ノミ型、十字型、それともボタン型？3種類のドリルビットとその利点
掘削業者にどのビットを好むか尋ねれば、強い意見が返ってくるでしょう。しかし、正解は岩盤、掘削装置、そして「十分」が作業にとって何を意味するかによって全く異なります。すべての穴にカタログの中で最も高価なビットが必要なわけではありません。適切なビットさえあれば十分な場合もあります。
打撃式掘削用のドリルビットは、大きく3つの種類に分類されます。それぞれに明確な用途があり、間違った種類のビットを間違った場所に使用すれば、最初の数穴を掘っただけでそのことに気づくでしょう。
ノミビット：シンプルで安価なものが欲しいとき
ノミの刃には、切削面を横切るように一直線に並んだ超硬合金製のインサートが1つ付いています。つまり、1回の打撃で1つの刃先、1つの打撃点が得られるということです。特定の作業においては、その設計変更が不要なため、数十年間ほとんど変わっていません。
中程度の硬さで均一な岩盤（亀裂帯や硬度の急激な変化がない岩盤）では、チゼルビットは素早く切削でき、きれいで丸い穴をあけることができます。片刃設計により衝撃エネルギーが狭い線状に集中するため、岩盤面へのエネルギー伝達効率が高くなります。トンネル掘削や開発工事など、地盤が予測可能な小径の穴あけ作業では、チゼルビットはより複雑な設計のビットと同等の性能を、はるかに低いコストで実現します。
限界は汎用性にある。硬い岩盤や空洞に当たると、単一の切削刃がすべての負荷を受ける。研磨性の高い地盤では、すべての負荷が1つの刃に集中するため、超硬合金はマルチインサート設計よりも早く摩耗する。また、大径の穴を掘削する場合、単一刃の形状では効率が低下し始める。1回の打撃で1本の切削線が破壊できる岩石の量には限界があるからだ。
Cross Bits：ミドルレンジの主力機種
クロスビットは、最初の超硬インサートに90度の角度で2つ目の超硬インサートを追加することで、切削刃を2つではなく4つにします。刃の数が増えるということは、1回の打撃でより多くの衝撃点が生じることを意味し、硬い岩盤への食い込みが速くなり、ビット面全体の摩耗も均一になります。
これらは、片刃設計では対応しきれなくなったものの、ボタンビットほどの汎用性はまだ必要としない作業において、チゼルビットからステップアップした選択肢となります。硬く堅固な岩盤（花崗岩、玄武岩、高密度珪岩など）では、クロスビットはチゼルビットよりも大幅に優れた掘削性能を発揮します。また、クロス形状により、切削面が1面ではなく2面で接触するため、亀裂の多い地盤でも穴をまっすぐに保つことができます。
中径の発破孔を掘削する大規模な露天掘り鉱山では、コストと性能のバランスが取れたクロスビットが選ばれることが多い。クロスビットはチゼルビットよりも高価だが、その価格に見合うだけの十分な速度向上を実現し、ボタンビットよりも構造がシンプルで安価である。
ボタンビット：現代の標準
ボタンビットは、刃の代わりに球状のタングステンカーバイド製インサートをビット面に圧入したもので、5個から12個以上のボタンが、特定の岩石の種類や穴のサイズに合わせて設計されたパターンで配置されています。ボタンはビット面から突き出ているため、一度の衝撃で単一の切削線ではなく、複数の破砕点が生じます。
利点はその適応性の高さにある。凸状のフェース形状と突出したボタンを備えたボタンビットは、軟岩を力強く削り取ることができる。一方、フェースが平らでボタンが凹んだ同じビットは、チゼルビットなら1時間でダメになってしまうような、研磨性の高い岩盤でも耐えられる。ボタンのグレード、フェース形状、またはフラッシンググルーブの形状を変更することで、様々な条件に合わせてビットを調整できるのだ。
ボタンビットが現代の鉱山やトンネル掘削で主流となっているのには理由があります。それは、打撃式掘削において、ボタンビットが最も汎用性の高いソリューションと言えるからです。ただし、コスト面では難点があります。高品質のボタンビットは投資であり、再研磨には専用の機器が必要です。しかし、ダウンタイムが最大の損失となる生産掘削においては、ボタンビットは安定性と長寿命という点で、その投資に見合うだけの価値があります。
ビットだけで判断してはいけない
ビットは単独では機能しません。高出力油圧式ドリフターにチゼルビットを使用すると、切削面積に対してエネルギーが大きすぎるため、自壊してしまいます。低出力空気圧ドリルにボタンビットを使用すると、価格に見合うだけのエネルギーを岩盤に伝達できません。ビットは予算だけでなく、掘削装置と岩盤に合わせて選択する必要があります。
