कुछ रॉक ड्रिल टूल्स इतने तेज और मजबूत क्यों रहते हैं: वह हीट-ट्रीटमेंट प्रक्रिया जिसे आप देख नहीं सकते।
एक ही प्रकार के स्टील से बनी दो ड्रिल रॉड भी भूमिगत रूप से बहुत अलग तरह से काम कर सकती हैं।
एक स्टील सैकड़ों छेदों को झेल लेता है। दूसरा जल्दी घिस जाता है, उसमें दरारें पड़ जाती हैं या झटके से टूट जाता है। यह अंतर कैटलॉग में हमेशा स्पष्ट नहीं होता, और इसे केवल स्टील की गुणवत्ता से ही नहीं समझाया जा सकता।
अक्सर, निर्णायक कारक ऊष्मा उपचार होता है।
रॉक ड्रिल रॉड, शैंक एडेप्टर, ड्रिल बिट बॉडी और अन्य परकशन टूल्स के लिए, हीट ट्रीटमेंट यह निर्धारित करता है कि स्टील सतह की कठोरता और आंतरिक मजबूती के बीच संतुलन कैसे बनाए रखता है। यही संतुलन किसी उपकरण को खतरनाक रूप से भंगुर हुए बिना घिसाव का प्रतिरोध करने में सक्षम बनाता है।
केवल कठोरता ही पर्याप्त नहीं है
चट्टान भेदने वाला उपकरण कठिन वातावरण में काम करता है। इसे बार-बार झटके, कंपन, घर्षण, झुकने और खुरदरी चट्टान के संपर्क का सामना करना पड़ता है।
नरम सतह जल्दी घिस जाती है। अपर्याप्त कठोरता वाला उपकरण अपनी ज्यामिति खो सकता है, ड्रिलिंग दक्षता कम कर सकता है और रॉड तथा बिट के बीच के जोड़ को नुकसान पहुंचा सकता है।
लेकिन पूरे उपकरण को अत्यधिक कठोर बनाने से एक और समस्या उत्पन्न होती है। अत्यधिक कठोर इस्पात भंगुर हो सकता है। बार-बार प्रभाव पड़ने पर, यह भार को अवशोषित करने के बजाय टूट सकता है या चटक सकता है।
लक्ष्य हर जगह अधिकतम कठोरता प्राप्त करना नहीं है।
लक्ष्य एक कठोर, घिसाव-प्रतिरोधी कार्य सतह है जो एक अधिक मजबूत कोर द्वारा समर्थित है।
शमन से कठोर संरचना बनती है।
शमन वह प्रक्रिया है जिसका उपयोग इस्पात की कठोरता बढ़ाने के लिए किया जाता है।
स्टील को नियंत्रित तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर एक निर्धारित प्रक्रिया के तहत तेजी से ठंडा किया जाता है। इससे सामग्री की आंतरिक संरचना में परिवर्तन होता है और एक कठोर सतह बनती है जो घर्षण से होने वाले नुकसान का प्रतिरोध करने में सक्षम होती है।
ड्रिल रॉड या शैंक एडाप्टर के लिए, उचित शमन से उपकरण को निम्नलिखित स्थितियों का सामना करने में मदद मिल सकती है:
पिस्टन का बार-बार प्रभाव
चट्टान की धूल से घर्षण
टेपर या थ्रेड पर संपर्क घिसाव
स्थानीय विरूपण
उच्च आवृत्ति ड्रिलिंग चक्र
इस प्रक्रिया को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए। बहुत जल्दी, बहुत धीरे या असमान रूप से ठंडा करने से घटक में विकृति, अवशिष्ट तनाव या कठोरता में असमानता उत्पन्न हो सकती है।
इसीलिए किसी तैयार उपकरण का मूल्यांकन केवल उसकी बाहरी दिखावट के आधार पर नहीं किया जा सकता।
टेम्परिंग प्रक्रिया से कोर को भंगुर होने से बचाया जा सकता है।
ठंडा करने से कठोरता बढ़ती है, लेकिन इससे स्टील में आंतरिक तनाव भी उत्पन्न हो सकता है। यदि उपकरण का उपयोग इस अवस्था में तुरंत किया जाता है, तो कठोर संरचना आघात ड्रिलिंग के लिए बहुत भंगुर हो सकती है।
