مما يتكون مثقاب الحفر؟ شرح أجسام الفولاذ والكوبالت والكربيد

خذ مثقابًا لولبيًا مقاس 3/16 بوصة لقطعة من اللوح المقاوم للصدأ 304 وشاهد ما يحدث. يتحول الطرف إلى اللون الأزرق، ويتجعد الدخان، وفي غضون دقيقة واحدة يتم فرك حافة القطع بدلاً من القطع. لم يكن هناك خطأ في المثقاب باستثناء ما يلي: بعد مرور 540 درجة مئوية تقريبًا، تتوقف الكربيدات الموجودة داخل الجسم الفولاذي عن الاحتفاظ بصلابتها. لفهم مما يتكون مثقاب هو حقًا فهم المادة الأساسية التي تقف بينك وبين تلك اللحظة.

لقمة الحفر مصنوعة من أربع مواد أساسية

تتكون كل لقمة حفر من جزأين: حافة القطع والجسم الذي يحملها. تأتي الطليعة من أربع عائلات مادية فقط. هذه هي الفولاذ عالي السرعة، والفولاذ عالي السرعة المحتوي على الكوبالت، وكربيد التنغستن في شكل صلب أو ملحوم، والمواد الكاشطة للماس. يعد الفولاذ الكربوني الخيار الخامس والتاريخي في الغالب والذي يبقى الآن بشكل أساسي في قطع الأعمال الخشبية الرخيصة.

هذا التعريف هو السبب في أن اختيار المواد يتبع قطعة العمل وليس العكس. تفحم الأخشاب بالقرب من 200 درجة مئوية. ويصل مجموع الخرسانة إلى حوالي 7 على مقياس موس. يدفع الفولاذ المقاوم للصدأ الحافة إلى ما يزيد عن 600 درجة مئوية. وتشير كل حالة إلى مادة أساسية مختلفة، وهذا هو بالضبط سبب عدم وجود لقم واحد يحفر كل شيء جيدًا.

الفولاذ عالي السرعة هو ما تصنع منه معظم لقم الثقب

ما يقرب من ثمانية من كل عشرة لقم حفر تباع في جميع أنحاء العالم مصنوعة من الفولاذ عالي السرعة، وM2 هو النوع الذي يقوم بمعظم هذا العمل. M2 ليست علامة تجارية. إنه تصنيف فولاذي لأدوات AISI، ومكتوب باسم DIN 1.3343 في الكتالوجات الأوروبية.

يحتوي ذوبان M2 النموذجي، المقاس بالوزن، على:

• الكربون بنسبة 0.80 إلى 0.88 بالمائة، وهو ما يشكل الكربيدات الصلبة
• الكروم بنسبة 3.8 إلى 4.5 بالمائة للصلابة ومقاومة التآكل
• الموليبدينوم بنسبة 4.7 إلى 5.2 في المائة والتنغستن بنسبة 5.9 إلى 6.7 في المائة، العنصران اللذان يحملان الصلابة الساخنة
• الفاناديوم بنسبة 1.7 إلى 2.0 بالمائة، مما يحد من نمو الحبوب أثناء المعالجة الحرارية
• الحديد يشكل توازن الذوبان

بعد التصلب والتلطيف المزدوج، يصل M2 إلى ما بين 62 و65 HRC. وهذا أمر صعب بما فيه الكفاية بالنسبة للفولاذ الخفيف والألمنيوم والنحاس والبلاستيك ومعظم الأخشاب، كما أنه قوي بما فيه الكفاية بحيث تنحني اللقمة قبل أن تتحطم عندما يمسك المثقاب.

الانتهاء من السطح لا يغير أي شيء من هذا. تحمل قطعة الأكسيد الأسود طبقة من أكسيد الحديد يقل سمكها عن عشرة ميكرونات. إنه يحمل سائل القطع ويوقف لحام الرقائق حتى الحافة. قم بطحن الطلاء والفولاذ الموجود تحته متطابق.

يكتسب الفولاذ عالي السرعة صلابته من المعالجة الحرارية، وليس من الكيمياء. خذ الطرف بدرجة حرارة تتجاوز 600 درجة مئوية تقريبًا وسيتحول إلى فولاذ عادي. تغيير اللون هو التحذير الوحيد الذي تحصل عليه.

هندسة نقطة الانقسام هي الشكل الأكثر شيوعًا الذي ستشتريه بالفعل. يتم طحن حافتي القطع الرئيسيتين إلى أربعة جوانب تلتقي عند 135 درجة. على اللوحة التي يقل سمكها عن 10 مم، توقف النقطة عن التجوال، وتحتاج إلى ضغط تغذية أقل من نقطة 118 درجة لأن حافة الإزميل أقصر.

