Podrobný úvod do závitového gombíkového vrtáka

Závitová gombíková vrtacia korunka je vrtacia korunka namontovaná na prednom konci vrtnej tyče na vŕtanie hornín a spojená s tyčou prostredníctvom závitového spojenia. Je vybavená gombíkmi z karbidu volfrámu vloženými do tela korunky, ktoré sa používajú na účinné rozrušovanie a vŕtanie horniny.

1. Závitové spojenie
2. Telo vrtacej korunky, vyrobené z vysokopevnostnej legovanej ocele 45CrNiMoVa, ktorá dokáže odolávať nárazovému a torznému zaťaženiu.
3. Gombíky z karbidu volfrámu, ktoré predstavujú hlavné rezné prvky gombíkovej vrtacej korunky. Sú vyrobené z vysokopevnostného spekaného karbidu YK05 a pôsobia priamo na povrch horniny, pričom zabezpečujú účinné rozrušovanie horniny pomocou vysokofrekvenčných úderov a rotácie.
4. Vyplachovacie otvory, ktoré sa používajú na odstraňovanie vrtnej drviny pomocou stlačeného vzduchu alebo vodného výplachu.

Beentools ponúka nasledujúce závitové špecifikácie závitových gombíkových vrtacích koruniek:

1. R28 závitová gombíková vrtacia korunka
2. R32 závitová gombíková vrtacia korunka
3. R35 závitová gombíková vrtacia korunka
4. R38 závitová gombíková vrtacia korunka
5. T35 závitová gombíková vrtacia korunka
6. T38 závitová gombíková vrtacia korunka
7. T45 závitová gombíková vrtacia korunka
8. T51 závitová gombíková vrtacia korunka
9. ST58 závitová gombíková vrtacia korunka
10. ST68 závitová gombíková vrtacia korunka

45CrNiMoVa je nízkolegovaná oceľ s mimoriadne vysokou pevnosťou, ktorá bola samostatne vyvinutá v Číne a vyrába sa podľa normy GB/T 3077-1988. Svojimi vlastnosťami je podobná americkej oceli D6AC.

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 sa vyznačuje vysokým pomerom medze klzu, mimoriadne vysokou pevnosťou, dobrou húževnatosťou, vysokou pevnosťou pri zvýšených teplotách a nevykazuje popúšťaciu krehkosť.

Telo závitovej gombíkovej vrtacej korunky sa vyrába kovaním, ktoré zvyšuje odolnosť proti únave a nárazom a umožňuje mu odolávať nepretržitému nárazovému zaťaženiu.

Používa sa aj 21-hodinový proces cementovania. Hĺbka cementovanej vrstvy môže dosiahnuť 2 mm a tvrdosť povrchu môže dosiahnuť 50 HRC, čo pomáha predĺžiť únavovú životnosť.

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

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

YK05 má mimoriadne vysokú tvrdosť, pričom jeho tvrdosť podľa Vickersa dosahuje 1600-1800 HV, a zároveň poskytuje vysokú pevnosť, vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu a korózii. Vďaka týmto vlastnostiam je karbid volfrámu YK05 veľmi vhodný pre gombíkové vrtacie nástroje.

Závitové gombíkové vrtacie korunky dodávané spoločnosťou Beentools využívajú montáž za tepla a osadzovanie gombíkov pomocou medených podložiek. Tento proces eliminuje riziko praskania spojené s lisovaním za studena. Medená kontaktná vrstva pomáha odvádzať teplo a zabezpečuje montáž gombíkov bez medzier.

Závitové gombíkové vrtacie korunky sa upravujú brokovaním a antikoróznou pasiváciou.

Obvodový gombík, nazývaný aj periférny gombík, je gombík umiestnený na najvzdialenejšom vonkajšom prstenci vrtacej korunky a jeho úlohou je udržiavať priemer vrtaného otvoru.

Uhol obvodových gombíkov označuje uhol medzi vonkajšími obvodovými gombíkmi a stredovou osou vrtacej korunky.

Tento uhol ovplyvňuje:

• spôsob kontaktu obvodových gombíkov so stenou vrtu,
• rýchlosť opotrebenia obvodových gombíkov,
• schopnosť vrtacej korunky korigovať stenu vrtu,
• a priamosť vyvŕtaného otvoru.

Ak je uhol obvodových gombíkov príliš malý, gombíky majú väčšiu tendenciu posúvať sa dovnútra, čo vedie k slabšej korekčnej schopnosti a horšej priamosti otvoru. Ak je uhol príliš veľký, obvodové gombíky sú vystavené vyššiemu zaťaženiu a rýchlejšie sa opotrebúvajú, hoci dokážu účinnejšie korigovať stenu vrtu.

Beentools ponúka uhly obvodových gombíkov 30 stupňov, 35 stupňov a 40 stupňov.

• 30 stupňov je vhodných na vŕtanie tvrdej horniny, pričom korekčná schopnosť je slabšia, ale opotrebenie je pomalšie.
• 35 stupňov je najčastejšie používaná stredná hodnota, ktorá poskytuje vyvážený celkový výkon.
• 40 stupňov je vhodných pre mäkšie horniny alebo aplikácie vyžadujúce silnejšiu korekčnú schopnosť, avšak opotrebenie je relatívne rýchlejšie.

Vo väčšine pracovných podmienok je 35 stupňov najčastejšie používanou a najvyváženejšou možnosťou. Pre mimoriadne tvrdé formácie možno zvoliť 30 stupňov. Ak je potrebná silnejšia korekcia, možno zvážiť 40 stupňov.

Stredový gombík je gombík umiestnený priamo v strede čelnej plochy vrtacej korunky. Počas vŕtania pôsobí na centrálnu časť povrchu horniny.

1. Konkávne Počas vŕtania horniny sa obvodové gombíky ako prvé dostanú do kontaktu s horninou a prenikajú do nej. To pomáha vrtacej korunke rýchlo vytvoriť stredový bod na začiatku vrtu, automaticky sa zarovnať s osou otvoru a ľahšie zostať vycentrovaná. Pomáha to znižovať odchýlku a zlepšuje priamosť otvoru a presnosť vŕtania. Tento typ je vhodný pre aplikácie vyžadujúce vysokú priamosť otvoru, napríklad vŕtanie trhacích otvorov a razenie tunelov.
2. Konvexné (kupolovité) Na začiatku vŕtania sa s horninou najskôr dostanú do kontaktu stredové gombíky a následne sa zapoja ostatné gombíky. Táto konštrukcia dokáže rýchlejšie rozrušiť a odstrániť jadro horniny, preto je vhodná pre aplikácie vyžadujúce vysokú produktivitu alebo rýchle rozrušovanie jadra, napríklad pri vysokorýchlostnom razení.
3. Ploché Všetky gombíky sú usporiadané v rovnakej výške v jednej rovine a rovnomerne rozmiestnené. Vonkajšie sily a nárazové zaťaženie sa rovnomernejšie rozkladajú po celej čelnej ploche vrtacej korunky, čím sa znižuje riziko lokálneho poškodenia, praskania alebo predčasného zlyhania. Každý gombík tak počas vŕtania znáša podobnejšie zaťaženie, čo zvyšuje životnosť a stabilitu vrtacej korunky. Tento typ je vhodný pre veľmi abrazívne formácie s vysokým obsahom oxidu kremičitého, napríklad kremenec a pazúrik.
4. Znížený stred Táto konštrukcia má zapustený stred na čelnej ploche vrtacej korunky. Pomáha vrtacej korunke udržiavať požadovaný smer vŕtania, znižovať odchýlku a zlepšovať priamosť a stabilitu vrtu. Bežne sa používa na hlboké kotevné otvory a spevňovacie otvory v geotechnických a banských aplikáciách.

1. Sférický gombík Vrchná časť je zaoblená do kupolovitého tvaru. Je hrubý, pevný, odolný a vysoko odolný proti nárazom a opotrebeniu. Hoci je rýchlosť vŕtania o niečo nižšia, sférické gombíky sú veľmi odolné proti zlomeniu a sú mimoriadne vhodné pre veľmi tvrdé horninové formácie alebo prostredia s vysokým nárazovým zaťažením.
2. Balistický gombík Tento gombík má ostrý, aerodynamický tvar vrchnej časti. Poskytuje vyššiu rýchlosť vŕtania a hlbšie prenikanie do horniny, pričom jeho účinnosť je zvyčajne o 10% až 20% vyššia než pri sférických gombíkoch. Je vhodný pre mäkké až stredne tvrdé horniny a projekty, ktoré vyžadujú rýchlejší prienik.
3. Parabolický gombík Ide o vyváženú hybridnú konštrukciu medzi sférickým a balistickým gombíkom. Kombinuje vysokú rýchlosť prenikania balistických gombíkov s dlhšou životnosťou sférických gombíkov. Je obľúbenou univerzálnou voľbou pre rôzne pracoviská a ponúka vynikajúci pomer ceny a výkonu.
4. Kužeľový gombík Tento gombík má kužeľovitú vrchnú časť a je vhodný iba pre mäkkú horninu. Dokáže koncentrovať silu a dosiahnuť veľmi vysokú rýchlosť vŕtania. Typické aplikácie zahŕňajú mäkkú kriedu, íl a zemné formácie.

Závitová vrtacia korunka Retrac s gombíkmi je závitová gombíková vrtacia korunka s konštrukciou plášťa Retrac. „Retrac“ označuje špeciálny profil plášťa s ustúpeným, zúženým alebo odľahčeným vonkajším tvarom, často s drážkami alebo rebrami, ktorý do určitej miery pripomína „pás“ alebo „drážkovú“ konštrukciu.

Táto konštrukcia pomáha zabrániť zaseknutiu vrtacej korunky v zložitých formáciách, zlomových zónach, nesúdržnej hornine alebo zavalujúcich sa vrtoch. Uľahčuje vytiahnutie vrtacej korunky a zvyšuje efektivitu práce na pracovisku. Bežne sa používa v baníctve, pri kotvení hornín, razení tunelov a ďalších aplikáciách zahŕňajúcich rozpukané zóny, porušené horninové prostredie a nestabilné formácie.

Rozširovacia gombíková vrtacia korunka je gombíková vrtacia korunka špeciálne navrhnutá na zväčšovanie otvorov. Jej hlavnou funkciou je rozšíriť existujúci vodiaci otvor na požadovaný priemer. Široko sa používa v baníctve, pri spevňovaní hornín, razení tunelov a ďalších technických aplikáciách, kde je potrebné rozširovanie otvorov.

„Reaming“ znamená rozširovanie už vyvŕtaného otvoru. V horninovom a banskom priemysle sa zvyčajne najprv vyvŕta menší vodiaci otvor a následne sa pomocou rozširovacej vrtacej korunky zväčší na konečný projektovaný priemer.

Rozširovacia gombíková vrtacia korunka má spravidla väčšie rozmery a na jej čelnej ploche a vonkajšom okraji je rozmiestnených viacero radov zosilnených gombíkov. Má vysokú nosnosť a vynikajúcu odolnosť proti nárazom a opotrebeniu. Zvyčajne sa používa spolu s vodiacou vrtacou korunkou, ktorá vedie smer vŕtania, zatiaľ čo rozširovacia korunka zväčšuje otvor.

1. Pilotná rozširovacia gombíková vrtacia korunka Táto konštrukcia má v prednej časti vodiacu sekciu a za ňou rozširovacie telo s viacerými radmi gombíkov, čím spája vedenie a rozširovanie do jednej operácie. Umožňuje lepšie kontrolovať smer a znižovať odchýlku pri vŕtaní dlhých otvorov a široko sa používa pri vysoko presných a vysoko efektívnych rozširovacích aplikáciách.
2. Kupolovitá rozširovacia gombíková vrtacia korunka Ide o rozširovaciu vrtaciu korunku s kupolovitou konvexnou čelnou plochou a gombíkmi z karbidu volfrámu osadenými na čelnej ploche. Je špeciálne navrhnutá na rozširovanie otvorov v tvrdej hornine alebo zložitých formáciách a poskytuje vysokú odolnosť proti opotrebeniu, dlhú životnosť a vysokú účinnosť rozširovania.

Beentools podporuje laserové označovanie všetkých tiel závitových gombíkových vrtacích koruniek. Označenie je odolné proti opotrebeniu a zostáva dobre viditeľné aj na konci životnosti vrtacej korunky. Okrem toho môže Beentools poskytnúť sériové čísla na zabezpečenie vysledovateľnosti výrobkov.