आंतरिक तनाव को कम करने और मजबूती बढ़ाने के लिए शमन के बाद टेम्परिंग की जाती है।
यहीं पर यह उपकरण वह संतुलन विकसित करता है जिसे अक्सर "बाहर से कठोर, अंदर से मजबूत" के रूप में वर्णित किया जाता है। इसकी सतह घिसावट का प्रतिरोध करती है, जबकि इसका आंतरिक भाग आसानी से टूटे बिना झटके को अवशोषित कर सकता है।
अच्छी तरह से तैयार किए गए औजार का नरम होना जरूरी नहीं है। उसमें इतनी मजबूती होनी चाहिए कि वह ड्रिलिंग के हर चक्र के दौरान स्टील से गुजरने वाली शॉक वेव को सहन कर सके।
यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है:
एक्सटेंशन ड्रिल रॉड
इंटीग्रल ड्रिल रॉड
शैंक एडेप्टर
युग्मन घटक
डीटीएच हथौड़े के पुर्जे
परकशन ड्रिल बिट बॉडी
कार्बराइजिंग और कठोरता प्रवणता
कुछ ड्रिलिंग घटकों में कार्बराइजिंग या संबंधित सतह-कठोरता प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। कार्बराइजिंग के दौरान, स्टील की बाहरी परत में कार्बन मिलाया जाता है। इससे सतह कठोर हो जाती है जबकि कम कार्बन वाला कोर अधिक मजबूती बनाए रखता है।
इसका परिणाम मात्र एक कठोरता मान नहीं है। यह सतह से केंद्र की ओर कठोरता का एक प्रवणता (ग्रेडिएंट) है।
खरीदारों के लिए, इससे कई उपयोगी प्रश्न उठते हैं:
कठोर परत कितनी गहरी है?
क्या घटक के चारों ओर कठोरता एकसमान है?
क्या कोर में पर्याप्त मजबूती बरकरार है?
क्या उपचार के दौरान उस हिस्से में विकृति आ गई है?
क्या यह प्रक्रिया वास्तविक प्रभाव और घिसाव की स्थितियों के लिए उपयुक्त है?
कठोर की पतली या असमान परत जल्दी घिस सकती है। अत्यधिक कठोर या अपर्याप्त रूप से समर्थित सतह में दरार पड़ सकती है। प्रक्रिया घटक के डिज़ाइन और उपकरण के उपयोग के तरीके के अनुरूप होनी चाहिए।
ऊष्मा उपचार से खराब उपकरण डिजाइन की मरम्मत नहीं की जा सकती।
ऊष्मा उपचार महत्वपूर्ण है, लेकिन यह सही इंजीनियरिंग का विकल्प नहीं है।
ड्रिल रॉड निम्न स्थितियों में भी विफल हो सकती है:
यह थ्रेड रॉक ड्रिल से मेल नहीं खाता।
संचालन के दौरान छड़ मुड़ जाती है
गाइड बुशिंग बुरी तरह से घिस गई है।
बिट का उपयोग उसकी घिसाव सीमा से अधिक किया जा रहा है।
फ्लशिंग अपर्याप्त है
ड्रिलिंग कोण के कारण अत्यधिक झुकाव उत्पन्न होता है।
इस उपकरण को अत्यधिक बल लगाकर जोड़ा गया है।
यह स्टील ग्रेड इस अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं है।
सबसे मजबूत ताप-उपचारित उपकरण भी लंबे समय तक नहीं टिकेगा यदि ड्रिलिंग प्रणाली गलत तरीके से संरेखित हो या उसके इच्छित परिस्थितियों से बाहर संचालित की जाए।
इसीलिए उपकरण का जीवनकाल स्टील की गुणवत्ता, ज्यामिति, ताप उपचार, मशीनिंग सटीकता, ड्रिलिंग उपकरण और ऑपरेटर के अभ्यास के संपूर्ण संयोजन पर निर्भर करता है।
ऊष्मा उपचार संबंधी समस्या को कैसे पहचानें
क्षेत्रीय लक्षणों से धातुकर्म संबंधी हर समस्या की पहचान नहीं की जा सकती, लेकिन कुछ विशिष्ट पैटर्न की जांच करना आवश्यक है।