لقمة مثقاب معدنية ذات نقطة منفصلة لخراطيش عرقوب سريعة مقاس 1/4 بوصة لقمة ثقب معدنية بهندسة نقطة الانقسام، متوفرة بأبعاد L50 وL70 وDIN338 وDIN340؛ مفيد عند مراجعة خيارات النقطة 135 درجة ودرجات الكوبالت HSS. عرض المنتج →

الكوبالت مادة مضافة وليست مادة مثقاب

لا يستخدم الكوبالت لبناء جسم لقمة الحفر. وهو عبارة عن عنصر من سبائك السبائك يتم صهره في الفولاذ عالي السرعة، بنسبة تتراوح من خمسة إلى ثمانية بالمائة من الوزن. يحمل M35 حوالي 5 بالمائة وM42 يحمل حوالي 8 بالمائة، وهذان هما الاسمان اللذان ستشاهدهما مطبوعين على العبوة.

ما يفعله الكوبالت هو إبطاء خشونة الكربيدات عند درجة الحرارة. تريد جزيئات كربيد التنغستن الموجودة في المصفوفة الفولاذية أن تتكتل وتنمو، وبمجرد أن تنمو تصبح الحافة ناعمة. يؤخر الكوبالت هذه العملية ويدفع درجة حرارة الحافة القابلة للاستخدام إلى الأعلى. يبدو الكسب المُقاس في الصلابة الساخنة بهذا الشكل تقريبًا.

لا يمكنك التمييز بين قطعة الكوبالت وقطعة غير الكوبالت من خلال النظر إليها. قد يقوم نفس المصنع بإنهاء M2 وM35 وM42 بأكسيد أسود متطابق، من نفس الصندوق. نظرًا لعدم وجود درجة فولاذية مطبوعة على العبوة، فإن الإشارة الوحيدة المتبقية هي السعر ومدة بقاء الحافة مقاومة للصدأ.

كربيد التنغستن متكلس وليس منصهرًا

كربيد التنغستن ليس فولاذًا على الإطلاق. إنه مسحوق المعادن. يتم ربط حبيبات كربيد التنجستن تحت الميكرون بالكوبالت أو النيكل ويتم تلبيدها بالقرب من 1400 درجة مئوية إلى مادة فارغة صلبة. تتراوح درجة WC-Co النموذجية من 6 إلى 12 بالمائة من مادة الكوبالت من حيث الوزن.

تتراوح الصلابة بين 1400 إلى 1600 فولت، أي حوالي 90 على مقياس HRA وتتجاوز أي شيء يمكن أن يلمسه الملف. هذه الصلابة هي ما يسمح لها بقطع الركام الخرساني الذي من شأنه ببساطة تلميع حافة HSS بشكل مسطح.

يصل في شكلين. الكربيد الصلب يعني أن المثقاب بالكامل متكلس، وهو معيار للثقوب الدقيقة مقاس 0.3 مم في لوحات الدوائر المطبوعة ومراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تعني الرؤوس المصنوعة من الكربيد أن إدخالًا صغيرًا متكلسًا يتم لحامه على ساق فولاذية، وهو البناء المستخدم في أعمال البناء والمطرقة.

جميع قطع المطرقة SDS-plus وSDS-max ملحومة تقريبًا. يتم لحام طرف كربيد ثلاثي القطع على ساق فولاذية محززة، وتقوم حواف القطع الثلاثة بتقسيم طاقة المطرقة عبر ثلاث نقاط اتصال بدلاً من نقطتين، مما يحافظ على الثقب دائريًا ويقلل الارتباط في الخرسانة المسلحة.

SDS-3-Cutter مطرقة ذات رؤوس كربيد لحفر البناء مطرقة بناء ذات رؤوس كربيد ذات ثلاث قطع مع إزالة الغبار بثلاثة مزامير، مقاس 3.45-18 مم؛ مفيد عند مقارنة قطع SDS النحاسية بالطوب والخرسانة والحجر. عرض المنتج →

يعتبر اللحام بالنحاس نقطة ضعف في كل قطعة ذات رأس كربيد. تذوب سبائك النحاس والفضة بين 600 درجة مئوية و700 درجة مئوية. تتوهج قطعة البناء باللون الأحمر ويسقط طرفها، تاركة ساقًا فولاذية جيدة تمامًا بدون أي شيء في نهايتها.

الطلاء يغير السطح وليس الركيزة

إن طلاءات PVD الموجودة على لقم الثقب عبارة عن أغشية رقيقة، عادة ما تكون من 1 إلى 4 ميكرون، والتي تختفي بعد حوالي 30 ثقبًا في الفولاذ بمعدلات التغذية العادية. نيتريد التيتانيوم ونيتريد ألومنيوم التيتانيوم هما النوعان اللذان تقابلهما في أغلب الأحيان، ويعملان عن طريق تقليل الاحتكاك وتقليل الحافة المبنية بدلاً من تقوية الفولاذ الموجود أسفله.

لقمة M2 المطلية بالتيتانيوم ولقمة M2 العادية لها نفس الصلابة. يغير الطلاء كيفية انزلاق الشريحة، وليس مدى صعوبة الحافة.

يعتبر اللون اختبارًا سيئًا هنا، وهو الفخ الذي يقع فيه معظم المشترين. غالبًا ما تكون الحافة الكهرمانية أو الذهبية TiN، لكن الحافة ذات اللون الأزرق الرمادي الداكن قد تكون مجرد أكسيد بخار، ولا يمكن لقمة فولاذ الكوبالت الأصلية أن تحمل أي لون على الإطلاق بعد تشطيب لامع. اقرأ درجة الفولاذ المطبوعة بدلاً من الظل.

