Podrobný úvod k vrtáku so závitom

Vrták so závitom je vrták inštalovaný na prednom konci tyče vŕtačky do skaly a pripojený k tyči prostredníctvom závitového rozhrania. Je vybavený gombíkmi z karbidu volfrámu vloženými do tela vrtáka, ktoré sa používajú na efektívne drvenie a vŕtanie do skaly.

1. Závitové pripojenie
2. Telo vrtáka, vyrobené z vysoko pevnej legovanej ocele 45CrNiMoVa, schopné odolávať nárazovým a torzným zaťaženiam.
3. Tungsten-karbidové gombíky, ktoré tvoria hlavné rezné komponenty vrtáka. Sú vyrobené z vysoko pevného cementovaného karbidu YK05 a pôsobia priamo na povrch skaly, čím dosahujú efektívne drvenie skaly prostredníctvom vysokofrekvenčných nárazov a otáčania.
4. Preplachovacie otvory, ktoré slúžia na odvod skalných úlomkov stlačeným vzduchom alebo vodou.

Spoločnosť Beentools ponúka nasledujúce špecifikácie závitov pre závitové vrtáky:

1. Vrták s gombíkovými vrtákmi so závitom R28
2. Vrták s karbidovými hrotmi so závitom R32
3. Vrták s závitom R35
4. Vrták s závitom R38
5. Vrták s závitom T35
6. Vrták s gombíkom so závitom T38
7. Vrták s gombíkom so závitom T45
8. T51 skrutkovací bit
9. Vrták s gombíkom so závitom ST58
10. Vrták s gombíkom so závitom ST68

45CrNiMoVa je nízkolegovaná oceľ s mimoriadne vysokou pevnosťou, ktorá bola nezávisle vyvinutá v Číne a vyrába sa podľa normy GB/T 3077-1988. Je podobná oceli D6AC v Spojených štátoch.

Jej chemické zloženie (hmotnostný podiel) je:

• Uhlík (C): 0,42–0,49 %
• Kremík (Si): 0,17–0,37 %
• Mangán (Mn): 0,50–0,80 %
• Chróm (Cr): 0,80–1,10 %
• Nikel (Ni): 1,30–1,80 %
• Molybdén (Mo): 0,20–0,30 %
• Vanád (V): 0,10–0,20 %
• Fosfor (P): ≤0,025 %
• Síra (S): ≤0,025 %
• Meď (Cu): ≤0,25 %
• Zvyšok tvorí železo (Fe) a nevyhnutné nečistoty

Tento materiál ponúka vysoký výťažok, mimoriadne vysokú pevnosť, dobrú húževnatosť, pevnosť pri vysokých teplotách a žiadnu krehkosť pri temperovaní.

Telo vrtáka so závitom sa vyrába procesom kovania, ktorý zvyšuje odolnosť proti únave a nárazom, čím umožňuje odolávať nepretržitým nárazovým zaťaženiam.

Používa sa tiež 21-hodinový proces nauhličovania. Hĺbka nauhličenej vrstvy môže dosiahnuť 2 mm a tvrdosť povrchu môže dosiahnuť 50 HRC, čo pomáha predĺžiť životnosť pri únave.

YK05 je druh karbidu volfrámu. Medzi jeho hlavné chemické prvky patrí volfrám, kobalt a uhlík.

• Volfrám je kľúčovým prvkom, ktorý zlepšuje tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu.
• Kobalt pôsobí ako spojivo a zvyšuje húževnatosť.
• Uhlík existuje vo forme karbidov a pomáha zvyšovať tvrdosť.

YK05 má extrémne vysokú tvrdosť s tvrdosťou podľa Vickersa 1600–1800 HV a ponúka vysokú pevnosť, vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti korózii. Vďaka týmto vlastnostiam je karbid volfrámu YK05 veľmi vhodný pre vŕtacie nástroje s gombíkom.

Závitové vrtáky dodávané spoločnosťou Beentools využívajú montáž za tepla a inštaláciu gombíkov s medenou podložkou. Tento proces eliminuje riziko praskania spojené s lisovaním za studena. Medené rozhranie pomáha odvádzať teplo a zabezpečuje inštaláciu gombíkov bez medzier.

Vrtáky so závitovými gombíkmi sú ošetrené kuličkovaním a antikoróznou pasiváciou.