यदि सतह असामान्य रूप से तेजी से घिसती है, तो हो सकता है कि केस बहुत नरम, बहुत उथला या असंगत हो।
यदि सामान्य भार के तहत उपकरण अचानक टूट जाता है या उसमें दरार आ जाती है, तो इसके लिए अत्यधिक कठोरता, अवशिष्ट तनाव, खराब टेम्परिंग या परिचालन संबंधी अतिभार जिम्मेदार हो सकता है।
यदि केवल एक ही क्षेत्र में असामान्य घिसाव दिखाई देता है, तो संरेखण, शीतलन, मशीनिंग गुणवत्ता और स्थानीय ताप-उपचार की एकरूपता का निरीक्षण करें।
जब विफलताएँ बार-बार हों, तो उसी प्रकार के पुर्जे का दोबारा ऑर्डर न दें। विफलता कहाँ हुई, उपकरण ने कितने समय तक काम किया, किस चट्टान में ड्रिलिंग की गई, और क्या विफलता में घिसाव, मुड़ना, दरार पड़ना या थ्रेड में क्षति शामिल थी, इन सभी बातों का रिकॉर्ड रखें।
वह जानकारी भौतिक समस्या को उपकरण या परिचालन समस्या से अलग करने में मदद करती है।
खरीदारों को आपूर्तिकर्ता से क्या पूछना चाहिए?
चट्टानों में छेद करने वाले औजार खरीदते समय, केवल यह न पूछें कि "यह किस स्टील से बना है?"
एक व्यावहारिक आपूर्तिकर्ता चेकलिस्ट में निम्नलिखित शामिल हैं:
इस पुर्जे के निर्माण में किस ग्रेड के स्टील का उपयोग किया गया है?
किस प्रकार की ऊष्मा उपचार प्रक्रिया का प्रयोग किया जाता है?
क्या सतह की कठोरता का परीक्षण किया जाता है?
क्या कोर की मजबूती या कठोरता की जांच की गई है?
क्या कठोर परत की गहराई को नियंत्रित किया जाता है?
आयामी विरूपण को कैसे मापा जाता है?
क्या प्रत्येक उत्पादन बैच से नमूने परीक्षण किए जाते हैं?
क्या यह उत्पाद इच्छित चट्टान और ड्रिलिंग उपकरण के अनुरूप है?
विश्वसनीय निर्माताओं को किसी एक कठोरता संख्या के पीछे छिपे बिना अपनी गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रिया को समझाने में सक्षम होना चाहिए।
इसका प्रत्यक्ष परिणाम उपकरणों की लंबी आयु है।
कारखाने से उपकरण निकलने के बाद अच्छी ऊष्मा उपचार प्रक्रिया अदृश्य हो जाती है, लेकिन कार्यस्थल पर इसके प्रभाव स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
रॉड अपना आकार बनाए रखती है। शैंक एडैप्टर अपनी थ्रेड को बरकरार रखता है। बिट बॉडी में विकृति नहीं आती। उपकरण बार-बार लगने वाले झटकों को बिना समय से पहले टूटे सहन कर लेता है, और ड्रिलिंग टीम को पुर्जे बदलने में कम समय लगता है।
गेया रॉक, रॉक ड्रिल रॉड, शैंक एडेप्टर, ड्रिल बिट, डीटीएच हैमर, डीटीएच बिट और संबंधित ड्रिलिंग उपकरण की आपूर्ति करती है। खनन, उत्खनन, सुरंग निर्माण और निर्माण कार्यों में स्थिर प्रदर्शन के लिए उचित ताप उपचार, सटीक मशीनिंग और ड्रिलिंग सिस्टम के साथ सही तालमेल आवश्यक है।
सही सवाल सिर्फ यह नहीं है कि कोई उपकरण कठिन है या नहीं।
यह इस बात पर निर्भर करता है कि उपकरण उन जगहों पर कठोर है जहां उसे घिसाव का प्रतिरोध करना चाहिए, उन जगहों पर मजबूत है जहां उसे झटके को अवशोषित करना चाहिए, और उत्पादन बैच के दौरान एकरूपता बनाए रखता है या नहीं।
