Vì sao mũi khoan nút có ren lại hoạt động hiệu quả đến vậy — những bí quyết để cố định các nút bấm chắc chắn.
Mũi khoan có ren dạng nút đã trở thành công cụ không thể thiếu trong khoan đá hiện đại. Được chế tạo bằng cách nhúng các miếng chèn nút bằng vonfram cacbua vào thân mũi khoan, chúng ngày càng được ưa chuộng hơn so với các mũi khoan kiểu chèn thông thường vì chúng phù hợp với nhiều điều kiện khoan khác nhau và mang lại một số ưu điểm quan trọng.
Ưu điểm cốt lõi: đa năng, hiệu quả và bền bỉ. Tính linh hoạt trong bố trí của mũi khoan nút là một lợi ích lớn. Người vận hành có thể điều chỉnh số lượng và vị trí của các nút ngoại vi và trung tâm để phù hợp với kích thước lỗ và yêu cầu phá đá, và đường kính mũi khoan không bị hạn chế quá chặt chẽ, do đó các mũi khoan này phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Cơ chế phá đá của chúng sử dụng nhiều điểm tác động, giúp giảm các vùng "chết" chưa bị phá vỡ và tránh nghiền nát lại các mảnh đá. Điều đó giúp cải thiện hiệu quả xuyên thấu và giảm tiêu thụ năng lượng.
Độ bền là một ưu điểm khác. Các mũi khoan dạng nút cacbua vonfram chịu phần lớn tải trọng nén trong quá trình khoan, trong khi các mũi khoan phẳng cũ hơn thường chịu lực kéo. Vì các mũi khoan dạng nút cacbua cứng hơn nên chúng chống mài mòn tốt hơn nhiều. Trong các hoạt động tần suất cao, việc giảm thiểu thay mũi khoan giúp tiết kiệm đáng kể thời gian; tuổi thọ cao hơn của mũi khoan dạng nút làm giảm tần suất thay thế và nâng cao năng suất tổng thể - một lý do chính cho sự phổ biến ngày càng tăng của chúng.
Yếu tố then chốt đối với hiệu suất: ba kỹ thuật giữ nút cacbua phổ biến. Việc cố định các nút cacbua vào thân mũi khoan — bước giữ nút — là rất quan trọng. Nó phải ngăn ngừa việc mất hoặc dịch chuyển nút trong quá trình khoan để kéo dài tuổi thọ. Ngành công nghiệp thường sử dụng ba phương pháp: hàn thiếc, ép chặt (lắp nguội) và chèn nhiệt (nóng). Mỗi phương pháp có những đặc điểm riêng biệt và phù hợp với các loại mũi khoan và yêu cầu vận hành khác nhau.
Hàn thiếc: một phương pháp ban đầu, nay đã gần như bị loại bỏ hoàn toàn. Hàn thiếc là phương pháp giữ cố định sớm nhất và tương đối đơn giản: gia công chính xác các lỗ nút và kích thước nút theo khe hàn, khoan các lỗ trên thân mũi khoan, sau đó nối các nút với thân bằng chất hàn đồng hoặc bạc. Hàn thiếc không đòi hỏi dung sai sản xuất quá chặt chẽ, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi lúc đầu. Nhưng nó có những nhược điểm rõ ràng: quá trình này có thể để lại các vết hàn ảnh hưởng đến ngoại hình, và các mối hàn được thực hiện kém có thể bị hỏng sớm. Ngày nay, hàn thiếc chủ yếu được sử dụng cho các mũi khoan đường kính nhỏ với các kết nối ổ cắm hình nón và đã dần được thay thế trong hầu hết các ứng dụng.
Lắp ép (lắp nguội): đơn giản và nhanh chóng, thích hợp cho các ứng dụng có yêu cầu thấp hơn. Phương pháp lắp ép dựa trên sự ép chặt. Dựa trên giới hạn chảy của thép thân mũi khoan, nhà sản xuất tính toán khoảng cách giữa nút và lỗ, sau đó dùng lực tác động bên ngoài để ép nút vào lỗ. Phương pháp này dễ học và nhanh chóng cho sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, việc ép có thể gây ứng suất và làm hỏng cả thân mũi khoan và các nút, làm giảm tuổi thọ tổng thể; sử dụng lâu dài thường dẫn đến mất hoặc gãy nút. Vì lý do đó, lắp ép thường được sử dụng cho các mũi khoan có ren dạng nút với yêu cầu thấp hơn hoặc các ứng dụng không cần mài lại thường xuyên.
Lắp ghép nhiệt (ép co nhiệt): lựa chọn hàng đầu cho hiệu suất cao. Đối với mũi khoan ren nút hiệu suất cao, lắp ghép nhiệt (ép co nhiệt) là phương pháp được ưu tiên. Phương pháp này sử dụng thân mũi khoan làm từ thép hợp kim được lựa chọn vì có độ giãn nở nhiệt và độ bền tốt. Bằng cách tận dụng tốc độ giãn nở khác nhau của thân thép và các nút cacbua, nhà sản xuất nung nóng thân (hoặc các nút) để tạo khe hở thích hợp, lắp các nút vào, sau đó để cho cụm lắp ráp nguội. Khi thép co lại, nó sẽ khóa chặt các nút vào đúng vị trí. So với phương pháp hàn và lắp ghép nguội, lắp ghép nhiệt dễ thực hiện hơn và tạo ra ứng suất thấp hơn nhiều lên các bộ phận trong quá trình lắp ráp, giảm nguy cơ hư hỏng và tạo ra sự giữ chắc chắn, ổn định hơn, phù hợp cho việc khoan cường độ cao.
