ねじ付きドリルビットが壊れる理由：損傷を読み取る故障解析
A ドリル 少し それ 着用する 外 徐々に そして 手に入れる 退職 で の 終わり の その サービス 人生 は 行う その 仕事. A 少し それ 負ける 挿入物 で の 初め 10 メートル の 穴, または スナップ で の 糸 根 の上 の 三番目 シフト — それ's ない a 少し 問題. それ's a 信号.
ここ's の 番号 それ すべき 作る あなた 考える: の上 a 良い-デザイン 少し 走る 下 ちゃんとした 条件, 16% に 67% の 退職 は 普通 着る. の より良い の 少し, の より高い それ パーセンテージ. もし あなたの 普通-着る 比率 は 座っている で の 低い 終わり, または もし あなた'再 見る 入れる 失敗 そして 体 骨折 として ルーティーン それよりも よりも 例外, 何か で の 鎖 — 選択, 手術, または サプライヤー 品質 — は オフ.
させて's 仕事 を通して の 4 方法 ねじ込み式 ビット 失敗, そして 何 それぞれ 1つ 実は 手段.
1. 壊れた そして 欠けた 挿入物 — の 突然 1つ
A 炭化物 入れる それ 粉々に砕ける または チップス しなかった't ただ "have a 悪い 日." 1つ の 4 もの 起こった:
間違っている 少し のために の ロック. の ほとんど 一般 原因, そして の ほとんど 回避可能. 難しい, 研磨剤 陣形 必要 挿入物 と より高い 着る 抵抗 — 通常 より低い コバルト コンテンツ, より細かい 粒 サイズ. 骨折, ブロック状 地面 ニーズ 挿入物 と より高い 靭性 — もっと コバルト, 粗い 粒. もし あなた'再 チッピング 挿入物 で 研磨剤 地面, の 学年 は おそらく あまりにも 柔らかい. もし あなた'再 チッピング 挿入物 で 骨折 地面, の 学年 は おそらく あまりにも もろい. の ロック 伝える あなた 何 学年 に 走る. あなた ただ 持っている に 聞く 前に あなた 注文.
内部 炭化物 品質 問題. ない 全て タングステン 炭化物 は 作成済み 等しい. 生 材料 純度, 粒 サイズ 分布, そして 焼結 品質 全て 影響する 入れる 靭性. A バッチ の 挿入物 から a サプライヤー 誰が カット 角 の上 粉 品質 または 焼結 時間 意思 チップ で インパクト エネルギー それ a きちんと 作った 入れる ハンドル それなし 苦情. これ は 難しい に 診断する で の 分野, しかし もし a バッチ の ビット から の 同じ サプライヤー 全て 失敗する の 同じ 方法 で 条件 どこ 他の ブランド 生き残る, の 炭化物 は の 変数.
製造業 ダメージ その間 少し 組み立て. プレス 挿入物 の中へ a 少し 体 は a 高い-精度 手術. あまりにも 多くの 干渉 そして の 入れる 体 は 下 残留物 引張 ストレス 前に それ これまで 見る ロック — a プリロード それ 追加 に インパクト ストレス そして 削減する の マージン に 骨折. ダメージ に の 入れる その間 取り扱い または 押す — マイクロ-ひび割れ から 不適切な 固定具, のために 例 — なる マクロ-ひび割れ 後 a 少し 百 打撃.
オペレーター エラー で の 顔. 首輪 a 穴 と あまりにも 多くの 餌 プレッシャー 叩きつける の 少し の中へ 不均等 ロック 前に それ's 安定化. ランニング a 少し と 鈍くなった, 平らにした 挿入物 乗算する の インパクト ストレス なぜなら の エネルギー 濃縮物 の上 a 小さい 接触 エリア. 両方 は 予防可能 と トレーニング そして 注意, しかし 両方 起こる 常に の上 サイト どこ スピード プレッシャー オーバーライド 手順.
