ボタンビットは丈夫だ。だからこそ、人々はそれを壊してしまうのだ。
ボタンビットは、これまでに作られたドリルビットの中で最も耐衝撃性に優れた設計です。鋼鉄製の刃先に複数の超硬インサートが分散されているため、欠けやすい単一の刃先はありません。また、チゼルビットのように単一の刃先のように過熱に弱いろう付け接合部もありません。この設計により、衝撃荷重が分散され、致命的な破損を防ぎます。
そして、その頑丈さこそが問題なのです。チゼルビットを切れ味が悪くなったり、乾いた状態で使うことなど考えもしないような作業員でも、ボタンビットは限界を超えて使い続け、耐えられると思い込んでしまうからです。しかし、ボタンビットはいつまでも耐えられるわけではありません。ボタンビットが故障すると、チゼルビットよりも深刻な損傷を受け、修理費用も高額になります。なぜなら、損傷が複数のインサートを通してビット本体にまで連鎖的に伝わるからです。
"tough しかし ない 無敵だあああ が実際にどういう意味なのかを説明します。
監視の罠
ノミの刃が鈍くなると、悲鳴を上げる。穴の食い込みは急激に悪化し、ドリルは振動する。作業者は操作部でそれを感じ取り、これ以上作業を続けるのは明らかに無意味だと判断して、ドリルビットを交換する。
ボタンビットがささやく。インサートが徐々に摩耗する。掘削速度はゆっくりと低下するため、作業者は気づかないうちにそれに慣れてしまう。「この部分は岩が硬いに違いない」とビットは思う。ビットは掘削を続けるが、速度はどんどん遅くなり、熱が発生し、残りのインサートのエッジにさらに負荷がかかり、ビット本体が薄く摩耗していく。
ささやき声の中に二つの兆候が現れた。
インサート部分に蛇皮状のひび割れや微細な亀裂が生じている。別名「亀裂」とも呼ばれる、研磨された超硬合金表面に見られる微細な線状の網目状の亀裂。これは熱疲労によるものです。インサート表面が繰り返し加熱と冷却された結果、通常は断続的または不十分なフラッシングによって発生します。亀裂は最初は浅いですが、衝撃サイクルが繰り返されるごとに深くなります。「蛇皮」状の亀裂が見られるインサートは摩耗しているのではなく、損傷しているのです。亀裂がインサート全体に広がり、剥離する前に再研磨してください。
浸透率が著しく低下する。いや、もっと遅いと思う。実際には明らかに遅い。同じ岩盤で同じリグ設定でビットが通常の3分の2の速度で掘削している場合、インサートが鈍くなっている。待たずに、引き抜いてください。鈍くなったボタンを再研磨すると、すぐに貫通力が回復し、鈍くなったビットが切削ではなく研磨することによって生じる本体の摩耗の加速を防ぎます。
誰も気づかない熱衝撃
これはボタンビットの早期破損の最も一般的な原因であり、穴あけ開始後最初の30秒以内に発生します。
手順は次のとおりです。オペレーターが穴にドリルビットをセットします。まだ水は出ていません。バルブが閉まっているか、ビットが穴に馴染むのを待っているのかもしれません。ビットの先端が熱くなります。超硬合金は熱伝導率が高いため、インサートが熱くなります。次にオペレーターが水バルブを開きます。冷たい水（地下水の温度は10～15℃程度）が、地表で200～300℃になっているインサートに当たります。熱衝撃が発生します。
超硬合金は圧縮には強いが、引張には弱い。急速な冷却によってインサート表面に引張応力がかかり、微細な亀裂が生じる。作業員は何も気づかない――肉眼では見えないからだ。しかし、亀裂は確かに存在し、衝撃を受けるたびに拡大していく。そして3シフト後にはインサートが破損し、誰もがビットの品質のせいにするのだ。
解決策は驚くほど簡単だ。トリガーを引く前に水を流す。カラー部分を濡らす。水が最初の衝撃からビットを冷却する。熱サイクルも衝撃も微細な亀裂も発生しない。掘削サイクルに余計な時間を加えることなく、どんなに高品質なビットを使っても解決できない故障モードを防ぐことができる。
送り力に関する誤解
ボタンビットは、性能を発揮するために強い送り圧力が必要だという根強い考えがあるが、そうではない。十分インサートが岩に接触し続けるように送り込み、跳ね返りや空撃ちがないようにすれば、それで完了です。
過剰な送り圧力は、3つの悪影響をもたらします。まず、掘削深さを増すことなく回転トルクを増加させます。次に、回転中に超硬合金を研磨性の岩石に強く押し付けることで、インサートの摩耗を加速させます。そして、特にビット面が完全に接触していない不均一な地盤や亀裂の入った地盤では、ビット本体に曲げ負荷がかかります。
正しく送り込まれたボタンビットは、高速で穴あけができ、摩耗も均一で、インサートもすべて無傷のまま残ります。一方、無理に押し込まれたボタンビットは、ほぼ同じ速度で穴あけができますが、ゲージ列の摩耗が不均一で、インサートが欠けたり、なくなったりした状態で残ります。この技術の違いは、コストをかけずに、あらゆるメリットをもたらします。
効果的なライフサイクル
適切に加工されたボタンビットは、複数回の再研磨サイクルを経て使用されます。各サイクルでは、インサートが元のドーム形状に研磨され、ビット本体は逆テーパーを除去するために整形され、フラッシングホールが清掃されます。高品質のビットであれば、インサートが短くなりすぎたり、本体が摩耗しすぎたりする前に、4回、5回、場合によっては6回の再研磨サイクルに耐えることができます。
これらのサイクルを実現する鍵は、ビットが再研磨の許容範囲を超える前に対応することです。インサートの摩耗面が広くなりすぎると、再研磨によってドーム形状を回復させるには超硬合金が過剰に除去されてしまいます。ビット本体が著しく逆テーパー状になってしまうと、ドレッシングによって鋼材が過剰に除去されてしまいます。摩耗が加速すると再研磨の許容範囲は急速に狭まり、ビットの切れ味が悪くなると摩耗は急速に加速します。
ドリルビットが穴あけ不能になった時ではなく、定期的に点検してください。摩耗面がインサート径の1/3～1/2に達した時、目に見える亀裂が生じた時、測定可能な逆テーパーが生じた時など、一定の基準に基づいて再研磨してください。感覚で判断してはいけません。5回再研磨されるビットと2回しか再研磨されないビットの違いは、主に作業者がいつグラインダーに持ち込むことを決めたかにかかっています。
結論
ボタンビットは業界で最も扱いやすいビットです。しかし、扱いやすいからといって、絶対に壊れないわけではありません。カラー部分で空運転されたボタンビットを、過剰な送りで無理やり加工し、インサートが平らになるまで放置すると、破損します。ビット自体が不良だったからではなく、オペレーターが頑丈さを無敵だと勘違いしたからです。
タフであるということは、失敗する前に多くの警告が得られるということだ。しかし、警告を無視して良いという意味ではない。
