วิธีเลือกสว่าน?

วันนี้ ผมจะมาแบ่งปันวิธีการเลือกดอกสว่านโดยพิจารณาจากสามเงื่อนไขพื้นฐานดอกสว่านซึ่งได้แก่: ลักษณะวัสดุ การเคลือบผิว และลักษณะทางเรขาคณิต

1

วิธีการเลือกวัสดุของดอกสว่าน

วัสดุสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลักๆ ได้แก่ เหล็กกล้าความเร็วสูง เหล็กกล้าความเร็วสูงที่มีส่วนผสมของโคบอลต์ และคาร์ไบด์แข็ง

เหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS):

เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและราคาถูกที่สุดสำหรับเครื่องมือตัดในปัจจุบัน ดอกสว่านที่ทำจากเหล็กกล้าความเร็วสูงไม่เพียงแต่ใช้ได้กับสว่านไฟฟ้าแบบมือถือเท่านั้น แต่ยังใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสถียรสูงกว่า เช่น เครื่องเจาะได้อีกด้วย เหตุผลอีกประการหนึ่งที่ทำให้เหล็กกล้าความเร็วสูงมีอายุการใช้งานยาวนานอาจเป็นเพราะเครื่องมือที่ทำจากเหล็กกล้าความเร็วสูงสามารถลับคมซ้ำได้หลายครั้ง ด้วยราคาที่ต่ำ จึงไม่เพียงแต่ใช้ในการลับคมเป็นดอกสว่านเท่านั้น แต่ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือกลึงอีกด้วย

เหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์ (HSSCO):

เหล็กกล้าความเร็วสูงที่มีส่วนผสมของโคบอลต์มีความแข็งและความแข็งที่ระดับความร้อนสูงกว่าเหล็กกล้าความเร็วสูงทั่วไป และความแข็งที่เพิ่มขึ้นยังช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ แต่ในขณะเดียวกันก็ทำให้ความเหนียวลดลงไปบ้าง เช่นเดียวกับเหล็กกล้าความเร็วสูง คือสามารถนำไปใช้ปรับปรุงจำนวนครั้งในการเจียรได้

 

คาร์ไบด์ (CARBIDE):

คาร์ไบด์ซีเมนต์เป็นวัสดุผสมโลหะ โดยใช้ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นเมทริกซ์ และใช้วัสดุอื่นๆ เป็นสารยึดเกาะเพื่อทำการเผาผนึกด้วยกระบวนการที่ซับซ้อนหลายขั้นตอน เช่น การอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติกสูง เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าความเร็วสูงแล้ว คาร์ไบด์ซีเมนต์มีการพัฒนาอย่างมากในด้านความแข็ง ความแข็งที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานการสึกหรอ ฯลฯ แต่ต้นทุนของเครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ก็สูงกว่าเหล็กกล้าความเร็วสูงมากเช่นกัน คาร์ไบด์มีข้อดีมากกว่าวัสดุทำเครื่องมือแบบเดิมในแง่ของอายุการใช้งานและความเร็วในการประมวลผล ในการลับคมเครื่องมือซ้ำๆ จำเป็นต้องใช้เครื่องมือลับคมเฉพาะทาง

2

วิธีการเลือกสารเคลือบดอกสว่าน

โดยทั่วไปแล้ว สารเคลือบสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภทหลักตามขอบเขตการใช้งาน ดังนี้

ไม่เคลือบผิว:

ใบมีดที่ไม่เคลือบผิวมีราคาถูกที่สุดและมักใช้สำหรับตัดเฉือนวัสดุที่อ่อนนุ่ม เช่น โลหะผสมอะลูมิเนียมและเหล็กอ่อน

การเคลือบออกไซด์สีดำ:

สารเคลือบออกซิไดซ์สามารถให้การหล่อลื่นที่ดีกว่าเครื่องมือที่ไม่เคลือบ และยังทนต่อการเกิดออกซิเดชันและความร้อนได้ดีกว่า อีกทั้งยังสามารถยืดอายุการใช้งานได้มากกว่า 50%

การเคลือบไทเทเนียมไนไตรด์:

ไทเทเนียมไนไตรด์เป็นวัสดุเคลือบที่พบได้ทั่วไปมากที่สุด และไม่เหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งค่อนข้างสูงและอุณหภูมิการแปรรูปสูง

การเคลือบไทเทเนียมคาร์บอนไนไตรด์:

ไทเทเนียมคาร์บอนไนไตรด์พัฒนามาจากไทเทเนียมไนไตรด์ มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการสึกหรอสูงกว่า โดยทั่วไปจะมีสีม่วงหรือสีน้ำเงิน ใช้ในการกลึงชิ้นงานเหล็กหล่อในโรงงานของ Haas

การเคลือบไทเทเนียมด้วยอะลูมิเนียมไนไตรด์:

อะลูมิเนียมไทเทเนียมไนไตรด์ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่าสารเคลือบทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น จึงสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมการตัดที่อุณหภูมิสูงได้ เช่น การแปรรูปโลหะผสมพิเศษ นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับการแปรรูปเหล็กและเหล็กกล้าไร้สนิม แต่เนื่องจากมีส่วนประกอบของอะลูมิเนียม จึงอาจเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นเมื่อแปรรูปอะลูมิเนียม ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการแปรรูปวัสดุที่มีส่วนประกอบของอะลูมิเนียม

3

รูปทรงดอกสว่าน

ลักษณะทางเรขาคณิตสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วนดังนี้:

ความยาว

อัตราส่วนของความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเรียกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางสองเท่า และยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางสองเท่าน้อยเท่าไร ความแข็งแรงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น การเลือกดอกสว่านที่มีความยาวคมตัดเพียงพอสำหรับการกำจัดเศษวัสดุและระยะยื่นสั้น จะช่วยเพิ่มความแข็งแรงระหว่างการตัดเฉือน ทำให้ยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้ ความยาวใบมีดที่ไม่เพียงพออาจทำให้ดอกสว่านเสียหายได้

มุมปลายดอกสว่าน

มุมปลายดอกสว่าน 118° เป็นมุมที่พบได้บ่อยที่สุดในการกลึง และมักใช้กับโลหะอ่อน เช่น เหล็กอ่อนและอลูมิเนียม การออกแบบมุมนี้มักจะไม่ใช่แบบเจาะรูนำศูนย์เอง ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องเจาะรูนำศูนย์ก่อน ส่วนมุมปลายดอกสว่าน 135° มักจะมีฟังก์ชันเจาะรูนำศูนย์เอง เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเจาะรูนำศูนย์แยกต่างหาก จึงช่วยประหยัดเวลาได้มาก

มุมเกลียว

มุมเกลียว 30° เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับวัสดุส่วนใหญ่ แต่สำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการการระบายเศษที่ดีกว่าและคมตัดที่แข็งแรงกว่า อาจเลือกดอกสว่านที่มีมุมเกลียวเล็กกว่าได้ สำหรับวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน เช่น สแตนเลส อาจเลือกแบบที่มีมุมเกลียวใหญ่กว่าเพื่อส่งแรงบิดได้ดีขึ้น