予算内でドリルビットを長持ちさせるための6つのルール
ビットの摩耗は避けられない。しかし、ビットの早期摩耗は避けられる。
中硬度の花崗岩を掘削する超硬ボタンビットは、ゲージ列が再研磨限界を超えて摩耗するまでに数百メートル掘削できるはずです。もしあなたのビットがその半分の速度で摩耗してしまう場合――インサートが早期に平らになったり、ゲージ列が不均一に摩耗したり、まだ使えるはずのボタンに微細な亀裂が現れたり――問題は岩石にあるのではありません。岩石はただ岩石としての性質を発揮しているだけです。問題は、ドリル制御装置とビット先端部の間で何らかの不具合が生じているのです。
ビットをより長く活用するための6つのルールをご紹介します。どれも複雑なものではなく、すべてコスト削減につながります。
ルール1：挽き直しと再研磨のタイミングを見極める
再研磨の許容範囲を過ぎたドリルビットは、時間の節約にはなりません。穴あけ速度が遅くなり、ストリングへの負担が大きくなり、ボタンが摩耗して再研磨しても形状が回復しなくなります。
3つのサインが、その時が来たことを知らせています。
浸透率は30%低下する。推測ではなく、すぐに気づくはずです。ドリルの音が違う、送りの感触が違う、前進速度が1時間前とは違う。同じドリルで同じ岩盤を掘っているのに、速度が3分の1も落ちているなら、それはビットの刃先が摩耗している証拠です。
摩耗面は、インサート直径の3分の1から2分の1に達する。ボタンを見てください。新品のインサートはドーム型になっています。摩耗したインサートは、岩石と接触する部分に平らな部分（摩耗面）ができます。その平らな部分の直径がボタンの直径の3分の1に達したら、再研磨してください。2分の1に達したら、研磨は限界です。それ以上研磨すると、ドームを復元するために超硬合金を削りすぎてしまい、インサートの有効寿命が短くなります。
蛇皮状の模様や微細なひび割れが現れる。ヘビ皮状の模様（超硬合金表面に微細な亀裂が網目状に現れる現象）は、熱疲労によるものです。インサート表面が、断続的なフラッシングなどによって急速に加熱・冷却されることで発生します。肉眼で確認できる微細な亀裂は、超硬合金が劣化していることを示しています。亀裂の入ったインサートを使い続けると、剥離が発生し、隣接するインサートも損傷する可能性があります。
ルール2：首輪は濡れていて、乾いていない
これは譲歩の余地のない原則であり、常に侵害されている。
穴を掘り始めると、ドリルビットの周囲には穴の壁がありません。ビットはむき出しの岩盤に直接接しており、衝撃エネルギーは岩盤表面とビットの先端に伝わります。水が流れ込まなければ、そのエネルギーは急速に熱に変換されます。超硬合金は圧縮による高温には耐えられますが、引張には脆く、急速な加熱による温度勾配によって表面に引張応力が発生します。
ビットが破損する一連の流れは次のとおりです。オペレーターがカラーを乾かし、ビットが加熱され、オペレーターがようやく水を出し始めると、冷水が熱くなった超硬合金に当たり、熱衝撃によって微細な亀裂が発生し、衝撃によって微細な亀裂が拡大し、インサートが破損します。ビットは摩耗したのではなく、熱衝撃によって破壊されたのです。
トリガーを引く前に水を流してください。ビットが所定の位置に収まり、穴が開き始めるまで、送り速度と衝撃力を低く抑えてください。その後、パラメーターを上げてください。
ルール3：フラッシング圧力は必須です
穴の中に残った切削屑は、掘削速度を低下させるだけでなく、研磨剤のようにビット本体やゲージ列に擦り付けられます。ビットが回転するたびに、高速で通過する岩石粒子のスラリーと摩擦が生じます。これは摩耗であり、粒子が緩く角張っているため、鋼材や超硬合金に様々な角度で食い込むことから、地層摩耗よりも深刻な問題となります。
適切な水圧（油圧式／油圧打撃式の場合）または空気圧（空気圧式／DTHの場合）によって、これらの粒子は損傷を与える前に環状空間から洗い流されます。圧力が不十分な場合、粒子はビット面の周囲を循環します。結果として、ビットは自身の切削屑を貫通して掘削していることになります。掘削速度が低下し、摩耗が加速し、詰まりのリスクが高まります。
ルール4：最初の歯に光を当てる
ビットカラーが不均一な岩盤に最初に接触すると、負荷は多くの場合、最も高い位置に当たった1つのインサートに集中します。最初の接触時にフルインパクトとフルフィードで切削すると、その1つのインサートがすべての衝撃を受けます。特に岩盤表面が不規則な硬いブロック状の地盤では、1つの歯に過負荷がかかるとインサートが割れたり欠けたりします。
インパクトを落とし、ビットを歯にしっかりと食い込ませてください。ハンマーを振り下ろす前に、ビットの面全体が歯に接触するようにしてください。最初の30秒間の我慢が、ビットの寿命を何時間も延ばすという形で報われます。
ルール5：各ホール終了後に点検する
ちょっと神経質に聞こえるかもしれませんが、たった30秒で済みます。ビットの先端を見てください。ボタンが平らになっていないか、ゲージ列のインサートが欠けていないか、逆テーパーになっていないかを確認してください。逆テーパーとは、ビット本体がシャンクに向かって狭くなり、穴に詰まる可能性のあるくさび状の突起ができてしまう状態です。
逆テーパーのドリルビットは危険です。穴に詰まってしまい、無理に引き抜こうとするとドリルストリング全体に大きな負荷がかかります。逆テーパーが発生し始めたら、たとえボタンがまだ使えるように見えても、すぐにビットを交換してください。
ビットが再研磨しても意味がないほど摩耗している場合は、交換しましょう。5メートル分の穴を掘るために20ドルもかけて再研磨するようなビットは、最後の穴を掘った時点で交換すべきだったのです。希望的観測ではなく、計算してみましょう。
ルール6：トイレを流さずに走ってはいけない ― たとえ一瞬でも。
衝撃掘削では、ビットと岩盤の接触面で摩擦熱が発生します。水や空気などの洗浄媒体がビット内を流れていないため、その熱は逃げ場を失います。そのため、ビット本体の温度は急速に上昇します。岩盤と直接接触している超硬インサートは、さらに急速に加熱されます。
ドリル加工中にフラッシングをほんの数秒間でも中断すると、超硬合金に急激な熱負荷がかかります。これを繰り返すと、累積的な熱サイクルによってルール1で述べたような微細な亀裂が発生します。最悪の場合、インサートが穴の途中で破損し、超硬合金の破片がビットの先端に飛散し、隣接するインサートが自身の破片によって摩耗してしまいます。
水が止まったり、エアコンプレッサーが停止したりした場合は、ドリル作業を中止してください。穴を急いで仕上げようとしないでください。水が再び流れてきたときには穴はまだ残っていますが、ドリルビットは残っていないかもしれません。
パターン
これらの6つのルールは、新しい機器や高価な工具を必要としません。必要なのは注意だけです。ビットが鈍くなったと感じたら、すぐに交換してください。カラーは濡らしておきましょう。しっかりと洗浄してください。最初は軽く回し始めてください。素早く点検してください。決して空運転しないでください。
これらのルールに従って使用されるドリルビットは、より多くのメートルを掘削でき、1メートルあたりのコストも低く抑えられ、通常の摩耗によって寿命を迎えるため、緊急発注や作業員が待機するような、予防可能な故障によって廃棄されることはなくなる。