قطع النجارة مصنوعة من الفولاذ الكربوني أو HSS، وليست من الكربيد

تفحم الخشب عند حوالي 200 درجة مئوية، وهي ليست قريبة من النقطة التي يمكن أن يصلب فيها الجسم الفولاذي، لذلك لا تحتاج قطعة النجارة إلى الكوبالت أو كربيد التنغستن. إنه مصنوع من الفولاذ الكربوني أو M2 العادي، والهندسة تحمل الأداء بدلاً من ذلك.

تحتوي قطعة الخشب ذات النقطة براد على ثلاث ميزات عمل مهمة:

• نتوءات خارجية، تعمل على تنظيف ألياف الخشب وتوقف تمزق السطح عند الحافة
• النقطة المركزية، التي تحدد موقع القطعة قبل أن تلمس المزامير قطعة العمل
• المزماران الرئيسيان اللذان يرفعان النفايات من الحفرة بدلاً من تعبئتها

إزالة توتنهام والدموع الحفرة. ولهذا السبب يتم الحكم على قطع النجارة بناءً على طحنها، وليس على محتواها من السبائك.

مثقاب خشب براد بوينت القياسي مع ساق مستديرة لقمة مدببة من الفولاذ الكربوني مع نقطة مركزية دقيقة وساق مستديرة، بقطر 3-30 مم؛ مناسبة لحفر الخشب حيث يكون التمزق مهمًا. عرض المنتج →

نادرًا ما تستخدم قطع النجارة حافة كربيد لأن الكربيد هش. إن الخشب ناعم، لكن مسمارًا واحدًا مدمجًا فيه يكفي لتقطيع طرف متكلس وإعادته إلى عديم الفائدة.

كيفية التعرف على المادة التي يتكون منها المثقاب

اللون يضيق المجال، لكن الملف يحسم السؤال. يعض مبرد 60 HRC في أي درجة فولاذية عالية السرعة، سواء كانت M2 أو M35 أو M42، ويتزلج عبر كربيد التنغستن دون ترك علامة.

يعتبر اختبار الملف موثوقًا بدرجة كافية لأنه لا يمكن خداعه عن طريق السبائك. M35 وM42 قريبان بدرجة كافية من M2 بحيث لا يفصلهما ملف، لذلك بالنسبة لسؤال الكوبالت فإن درجة الفولاذ المطبوعة فقط هي التي تعطيك إجابة.

إذا لم يكن هناك درجة فولاذية مطبوعة، فافترض M2. يكلف فولاذ الكوبالت أموالاً حقيقية، ولا يوجد مصنع يضعه بهدوء في قطعة غير موسومة.

الأسئلة المتداولة حول مواد الحفر

هل لقم الثقب مصنوعة من الفولاذ النقي؟

لا، إن لقمة HSS مصنوعة من الفولاذ، ولكن الفولاذ عالي السرعة عبارة عن سبيكة فولاذية للأدوات حيث يكون ما يقرب من 15 إلى 18 بالمائة من وزنها عبارة عن التنغستن والموليبدينوم والكروم والفاناديوم. لا تحتوي قطعة كربيد التنغستن على أي فولاذ في هيكل القطع الخاص بها على الإطلاق؛ وهي عبارة عن حبيبات كربيد التنجستن الملبدة التي يتم تجميعها معًا بواسطة مادة رابطة الكوبالت.

هل تحتوي لقم الثقب الكوبالت بالفعل على الكوبالت؟

نعم، ولكن أقل مما يوحي الاسم. يحتوي M35 على حوالي 5 بالمائة من الكوبالت وM42 حوالي 8 بالمائة، والباقي عبارة عن حديد وكربيدات. لا يشكل الكوبالت طبقة منفصلة. يذوب في المصفوفة ويبطئ خشونة الكربيد مع ارتفاع حرارة الحافة.

هل يستطيع مثقاب كربيد التنجستن قطع المعدن؟

يمكن لقمة الكربيد الصلبة أن تكون الاختيار القياسي لأعمال إنتاج الحديد الزهر والفولاذ المقوى فوق 45 HRC والألمنيوم. لا يمكن لطرف كربيد النحاس. هذا الطرف هش، ويتشقق بسهولة في القطع المتقطعة، ويفشل مفصله النحاسي بالقرب من 650 درجة مئوية، وهي أقل من درجة حرارة الحافة التي يولدها قطع الفولاذ.

هل الطلاء الذهبي الموجود على لقمة الحفر دائمًا من التيتانيوم؟

لا، يمكن أن يأتي اللون الكهرماني أيضًا من معالجة أكسيد البخار، وقد لا تظهر قطعة فولاذ الكوبالت أي لون على الإطلاق. يبلغ سمك أفلام TiN ما بين 1 إلى 4 ميكرون، ولا يمكن رؤيتها إلا كتحول لوني، وليس كطبقة مميزة. تحقق من درجة الفولاذ المطبوعة بدلاً من الظل.