आपका नया बटन बिट लेबल पर बताए गए आकार से बड़ा क्यों है — और यह एक विशेषता क्यों है, कोई दोष नहीं।
अगर आपने कभी डिब्बे से निकले नए टेपर्ड बटन बिट पर कैलिपर्स लगाकर देखा हो और पाया हो कि उसका माप अंकित व्यास से आधा मिलीमीटर से एक मिलीमीटर ज़्यादा है, तो आप अकेले नहीं हैं जो सोच रहे हैं कि कुछ गड़बड़ है। मैंने तीन महाद्वीपों के ड्रिलरों से यही बात सुनी है: "अरे, मैंने 36 मिलीमीटर के बिट्स मंगवाए थे। ये लगभग 37 मिलीमीटर के हैं। क्या मुझे गलत बैच मिल गया?"
आपने ऐसा नहीं किया। आपको एक ऐसा बिट मिला है जिसे किसी ऐसे व्यक्ति ने डिज़ाइन किया है जो छेद के पहले पाँच मीटर में कार्बाइड के घिसने की प्रक्रिया को समझता है। असल में हो क्या रहा है — और यही कारण है कि जो बिट पहले दिन अपने नाममात्र व्यास के अनुरूप मापता है, वह सप्ताह समाप्त होने से पहले ही आपको निराश कर सकता है।
वह घिसाव वक्र जिसके बारे में कोई बात नहीं करता
ड्रिल बिट का घिसाव रैखिक नहीं होता। यह पहले मीटर से लेकर आखिरी मीटर तक एक स्थिर और अनुमानित दर से नहीं होता। नुकीले बटन बिट में - जो खदानों, छोटे पैमाने के खनन और निर्माण में हाथ से चलने वाली वायवीय ड्रिलिंग का मुख्य उपकरण है - सबसे तेज़ घिसाव शुरुआत में ही होता है। एक बिल्कुल नए बिट के जीवन के पहले कुछ मीटर बेहद कठिन होते हैं।
इसका कारण यह है: एक नए बिट में कार्बाइड इंसर्ट के नुकीले किनारे और पूरी व्यास वाली गेज सतह होती है, जो चट्टान के साथ अधिकतम संपर्क क्षेत्र प्रदान करती हैं। शुरुआती कुछ मीटरों में, प्रत्येक बटन सतह पूरी तरह से संपर्क में आने पर रगड़ खाती है और कुचलती है, और गेज पंक्ति के चारों ओर स्टील का शरीर तेज गति से गुजरने वाले कतरनों से घर्षण का शिकार होता है। इस शुरुआती चरण में बिट का व्यास तेजी से घटता है - यह किसी सामग्री दोष के कारण नहीं होता, बल्कि इसलिए होता है क्योंकि घिसाव की दर स्वाभाविक रूप से शुरू में अधिक होती है और फिर धीरे-धीरे कम हो जाती है क्योंकि संपर्क सतहें स्थिर हो जाती हैं और इंसर्ट पर एक हल्की, स्थिर घिसाव सतह बन जाती है।
शुरुआती कुछ मीटरों के बाद, घिसावट की दर नाटकीय रूप से स्थिर हो जाती है। बिट अपने कार्यशील व्यास तक पहुँच चुका होता है, कार्बाइड इंसर्ट में एक हल्का घिसावट का निशान बन जाता है जो वास्तव में क्रशिंग ज़ोन को स्थिर करने में मदद करता है, और गेज सेक्शन एक ऐसे आकार में चिकना हो जाता है जो प्रति मीटर न्यूनतम अतिरिक्त नुकसान के साथ व्यास को बनाए रखता है। बिट अपने सेवा जीवन के अधिकांश समय तक इसी स्थिर व्यास पर ड्रिल करता रहेगा, धीरे-धीरे और अनुमानित रूप से व्यास खोता रहेगा।
समस्या शुरू होने से पहले ही उसे पूर्व-विस्तार विधि से कैसे हल किया जाता है?
इस घिसावट की समस्या का उद्योग जगत का समाधान सरल और कारगर है: बिट को थोड़ा बड़ा बनाया जाता है ताकि शुरुआती घिसावट के बाद वह अपने निर्धारित व्यास पर स्थिर हो जाए। नए बिट पर यह अतिरिक्त 0.5 से 1.0 मिलीमीटर कोई टॉलरेंस त्रुटि नहीं है — बल्कि यह इंजीनियरिंग द्वारा निर्धारित अतिरिक्त व्यास है।
एक मानक 36 मिमी टेपर्ड बटन बिट लें। बॉक्स से निकालते ही इसका माप 36.5 से 37.0 मिमी के बीच होगा। मध्यम-कठोर ग्रेनाइट के दस मीटर में छेद करें, बिट को बाहर निकालें और फिर से मापें - आपको संभवतः 36.0 से 36.2 मिमी का माप मिलेगा। यह बिट का अपने कार्यशील व्यास में स्थिर होना है, और इसके बाद यह कई मीटर तक छेद करते समय लगभग 36 मिमी के व्यास पर ही काम करेगा।
बिना प्री-एनलार्जमेंट के, 36.0 मिमी व्यास का बना नया बिट, इस्तेमाल के बाद 35.5 मिमी या उससे भी छोटा हो जाएगा। इससे ड्रिल किया गया हर छेद छोटा रह जाएगा। स्ट्रिंग में अगला बिट—मान लीजिए कि आप समान व्यास का बिट इस्तेमाल कर रहे हैं—बिना रीमिंग के छेद में फिट नहीं होगा। और छोटे आकार के छेद की रीमिंग करना धीमा, उपकरण के लिए कठिन और बिट के लिए भी नुकसानदायक होता है।
पूर्व-विस्तार प्रक्रिया से समस्याओं की पूरी श्रृंखला शुरू होने से पहले ही समाप्त हो जाती है।
वास्तव में अंतिम छेद के आकार को कौन नियंत्रित करता है?
