Sáu quy tắc giúp mũi khoan của bạn bền hơn dự kiến

Mài mòn lưỡi dao là điều không thể tránh khỏi. Nhưng mài mòn lưỡi dao sớm thì không.

Mũi khoan nút cacbua dùng để khoan đá granit có độ cứng trung bình cần phải khoan được hàng trăm mét trước khi hàng đo độ mòn vượt quá giới hạn cần mài lại. Nếu mũi khoan của bạn chỉ khoan được một nửa quãng đường đó — các mảnh chèn bị bẹp sớm, hàng đo độ mòn không đều, các vết nứt nhỏ xuất hiện trên các nút vẫn còn dùng được — thì vấn đề không nằm ở đá. Đá chỉ đang thể hiện đặc tính riêng của nó. Vấn đề nằm ở sự tương tác giữa bộ điều khiển máy khoan và mặt mũi khoan.

Dưới đây là sáu quy tắc giúp kéo dài tuổi thọ của các bit. Không quy tắc nào phức tạp cả. Tất cả đều giúp tiết kiệm chi phí.

Nguyên tắc 1: Biết khi nào cần dừng lại và quay lại

Mũi khoan đã sử dụng quá thời gian mài lại tối ưu sẽ không giúp bạn tiết kiệm thời gian. Nó sẽ khoan chậm hơn, gây áp lực lớn hơn lên dây cung và làm mòn đầu mũi khoan đến mức không thể mài lại được nữa.

Có ba dấu hiệu cho biết đã đến lúc:

Tỷ lệ thâm nhập giảm 30%.Đây không phải là phỏng đoán sơ bộ — bạn sẽ nhận thấy điều đó. Máy khoan nghe khác, cảm giác khi tiến hành khoan cũng khác, tốc độ tiến mũi khoan không còn như một giờ trước nữa. Khi bạn mất đi một phần ba tốc độ với cùng một bộ máy khoan trên cùng một tảng đá, mũi khoan đang báo hiệu rằng các cạnh cắt đã mòn.

Vùng mài mòn đạt từ một phần ba đến một nửa đường kính của miếng chèn.Hãy nhìn vào các đầu mũi khoan. Một mũi khoan mới có phần đỉnh hình vòm. Một mũi khoan đã mòn sẽ xuất hiện một điểm phẳng – phần phẳng do mài mòn – nơi nó tiếp xúc với đá. Khi đường kính của điểm phẳng đó đạt đến một phần ba đường kính của đầu mũi khoan, hãy mài lại. Nếu đường kính đạt đến một nửa, thì đó là giới hạn. Vượt quá giới hạn đó, bạn đang mài đi quá nhiều cacbua để khôi phục lại phần đỉnh hình vòm, và tuổi thọ hiệu quả của mũi khoan sẽ bị rút ngắn.

Xuất hiện các vết sần sùi như da rắn hoặc các vết nứt nhỏ li ti.Hiện tượng "da rắn" - một mạng lưới các vết nứt nhỏ li ti trên bề mặt cacbua - là do mỏi nhiệt. Bề mặt mảnh dao đang nóng lên và nguội đi quá nhanh, thường là do việc làm mát gián đoạn. Các vết nứt siêu nhỏ có thể nhìn thấy bằng mắt thường có nghĩa là cacbua đang bị phá vỡ. Không nên tiếp tục sử dụng mảnh dao bị nứt. Nó sẽ bị vỡ vụn, và các mảnh vỡ này sẽ làm hỏng các mảnh dao lân cận.

Quy tắc 2: Cổ áo ướt, không khô

Điều này là không thể thương lượng và luôn bị vi phạm.

Khi bắt đầu khoan lỗ, mũi khoan không có thành lỗ bao quanh. Nó tiếp xúc trực tiếp với đá thô, và năng lượng va đập truyền vào bề mặt đá và mặt mũi khoan. Nếu không có nước chảy qua, năng lượng đó sẽ nhanh chóng chuyển hóa thành nhiệt. Cacbua có thể chịu được nhiệt độ cao khi chịu nén, nhưng lại giòn khi chịu kéo, và sự chênh lệch nhiệt độ do gia nhiệt nhanh tạo ra ứng suất kéo trên bề mặt.

Đây là trình tự các bước làm hỏng mũi khoan: người vận hành làm khô cổ mũi khoan, mũi khoan nóng lên, người vận hành cuối cùng bật nước, nước lạnh chạm vào cacbua nóng, sốc nhiệt tạo ra các vết nứt nhỏ, các vết nứt nhỏ lan rộng dưới tác động, mũi khoan bị hỏng. Mũi khoan không bị mòn. Nó bị hỏng do sốc nhiệt.

Mở van nước trước khi bóp cò. Sử dụng chế độ cấp liệu thấp và lực tác động thấp cho đến khi mũi khoan vào đúng vị trí và bắt đầu khoan lỗ. Sau đó tăng các thông số lên.

Quy tắc 3: Áp suất xả là bắt buộc

Các mảnh vụn còn sót lại trong lỗ khoan không chỉ làm chậm quá trình khoan mà còn mài mòn thân mũi khoan và hàng đo độ dày như chất đánh bóng. Mỗi vòng quay, mũi khoan cọ xát vào hỗn hợp các hạt đá di chuyển với tốc độ cao. Đó là sự mài mòn do ma sát, và nó còn tồi tệ hơn sự mài mòn do địa tầng vì các hạt này rời rạc và có góc cạnh — chúng ăn sâu vào thép và cacbua ở những góc độ bất thường.

Áp suất nước đủ (đối với phương pháp thủy lực/thủy lực-va đập) hoặc áp suất khí đủ (đối với phương pháp khí nén/DTH) sẽ đẩy các hạt bụi bẩn lên khỏi vành đai trước khi chúng có cơ hội gây hư hại. Áp suất không đủ sẽ khiến các hạt bụi bẩn tuần hoàn xung quanh mặt mũi khoan. Mũi khoan thực chất đang khoan xuyên qua chính các mảnh vụn của nó. Độ xuyên thấu giảm, độ mài mòn tăng nhanh và nguy cơ kẹt mũi khoan tăng lên.

Quy tắc 4: Ánh sáng ở chiếc răng đầu tiên

Khi đầu mũi khoan chạm vào đá gồ ghề, tải trọng thường tập trung vào một răng cưa duy nhất — răng cưa chạm vào điểm cao nhất. Nếu bạn sử dụng lực tác động và lực cắt tối đa trong lần tiếp xúc đầu tiên đó, răng cưa đó sẽ chịu toàn bộ lực tác động. Quá tải một răng cưa sẽ làm nứt hoặc vỡ răng cưa, đặc biệt là ở những vùng đất cứng, nhiều khối đá và bề mặt đá không bằng phẳng.

Thả lực tác động và điều chỉnh độ căng của mũi khoan. Hãy để mũi khoan tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt mũi khoan trước khi bạn dùng búa đập xuống. Ba mươi giây giữ chặt đầu mũi khoan sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của mũi khoan hàng giờ.

Quy tắc 5: Kiểm tra sau mỗi lỗ

Nghe có vẻ hơi cầu kỳ. Nhưng chỉ mất ba mươi giây thôi. Hãy nhìn vào mặt mũi khoan. Kiểm tra xem có bị bẹp các nút, sứt mẻ các miếng chèn hàng đo, và hiện tượng côn ngược – nơi thân mũi khoan bị mòn hẹp dần về phía chuôi, tạo thành một cái nêm có thể kẹt trong lỗ.

Mũi khoan bị biến dạng côn ngược rất nguy hiểm. Nó có thể bị kẹt trong lỗ, và việc kéo nó ra sẽ gây áp lực rất lớn lên toàn bộ cần khoan. Nếu bạn thấy hiện tượng biến dạng côn ngược đang diễn ra, hãy thay mũi khoan ngay lập tức, ngay cả khi các đầu mũi khoan vẫn còn trông có vẻ sử dụng được.

Nếu mũi khoan đã mòn đến mức không cần mài lại nữa thì nên loại bỏ nó. Một mũi khoan tốn hai mươi đô la để mài lại chỉ để khoan thêm năm mét nữa thì đáng lẽ ra nó nên được loại bỏ sau khi khoan xong lỗ cuối cùng. Hãy tính toán kỹ, đừng chỉ dựa vào may rủi.

Quy tắc 6: Không bao giờ chạy xe mà không xả nước — dù chỉ một giây.

Khoan bằng lực tác động tạo ra nhiệt ma sát tại điểm tiếp xúc giữa mũi khoan và đá. Nếu không có chất làm mát – nước hoặc không khí – chảy qua mũi khoan, nhiệt lượng đó không có chỗ thoát ra. Nhiệt độ thân mũi khoan tăng lên nhanh chóng. Các mảnh cacbua, tiếp xúc trực tiếp với đá, nóng lên còn nhanh hơn nữa.

Chỉ cần ngắt quá trình làm mát trong vài giây khi khoan, bạn sẽ khiến vật liệu carbide phải chịu sự tăng nhiệt đột ngột. Nếu lặp đi lặp lại, chu kỳ nhiệt tích lũy sẽ gây ra hiện tượng nứt vi mô như đã đề cập trong Quy tắc 1. Trường hợp xấu nhất: một mảnh carbide bị gãy giữa chừng lỗ khoan, các mảnh vụn carbide lan truyền xung quanh mặt mũi khoan, và các mảnh carbide lân cận bị hư hại do chính các mảnh vụn của chúng.

Nếu nước ngừng chảy hoặc máy nén khí tắt, hãy dừng khoan. Đừng cố gắng khoan thật nhanh. Lỗ khoan vẫn sẽ còn đó khi nước chảy trở lại. Nhưng mũi khoan có thể sẽ không còn nữa.

Mô hình

Sáu quy tắc này không đòi hỏi thiết bị mới hay dụng cụ cao cấp. Chúng chỉ cần sự chú ý. Rút mũi khoan ra khi nó báo hiệu bị cùn. Làm ướt cổ mũi khoan. Xả nước mạnh. Bắt đầu nhẹ nhàng. Kiểm tra nhanh chóng. Không bao giờ vận hành khô.

Một mũi khoan được vận hành theo các quy tắc này sẽ khoan được nhiều mét hơn, chi phí trên mỗi mét thấp hơn và được loại bỏ do hao mòn thông thường — chứ không phải do hỏng hóc có thể phòng ngừa được dẫn đến đơn đặt hàng khẩn cấp và một nhóm công nhân phải đứng chờ.