Тот баспайтын болат бұрғылау үшін ең талапшыл материалдардың бірі болып табылады. Жұмсақ болаттан немесе алюминийден айырмашылығы, ол нашар техника мен дұрыс емес құрал-саймандарды тез және көрінетін түрде жазалайды — сынған кесектер, үлкен тесіктер және кедір-бұдыр беткі өңдеулер арқылы. Бұл нұсқаулықта тот баспайтын болаттың неліктен осылай жұмыс істейтіні және бұл дұрыс бұрғы кесегін таңдау, дұрыс параметрлерді орнату және өндіріс барысында сапаны біркелкі ұстау үшін нені білдіретіні түсіндіріледі.
Неліктен тот баспайтын болатты бұрғылау қиын
Мәселені түсіну материалдың өзінен басталады. Тот баспайтын болат, әсіресе 304 және 316 сияқты аустениттік маркалар, бұрғылауды басқа металдарға қарағанда айтарлықтай қиындататын екі қасиетке ие.
Жұмысты шыңдау
Тот баспайтын болат механикалық кернеуге, соның ішінде бұрғылаудан кесу күштеріне ұшыраған кезде, кесу аймағындағы материал тез қатаяды. Бұл жұмыстық қатаю деп аталады және бұл кез келген басқа кең таралған инженерлік материалға қарағанда аустениттік тот баспайтын болаттан жасалған маркаларда тезірек жүреді.
Іс жүзінде бұл мынаны білдіреді: егер бұрғы ұшы таза кесудің орнына тоқтап қалса, баяуласа немесе үйкелсе, ұштың астындағы бет бірнеше секунд ішінде қатаяды. Келесі кесу өткелінде алдыңғысына қарағанда қаттырақ қабат пайда болады. Бұл құралдың тозуын күрт жеделдетеді және егер түзетілмесе, жұмыстың тесікке терең сіңуіне әкеледі - бұл жұмыстың барысы біртіндеп қиындай түседі.
Төмен жылу өткізгіштік
Тот баспайтын болат жұмсақ болатқа немесе алюминийге қарағанда жылуды нашар өткізеді. Бұрғылау кезінде кесу айтарлықтай жылу шығарады. Жылу өткізгіштігі жақсы материалда бұл жылудың көп бөлігі дайындама мен жаңқалармен бірге кетеді. Тот баспайтын болатта жылу кесу жиегінде шоғырланады.
Жұмыстың беріктендіруі мен жылу концентрациясының үйлесімі қосылыстардың пайда болу проблемасын тудырады: бұрғы ұшы қызған сайын, оның кесу жиегіндегі қаттылығы төмендей бастайды. Жұмсақ ұшы кесу тиімділігін төмендетеді, көбірек үйкеліс тудырады, көбірек жылу шығарады — және цикл ұш істен шыққанша жалғасады.
Дұрыс бұрғылау ұшын таңдау: M2 және M35
Тот баспайтын болатты бұрғылаудағы ең маңызды айнымалы - бұрғы қашауының материалы. Өнеркәсіптік ортада ең жиі қолданылатын екі нұсқа - M2 және M35 жоғары жылдамдықты болат. Олардың арасындағы айырмашылықты түсіну көптеген сатып алушылар ойлағаннан әлдеқайда маңызды.
M2 жоғары жылдамдықты болат
M2 - жоғары жылдамдықты болаттың стандартты маркасы және әлемдегі ең көп өндірілетін бұрғылау қашау материалы. Оның құрамы - шамамен 6% вольфрам, 5% молибден, 4% хром және 2% ванадий - оған жақсы қаттылық, орташа беріктік және кең таралған материалдардың кең ауқымында жеткілікті өнімділік береді.