प्री-एनलार्जमेंट डिज़ाइन के कारण, एक नया टेपर्ड बटन बिट शुरुआती कुछ मीटरों में थोड़ा बड़ा छेद बनाता है — शायद 36 मिमी के बजाय 36.5 से 37 मिमी — लेकिन उत्पादन ड्रिलिंग में यह समस्या शायद ही कभी होती है। इसके बाद बिट अपने सामान्य आकार में आ जाता है, और यदि आप पूरी ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान एक ही आकार के बिट्स का उपयोग करते हैं, तो हर छेद एक समान बनता है।
हालांकि, तैयार छेद का व्यास केवल बिट से ही निर्धारित नहीं होता है। तीन चीजें इसे प्रभावित करती हैं:
स्वयं चट्टान।कठोर, घर्षणकारी संरचनाएं — क्वार्ट्ज़ाइट, सघन ग्रेनाइट, सिलिका युक्त बलुआ पत्थर — गेज रो को तेज़ी से घिसती हैं, जिससे छेद का व्यास कम हो जाता है। टूटी हुई, ढीली या अपक्षरित संरचनाएं इसका विपरीत प्रभाव डाल सकती हैं: छेद की दीवार टूटकर बिखर जाती है, जिससे तैयार व्यास बिट गेज द्वारा अनुमानित व्यास से बड़ा और कम एकसमान हो जाता है। दोनों ही स्थितियों में, प्री-एनलार्जमेंट बफर आपको इस भिन्नता को समायोजित करने की सुविधा देता है।
ड्रिल के संचालन पैरामीटर।उच्च प्रभाव दबाव और उच्च घूर्णन गति के संयोजन से बिट छेद के अंदर थोड़ा सा चक्कर लगाता है - यह सूक्ष्म कंपन, कुछ मीटर की दूरी में, छेद के व्यास को आधा मिलीमीटर या उससे अधिक बढ़ा सकता है। यह जरूरी नहीं कि खराब ड्रिलिंग हो; यह केवल एक आघात प्रणाली का भौतिकी नियम है जिसमें कुछ अंतर्निहित अंतर होता है। लेकिन इसका मतलब यह है कि एक ही चट्टान पर अलग-अलग दबावों पर चलाए जाने वाले दो समान बिट, मापने योग्य रूप से भिन्न आकार के छेद बना सकते हैं।
ऑपरेटर के हाथ।ड्रिलिंग कोण, फीड प्रेशर की स्थिरता और छेद को मोड़ने के लिए ड्रिल को लीवर की तरह घुमाने की प्रवृत्ति—ये सभी अंतिम छेद के आकार और व्यास को प्रभावित करते हैं। एक अनुभवी ड्रिलर जो स्थिर कोण और एक समान फीड बनाए रखता है, वह ड्रिल से जूझने और फीड प्रेशर को बदलने वाले व्यक्ति की तुलना में अधिक गोल और सटीक छेद बनाएगा। बिट को पहले से बड़ा करने से ऑपरेटर की अनियमितता ठीक नहीं हो सकती, लेकिन इससे स्वीकार्य परिणामों की एक विस्तृत श्रृंखला मिल सकती है।
इसका मतलब यह है कि जब आप कोई पुर्जे खरीद रहे हों
पहली बात: अगर आप किसी नए टेपर्ड बटन बिट पर कैलिपर्स लगाते हैं और वह निर्धारित माप से बड़ा माप दिखाता है, तो कैलिपर्स को अलग रख दें। बिट में कोई खराबी नहीं है। इसे इसी तरह मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
दूसरा: आपूर्तिकर्ताओं की तुलना करते समय, उनके प्री-एनलार्जमेंट टॉलरेंस के बारे में पूछें। जो निर्माता लगातार नाममात्र आकार से 0.5 से 0.8 मिमी अधिक आकार बनाए रखता है, वह सावधानीपूर्वक प्रक्रिया नियंत्रण कर रहा है। वहीं, जहां नए बिट्स नाममात्र आकार से 0.2 से 1.2 मिमी अधिक आकार के होते हैं - कभी छोटे, कभी बहुत बड़े - वह गुणवत्ता नियंत्रण में लापरवाही कर रहा है, और यह असंगति आपके ड्रिलिंग परिणामों में दिखाई देगी।
तीसरा: अपनी सतह के अनुसार बिट्स का चयन करें। नरम, घर्षण रहित चट्टानों में, लगभग 0.5 मिमी के आसपास व्यास बढ़ाना उचित है क्योंकि इससे शुरुआती घिसाव कम होता है। कठोर, घर्षणयुक्त चट्टानों में जहां व्यास में तेजी से कमी आती है, वहां बिट्स का व्यास लगभग 1.0 मिमी के आसपास होना चाहिए ताकि कार्यशील व्यास नाममात्र व्यास से जल्दी नीचे न गिरे।
चौथा: अपने बिट्स को सही टेपर्ड ड्रिल रॉड के साथ इस्तेमाल करें। एक सीधी, अच्छी तरह से रखी गई रