ねじ付きボタンビットがなぜこんなに効果的なのか - ボタンを固定する秘密
ねじ付きボタンビットは、現代の岩盤掘削において欠かせないツールとなっています。ビット本体にタングステンカーバイド製のボタンインサートを埋め込んだこのビットは、幅広い掘削条件に適合し、いくつかの重要な利点を備えているため、従来のインサート式ビットよりも人気が高まっています。
主な利点：汎用性、効率性、耐久性 ボタンビットのレイアウト柔軟性は大きなメリットです。オペレーターは、孔サイズや岩石破砕の要件に合わせて、周辺ボタンと中央ボタンの数と配置を調整できます。また、ビット径に厳しい制約がないため、これらのビットは様々な用途に適しています。複数のインパクトポイントで岩石を破砕するため、破砕されない「デッドゾーン」が減少し、岩石破片の再破砕を回避できます。これにより、貫入効率が向上し、エネルギー消費量が削減されます。
耐久性ももう一つの強みです。タングステンカーバイド製のボタンは、掘削中の圧縮荷重の大部分を担いますが、従来のフラットインサートは引張荷重を受ける傾向があります。超硬ボタンは硬度が高いため、耐摩耗性が大幅に向上します。高頻度の作業では、ビット交換を最小限に抑えることで大幅な時間節約が可能です。ボタンビットの長寿命化は交換頻度を減らし、全体的な生産性を向上させます。これが、ボタンビットの人気が高まっている主な理由です。
性能に不可欠：3つの主流のボタン保持技術 超硬ボタンをビット本体に固定する、つまりボタン保持工程は非常に重要です。掘削中のボタンの紛失や移動を防ぎ、寿命を延ばす必要があります。業界では、ろう付け、圧入（冷間圧入）、熱間圧入（熱間圧入）の3つの方法が一般的に採用されています。それぞれに独自の特徴があり、ビットの種類や作業要件に応じて適しています。
ろう付け：初期の手法ですが、現在ではほぼ廃止されています。ろう付けは最も初期の保持方法であり、比較的簡単です。ボタン穴とボタンの寸法をろう付けギャップに合わせて機械加工し、ビット本体に穴を開け、銅または銀のろう付けでボタンを本体に接合します。ろう付けは製造公差がそれほど厳しくないため、当初は広く使用されていました。しかし、明らかな欠点もあります。ろう付け跡が残り、外観に影響を与える可能性があり、また、ろう付けが不十分だと早期に破損する可能性があります。今日では、ろう付けは主にテーパーソケット接続の小径ビットに使用されており、ほとんどの用途で徐々に置き換えられています。
プレスフィット（冷間嵌合）：シンプルで高速、需要の少ない用途向け 冷間嵌合方式は、締まりばめを応用しています。ビット本体の鋼材の降伏限界に基づいて、メーカーはボタンと穴の間の隙間を計算し、外力でボタンを穴に押し込みます。この方法は習得が容易で、大量生産にも迅速に対応できます。しかし、押し込むことでビット本体とボタンの両方に負荷がかかり、損傷する可能性があり、全体的な耐用年数が短くなります。また、長期間使用するとボタンが紛失したり破損したりするケースも少なくありません。そのため、プレスフィットは、需要の少ないねじ付きボタンビットや、頻繁な再研磨が不要な用途で一般的に使用されます。
熱挿入（熱間焼きばめ）：高性能のための最良の選択肢 高性能のねじ付きボタンビットには、熱挿入（熱間焼きばめ）が推奨される方法です。この方法では、優れた熱膨張性と靭性を持つ合金鋼製のビット本体を使用します。メーカーは、鋼製本体と超硬合金ボタンの異なる膨張率を利用して本体（またはボタン）を加熱し、適切なクリアランスを作成してからボタンを挿入し、アセンブリを冷却します。鋼が収縮すると、ボタンが所定の位置にしっかりと固定されます。ろう付けや冷間ばめの方法と比較して、熱挿入は実行が簡単で、組み立て中にコンポーネントにかかる応力がはるかに低いため、損傷のリスクが軽減され、高強度の掘削に適した、より安定した安全な保持が得られます。
