتمتع الفولاذ عالي السرعة المحتوي على الكوبالت بصلابة وصلابة حمراء أفضل من الفولاذ عالي السرعة، كما أن زيادة صلابته تُحسّن من مقاومته للتآكل، ولكنها في الوقت نفسه تُفقده جزءًا من متانته. وكما هو الحال مع الفولاذ عالي السرعة، يُمكن استخدامه لتحسين عدد مرات الطحن.

 

الكربيد (Carbide):

الكربيد الأسمنتي مادة مركبة معدنية. من بينها، يُستخدم كربيد التنغستن كمادة أساسية، وتُستخدم بعض المواد الأخرى كمادة رابطة تُلبَّد عبر سلسلة من العمليات المعقدة مثل الضغط المتساوي الضغط الساخن. بالمقارنة مع الفولاذ عالي السرعة من حيث الصلابة، وصلابة اللون الأحمر، ومقاومة التآكل، وغيرها، هناك تحسن كبير، إلا أن تكلفة أدوات الكربيد الأسمنتي أعلى بكثير من الفولاذ عالي السرعة. يتميز الكربيد بمزايا أكثر من مواد الأدوات السابقة من حيث عمر الأداة وسرعة المعالجة. في عمليات الطحن المتكررة للأدوات، يلزم استخدام أدوات طحن احترافية.

2

كيفية اختيار طلاء الحفر

يمكن تصنيف الطلاءات تقريبًا إلى الأنواع الخمسة التالية وفقًا لنطاق الاستخدام.

غير مطلي:

السكاكين غير المطلية هي الأرخص ويتم استخدامها عادة لتصنيع المواد الأكثر ليونة مثل سبائك الألومنيوم والفولاذ الصلب.

طلاء أكسيد أسود:

يمكن أن توفر الطلاءات المؤكسدة قدرة تشحيم أفضل من الأدوات غير المطلية، كما أنها أفضل من حيث مقاومة الأكسدة والحرارة، ويمكن أن تزيد من عمر الخدمة بنسبة تزيد عن 50%.

طلاء نتريد التيتانيوم:

يعد نتريد التيتانيوم مادة الطلاء الأكثر شيوعًا ولا يصلح لمعالجة المواد ذات الصلابة العالية نسبيًا ودرجة حرارة المعالجة العالية.

طلاء كربونات التيتانيوم:

يُطوَّر كربونات التيتانيوم من نيتريد التيتانيوم، ويتميز بمقاومة أعلى لدرجات الحرارة العالية والتآكل، وعادةً ما يكون لونه بنفسجيًا أو أزرق. ويُستخدم في تشغيل قطع الحديد الزهر في ورشة هاس.

طلاء نيتريد الألومنيوم والتيتانيوم:

يتميز نيتريد الألومنيوم والتيتانيوم بمقاومته العالية لدرجات الحرارة من جميع الطلاءات المذكورة أعلاه، مما يجعله مناسبًا لظروف القطع العالية، مثل معالجة السبائك الفائقة. كما أنه مناسب لمعالجة الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن نظرًا لاحتواء الألومنيوم على عناصر قد تحدث تفاعلات كيميائية أثناء معالجته، لذا يُنصح بتجنب معالجة المواد التي تحتوي عليه.

3

هندسة لقمة الحفر

يمكن تقسيم السمات الهندسية إلى الأجزاء الثلاثة التالية:

طول

تُسمى نسبة الطول إلى القطر بضعف القطر، وكلما صغر ضعف القطر، زادت صلابته. اختيار مثقاب بطول حافة مخصص لإزالة الرقائق وطول بروز قصير يُحسّن الصلابة أثناء التشغيل، مما يزيد من عمر الأداة. قد يُؤدي طول الشفرة غير الكافي إلى تلف المثقاب.

زاوية طرف الحفر

زاوية رأس المثقاب 118 درجة هي على الأرجح الأكثر شيوعًا في التشغيل الآلي، وتُستخدم غالبًا في المعادن اللينة مثل الفولاذ الطري والألمنيوم. تصميم هذه الزاوية عادةً لا يتمركز ذاتيًا، مما يعني أنه من الضروري تشغيل ثقب التمركز أولًا. أما زاوية رأس المثقاب 135 درجة، فعادةً ما تتميز بخاصية التمركز الذاتي. ونظرًا لعدم الحاجة إلى تشغيل ثقب التمركز، فإن هذا يُغني عن حفر ثقب التمركز بشكل منفصل، مما يوفر الكثير من الوقت.

زاوية الحلزون

زاوية الحلزون 30 درجة خيار جيد لمعظم المواد. ولكن في البيئات التي تتطلب تفريغًا أفضل للرقائق وحافة قطع أقوى، يمكن اختيار مثقاب بزاوية حلزون أصغر. أما بالنسبة للمواد التي يصعب تشكيلها، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، فيمكن اختيار تصميم بزاوية حلزون أكبر لنقل عزم الدوران.