2. 入れる フォールアウト — の プレス-フィット 問題
最初の数メートルでビット本体からインサートが抜け落ちてしまう場合は、ほぼ間違いなく製造上の欠陥です。インサートが圧入される穴よりもどれだけ大きいか、つまり圧入嵌め合いが適切でないか、穴の形状が間違っていたか、あるいは圧入作業中に損傷が生じたかのいずれかが原因です。
ビットの寿命末期に脱落するインサート、特にゲージ列インサートは、別の問題を物語っています。ゲージ列の外縁は最も摩耗が大きく、曲げ荷重も最も大きくなります。ゲージ列の形状（側面角度、逃げ角、インサートの突出量）が地層に合わせて最適化されていない場合、外側のインサートは前面列のインサートよりも大きな荷重を受けます。そのため摩耗が速く、インサート本体がビット鋼で完全に支えられなくなるほど摩耗が進むと、緩んでしまいます。
ゲージ列は問題ないのに、フェイス列のインサートが故障する場合は、通常、フェイスの設計上の問題を示しています。インサートの配置パターンによって単一のボタンに過度の負荷がかかっているか、フラッシング溝のレイアウトによって冷却が不均一になり、熱応力が発生している可能性があります。
理想的な状態は、インサートとビット本体がほぼ同じ速度で摩耗することです。本体の鋼材がインサートよりも速く摩耗すると、インサートが突き出て、より大きな曲げ荷重がかかります。一方、インサートが本体よりも速く摩耗すると、本体が岩盤との接触を担い、表面が滑らかになってしまいます。摩耗が同期することで、ビットの寿命を最大限に延ばすことができます。
3. ビット本体の破損 ― 構造的な破損
ビット本体の破損は、ほぼ例外なく疲労破壊によるものです。ビット本体は何百万回もの衝撃サイクルにさらされ、ある一点における応力が鋼材の疲労限度を超えると、亀裂が発生して成長します。
7つの要因が影響する：
材料の選定。ビット本体の鋼材には、衝撃荷重に耐えられる十分な引張強度と、数百万回もの衝撃に耐えられる十分な疲労強度が必要です。疲労限度の低い安価な鋼材は、早期に亀裂が生じます。
幾何学。鋭角なコーナー、急激な断面変化、不十分なフィレット半径は応力集中を引き起こします。適切に設計されたビット本体は、各セクション間の移行が滑らかで、各肩部に十分な半径が設けられています。複数のビットで同じ形状部分から亀裂が発生している場合は、設計に応力集中の問題があると考えられます。
熱処理。本体には特定の硬度特性が求められる。表面は切削加工による摩耗に耐えられるだけの硬度を持ち、中心部は疲労亀裂の伝播に耐えられるだけの靭性を持つ必要がある。焼き戻し不足の鋼は脆く、焼き戻し過多の鋼は軟らかくなる。どちらも異なる形で早期に破損する。
表面仕上げ。深い切削痕、鋭利な工具溝、そして滑らかでない移行部は、疲労亀裂の発生源となる。表面仕上げが粗いビット本体は、実質的に最初から亀裂が入っている状態である。
ねじのデザイン。ビットとロッドを接続するねじ山は、自然と応力が集中する箇所です。ねじ山の根元部分の肉厚、ねじ山の形状、そしてねじ山部分から本体への移行部の形状はすべて、疲労寿命に影響を与えます。
ロッドとビットの適合性。ロッドのねじ山とビットのねじ山が一致しない場合（メーカーが異なる、公差等級が異なるなど）、噛み合ったねじ山全体に負荷が不均等に分散されます。最初のねじ山に不均衡な負荷がかかり、最初に疲労破壊が発生します。
鋼材の清浄度。鋼に含まれる介在物（酸化物、硫化物、非金属粒子など）は、内部応力集中点として作用する。介在物含有量の少ない清浄な鋼は、同じ化学組成と硬度を持つ汚れた鋼よりも高い疲労限度を示す。
4. 通常の使用による摩耗 ― 良い意味での摩耗
インサートが摩耗して平らになり、それ以上穴が開かなくなるまでドリルを使い続けるドリルビットは、まさに適切な最期を迎えたと言えるでしょう。インサートは徐々に摩耗し、本体の鋼材も超硬合金と連動して摩耗していき、致命的な破損は発生しませんでした。
ビットの60%以上が通常の摩耗で交換される現場は、適切に運営されている現場と言えるでしょう。ビットは岩盤に適合しており、作業員は作業内容を熟知し、供給業者は安定した品質の製品を提供しているからです。
その割合が30%を下回る場合は、他の要因が故障の原因の大部分を占めていると考えられます。例えば、インサートの破損、インサートの脱落、または本体の骨折などが挙げられます。これらのそれぞれには異なる根本原因があります。最も大きな原因を特定し、そこから逆算して診断を進めてください。
ビットは失敗した理由を気にしない。だが、あなたは気にするべきだ。