Meracie tlačidlo, nazývané aj periférne tlačidlo, je tlačidlo umiestnené na najvonkajšom prstenci vrtáka a zodpovedá za udržanie priemeru vŕtaného otvoru.

Uhol kalibračného gombíka sa vzťahuje na uhol medzi vonkajšími kalibračnými gombíkmi a stredovou osou vrtáka.

Tento uhol ovplyvňuje:

• spôsob, akým sa kalibračné gombíky dotýkajú steny otvoru,
• mieru opotrebenia kalibračných gombíkov,
• schopnosť vrtáka korigovať stenu vrtu
• a na rovinnosť vyvŕtaného otvoru.

Ak je uhol kalibračných gombíkov príliš malý, gombíky majú väčšiu tendenciu zapadať dovnútra, čo má za následok slabšiu schopnosť korekcie a horšiu rovnosť otvoru. Ak je uhol príliš veľký, kalibračné gombíky znášajú väčšie zaťaženie a opotrebovávajú sa rýchlejšie, hoci dokážu steny otvoru korigovať účinnejšie.

Spoločnosť Beentools ponúka uhly meracích gombíkov 30 stupňov, 35 stupňov a 40 stupňov.

• Uhol 30 stupňov je vhodný na vŕtanie do tvrdej horniny, má slabšiu korekčnú schopnosť, ale pomalšie sa opotrebúva.
• 35 stupňov je najčastejšie používaná stredná hodnota, ktorá ponúka vyvážený celkový výkon.
• Uhol 40 stupňov je vhodný pre mäkšiu horninu alebo aplikácie vyžadujúce silnejšiu korekčnú schopnosť, opotrebenie je však relatívne rýchlejšie.

Vo väčšine pracovných podmienok je 35 stupňov najčastejšie používanou a vyváženou voľbou. Pre ultra tvrdé formácie je možné zvoliť 30 stupňov. Ak je potrebná silnejšia korekcia, možno zvážiť 40 stupňov.

Stredové tlačidlo je tlačidlo umiestnené v samom strede čela vrtáka. Počas vŕtania pôsobí na stredovú časť povrchu skaly.

1. Konkávny: Pri vŕtaní do skaly sa najskôr dotknú a preniknú do skaly meracie tlačidlá. To pomáha vrtáku rýchlo vytvoriť stredový bod na golieri, automaticky sa zarovnať s osou otvoru a ľahšie zostať vystredený. Pomáha to znížiť odchýlku a zlepšuje rovnosť otvoru a presnosť vŕtania. Je vhodný pre aplikácie vyžadujúce vysokú rovnosť otvoru, ako je vŕtanie výbušných otvorov a razenie tunelov.
2. Konvexný (dómový) Na začiatku vŕtania sa stredové gombíky najskôr dotknú skaly a ostatné gombíky sa zapoja až potom. Táto konštrukcia dokáže rýchlejšie rozbiť a odstrániť skalné jadro, vďaka čomu je vhodná pre aplikácie vyžadujúce vysokú produktivitu alebo rýchle rozbíjanie jadra, ako sú vysokorýchlostné raziace operácie.
3. Ploché Všetky hroty sú usporiadané v rovnakej výške na rovnakej rovine a rovnomerne rozložené. Vonkajšie sily a nárazové zaťaženia sú rozložené rovnomernejšie po celej ploche vrtáka, čím sa znižuje riziko lokálneho poškodenia, praskania alebo predčasného zlyhania. To umožňuje, aby každý hrot niesol počas vŕtania podobné zaťaženie, čím sa zlepšuje životnosť a stabilita vrtáka. Je vhodný pre vysoko abrazívne formácie s vysokým obsahom kremíka, ako sú kremeň a pazúrik.
4. Znížené stredové miesto Táto konštrukcia sa vyznačuje zapusteným stredom na čele vrtáka. Pomáha vrtáku udržať zamýšľanú dráhu vŕtania, znížiť odchýlku a zlepšiť rovnosť a stabilitu vrtu. Bežne sa používa na hlboké kotvové otvory a výstužné otvory v geotechnických a banských aplikáciách.