Тот баспайтын болаттан жасалған бұйымдар үшін M2 шектеуі оның ыстық қаттылығы, сондай-ақ қызыл қаттылық деп аталады. Бұл материалдың жоғары температурада қаттылығын сақтау қабілетін білдіреді. M2 шамамен 550–600°C температурада қаттылығын айтарлықтай жоғалта бастайды. Тот баспайтын болаттан бұрғылау кезінде, әсіресе өндірістік ортада немесе салқындату жеткіліксіз болғанда, кесу жиектерінің температурасы үнемі осы диапазоннан асады.
Жиегі жұмсарған кезде, ол кесуді тоқтатып, үйкеле бастайды. Үйкеліс күшейеді, жылу одан әрі артады, жұмыспен шыңдалған қабаттың енуі қиындай түседі және құралдың қызмет ету мерзімі күрт төмендейді. Ақаудың пайда болуы әрқашан кенеттен болмайды - әдетте ол біртіндеп ауырлау сезімімен, тесік шығатын жердің айналасында көгерудің жоғарылауымен және қашау істен шыққанға дейін тесік диаметрінің консистенциясының нашарлауымен көрінеді.
M35 кобальт жоғары жылдамдықты болат
M35 шамамен 5% кобальт қосылған M2 сияқты негізгі құрамды пайдаланады. Кобальт кесуге тікелей қатыспайды — ол карбидтер түзбейді немесе бөлме температурасында қаттылықты ешқандай мағыналы түрде арттырмайды. Оның рөлі болат матрицасын жоғары температурада тұрақтандыру, қаттылықтың төмендей бастайтын нүктесін көтеру болып табылады.
M35 пайдалы қаттылықты шамамен 630–650°C дейін сақтайды. M2-мен салыстырғанда 50–80°C айырмашылығы орташа болып көрінуі мүмкін, бірақ құралдың қызмет ету мерзімі осы диапазондағы температураға өте сезімтал. Аустениттік тот баспайтын болаттағы бақыланатын салыстырмалы сынақтарда M35 әдетте баламалы жағдайларда M2-ге қарағанда бір кесуге екі-үш есе көп тесік шығарады - және жұмыс үзіліссіз кесулерді, айнымалы беру жылдамдығын немесе жетілмеген салқындатуды қамтыған кезде көбінесе айтарлықтай көп.
Сатып алушылар үшін экономикалық салыстыру қарапайым: M35 биттері бірлік үшін қымбатырақ, бірақ бұрғыланған бір тесік үшін құны - ауыстыру жиілігін, машинаның тоқтап қалу уақытын және сапасыз тесіктерден бас тарту деңгейін ескере отырып - тот баспайтын болатпен байланысты кез келген өндіріс жағдайында әдетте төмен.
M2 әлі де қолайлы болған кезде
M2 тот баспайтын болатқа мүлдем жарамсыз емес. Келесі жағдайларда ол тиісті түрде жұмыс істей алады:
•Жомарт су тасқынды салқындатқышпен төмен кесу жылдамдығы
•Тесіктер арасында қашау суып кетуге уақыт болатын үзік-үзік, аз көлемді бұрғылау
•Бұрғылау дайындамамен қысқа уақыт жанасатын жұқа материал (≤3 мм)
•Шығындар шектеулері M35-ті іс жүзінде мүмкін емес еткенде және тесік сапасына төзімділік кең болғанда
Көп көлемді өндірісте, қалың материалда немесе өлшемдік дәлдік маңызды болған жағдайда M35 сенімдірек таңдау болып табылады.
Кесу жылдамдығы және беру жылдамдығы
Тіпті дұрыс кесу материалымен де, дұрыс емес кесу параметрлері мерзімінен бұрын істен шығуға әкеледі. Басқарылатын екі айнымалы - кесу жылдамдығы (беттік жылдамдық ретінде м/мин түрінде көрсетіледі немесе берілген диаметр үшін RPM-ге түрлендіріледі) және беру жылдамдығы (бұрғының бір айналымда қаншалықты жылдам қозғалатыны).
Кесу жылдамдығы
Тот баспайтын болат үшін HSS бұрғы қашауларының ұсынылатын беттік жылдамдықтары жұмсақ болатқа қарағанда айтарлықтай төмен. Аустениттік маркаларға арналған жалпы нұсқаулық (304, 316):
•M2 HSS: беткі жылдамдық 10–15 м/мин
•M35 кобальт HSS: беткі жылдамдық 15–25 м/мин
Бұлар RPM-ге келесідей түрлендіріледі: RPM = (беттік жылдамдық × 1000) ÷ (π × бұрғы диаметрі мм). 20 м/мин жылдамдыққа бағытталған 316 тот баспайтын болаттан жасалған 10 мм M35 бұрғысы шамамен 637 RPM жылдамдықпен жұмыс істейді.
Тот баспайтын болатты бұрғылау кезіндегі ең көп таралған қателік - тым жылдам жұмыс істеу. Жоғары жылдамдық жылуды салқындатқыш сұйықтық оны кетіргеннен де, жоңқаны алып кеткеннен де тезірек шығарады. Қақ қызып кетеді, шеттерінің қаттылығын жоғалтады және ерте істен шығады. Жұмсақ болатты немесе алюминийді бұрғылауға үйренген операторлар көбінесе тот баспайтын болатты екі-үш есе жоғары жылдамдықпен жұмыс істейді.
Азықтандыру жылдамдығы
Беру жылдамдығы кескіштің үйкеліссіз кесіп отыруы үшін жеткілікті жоғары болуы керек. Тым жеңіл беріліс кескіштің тесіксіз жұмыспен шыңдалған бетке сырғанап өтуіне мүмкіндік береді, бұл материалды алып тастамай жылу шығарады. Бұл тесіктегі жұмыстың мерзімінен бұрын қатаюының негізгі себебі.
Тот баспайтын болат үшін ұсынылатын беріліс жылдамдығы (бір айналым үшін): диаметрі 5 мм дейінгі қашаулар үшін 0,05–0,10 мм; 5–15 мм үшін 0,10–0,20 мм; 15 мм-ден жоғары 0,20–0,35 мм. Бұл бастапқы нүктелер — байқалған жаңқаның пайда болуына, кесу дыбысына және бұрғы ұшындағы температураға негізделіп реттеледі.
Параметрлердің дұрыстығын көрсететін ең сенімді көрсеткіш - бұл жоңқа. Жұқа, тығыз оралған жоңқа дұрыс кесуді білдіреді. Ұзын, жіп тәрізді жоңқалар берілетін материалдың тым жеңіл екенін білдіреді. Ұнтақ немесе түссіз жоңқалар шамадан тыс қызуды білдіреді.
Салқындатқыш және майлау
Тот баспайтын болатты бұрғылау кезінде салқындатқыш міндетті емес. Оның рөлі екі жақты: кесу аймағынан жылуды кетіру және үйкеліс тудыратын жылуды азайту үшін қашау флейталары мен тесік қабырғасы арасындағы шекараны майлау.
Сумен салқындату сұйықтығы (шамамен 8–10% араласқан еритін май) станок қондырғыларында ең тиімді әдіс болып табылады. Сумен салқындату сұйықтығы жоқ қолмен бұрғылау немесе бұрғылау станогымен жұмыс істеу үшін бұрғылау алдында және кезінде кескіш сұйықтықты кескіш пен кіру нүктесіне тікелей жағу өте маңызды. Тесіктердің сапасы немесе құралдың қызмет ету мерзімі маңызды болған кез келген жағдайда тот баспайтын болатты құрғақ бұрғылаудан аулақ болу керек.
Салқындатқыш сұйықтықтың берілуі кесу аймағына жетуі керек. Қалың дайындамалардағы (15–20 мм-ден жоғары) сыртқы салқындатқыш сұйықтық кескіштің ұшын жеткілікті түрде салқындатпауы мүмкін — мұндай жағдайларда жаңқаларды тазарту және салқындатуға мүмкіндік беру үшін салқындатқыш құралды қолдану немесе кескішті мезгіл-мезгіл тартып алу қажет.
Геометрия және нүктелік бұрыш
Стандартты 118° бұрышты бұрғы ұштары жалпы мақсатта пайдалануға арналған. Тот баспайтын болат үшін 135° бөлінген нүкте геометриясы екі себеп бойынша айтарлықтай тиімдірек.
Біріншіден, бөліну нүктесі стандартты тегістеу қашауларында болатын қашау жиегін жояды. Қашау жиегі кеспейді - ол итеріп, қырнайды, жаңқаны алып тастамай жылу шығарады. Оны алып тастау қашау жанасқаннан кейін бірден кесе бастайтынын, бастапқы қызу күрт көтерілуін және сырғанау бейімділігін азайтатынын білдіреді.
Екіншіден, 135° таяз бұрыш кесу күштерін кесу еріндері бойынша біркелкі таратады, бірлік ауданға түсетін жүктемені азайтады және қатты немесе жұмысқа төзімді материалдардағы қашаудың беріктігін жақсартады.
Тот баспайтын болаттан жасалған бұрғылаудың көпшілігі үшін 135° бұрышты M35 кобальт бұрғысы дұрыс бастапқы сипаттама болып табылады.
Орнату және жұмыс орнын сақтау
Орнатудағы қаттылық жұмсақ материалдарға қарағанда тот баспайтын болат үшін маңыздырақ. Қаз бен дайындама арасындағы кез келген діріл немесе ауытқу қашаудың үздіксіз кесудің орнына үзік-үзік үйкелісіне әкеледі, бұл жұмыстың қатаюына және жиектердің сынуына ықпал етеді.
Дайындамалар қолмен ұсталмай, мықтап қысылуы керек. Бұрғылау ұшын өндірістік іске қосу алдында ағып кетудің бар-жоғын тексеру керек — тіпті аз мөлшердегі ағып кету кескіш еріндердегі тозуды біркелкі емес етеді. Қысқа ұштықтарды ұзарту ұзын ұштықтарға қарағанда жақсырақ; ұзынырақ созылу жүктеме кезінде ауытқуды арттырады.
Жұқа тот баспайтын болаттан жасалған параққа тесік енгізу үшін орталық тесік белгісі немесе бағыттаушы тесік кесудің басында сырғанау сызығын азайтады. Тесіктің шығуы үшін жұмсақ болат немесе алюминий сынықтарынан жасалған тірек тақтасы қашау сынған кезде жиі пайда болатын қатайту мен материалдың жыртылуының алдын алады.
Қысқаша мазмұны: басқаруға болатын негізгі айнымалылар
•Қалқан материалы: тот баспайтын болаттан жасалған кез келген өндірістік бұрғылау үшін M35 кобальт HSS пайдаланыңыз. M2 - бұл келісім.
•Кесу жылдамдығы: жұмсақ болатқа қарағанда баяуырақ жұмыс істейді. Қызу - негізгі ақаулық механизмі.
•Азықтандыру жиілігі: әрқашан оң азықтандыруды сақтаңыз. Жеңіл үйкелеу жұмыстың қатаюына әкеледі.
•Салқындатқыш: кесу аймағына үздіксіз жағыңыз. Құрғақ бұрғылау құралдың қызмет ету мерзімін айтарлықтай қысқартады.
•Геометрия: тот баспайтын болат үшін 118° стандартына қарағанда 135° аралық нүктесі қолайлы.
•Қаттылық: мықтап қысыңыз, ағып кетуді азайтыңыз, ұзақ созылудан аулақ болыңыз.
Тот баспайтын болаттан бұрғылау іс жүзінде қиын емес — басқа материал үшін құрал-саймандар немесе параметрлер таңдалған кезде қиындай түседі. Дұрыс қашау сипаттамасымен, тиісті жылдамдықтар мен берілістермен және салқындатқыш сұйықтықты тұрақты қолданумен оны өндіріс көлемінде толығымен басқаруға болады.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 6 мамыр