1. Sférické tlačidlo Horná časť je zaoblená do tvaru kopule. Je hrubé, pevné, odolné a vysoko odolné voči nárazom a opotrebeniu. Hoci je rýchlosť vŕtania o niečo nižšia, sférické tlačidlá sú vysoko odolné voči zlomeniu a sú veľmi vhodné pre veľmi tvrdé skalné formácie alebo prostredia s vysokým nárazom.
2. Balistická hlavica: Táto hlavica má ostrý, aerodynamický dizajn vrchnej časti. Ponúka vyššiu rýchlosť vŕtania a hlbšie prenikanie do horniny, pričom jej účinnosť je zvyčajne o 10 % až 20 % vyššia ako u guľových hlavíc. Je vhodná pre mäkkú až stredne tvrdú horninu a projekty vyžadujúce rýchlejšie prenikanie.
3. Parabolické vrtáky Ide o vyvážený hybridný dizajn medzi guľovými a balistickými vrtákmi. Kombinuje vysokú rýchlosť vŕtania balistických vrtákov s dlhšou životnosťou guľových vrtákov. Je to obľúbená univerzálna voľba pre nezávislé staveniská a ponúka vynikajúci pomer ceny a výkonu.
4. Kónický vrták Tento vrták má kónický vrchol a je vhodný iba pre mäkkú horninu. Dokáže sústrediť silu a dosiahnuť veľmi vysokú rýchlosť vŕtania. Typické použitie zahŕňa mäkkú kriedu, íl a pôdne formácie.

Vrták s retrac tlačidlom so závitom je vrták so závitom a konštrukciou retrac sukne. „Retrac“ sa vzťahuje na špeciálny profil sukne, ktorý sa vyznačuje zúženým alebo odľahčeným vonkajším tvarom, často s drážkami alebo rebrami, trochu podobným dizajnu „pása“ alebo „štrbiny“.

Tento dizajn pomáha zabrániť zaseknutiu vrtáka v zložitých formáciách, zlomových zónach, voľnej pôde alebo zrútených otvoroch. Zlepšuje vyťahovanie vrtáka a zvyšuje efektivitu na stavenisku. Bežne sa používa v baníctve, pri kotvení skál, razení tunelov a iných aplikáciách zahŕňajúcich zlomené zóny, zlomovú pôdu a nestabilné formácie.

Vrták s rozširovacím gombíkom je vrták špeciálne navrhnutý na rozširovanie otvorov. Jeho hlavnou funkciou je rozširovanie existujúceho pilotného otvoru na cieľový priemer. Široko sa používa v baníctve, pri zpevňovaní skál, razení tunelov a iných inžinierskych aplikáciách, kde je potrebné rozširovanie.

„Rozširovanie“ znamená zväčšenie predtým vyvŕtaného otvoru. V skalnom a banskom priemysle sa zvyčajne najskôr vyvŕta menší pilotný otvor a potom sa pomocou rozširovacieho vrtáka zväčší na konečný projektový priemer.

Vrták s gombíkovým výstružníkom má zvyčajne väčšie rozmery a po obvode čela a vonkajšieho okraja má viacero radov vystužených gombíkov. Má vysokú nosnosť a vynikajúcu odolnosť proti nárazom a opotrebeniu. Zvyčajne sa používa spolu s pilotným vrtákom, ktorý vedie smer vŕtania, zatiaľ čo vrták s gombíkovým výstružníkom zväčšuje otvor.

1. Pilotný rozširovací vrták s gombíkmi Tento dizajn má vpredu pilotnú časť a za ňou rozširovacie telo s viacerými radmi gombíkov, čím integruje vedenie a rozširovanie do jednej operácie. Umožňuje lepšie riadiť smer a znižovať odchýlky pri vŕtaní dlhých otvorov a je široko používaný pri vysokopresných a vysokoúčinných aplikáciách rozširovania.
2. Vyvŕtavací vrták s kopulovitou hlavou Ide o vyvŕtavací vrták s kopulovitou konvexnou hlavou a karbidovými gombíkmi vloženými do hlavy. Je špeciálne navrhnutý na vyvŕtavanie v tvrdej skale alebo zložitých formáciách a ponúka vysokú odolnosť proti opotrebeniu, dlhú životnosť a vysokú efektívnosť vyvŕtavania.

Spoločnosť Beentools podporuje laserové značenie na všetkých telách vrtákov so závitom. Značenie je odolné proti opotrebeniu a zostáva jasne viditeľné aj na konci životnosti vrtáka. Okrem toho môže spoločnosť Beentools poskytovať sériové čísla na účely sledovateľnosti výrobkov.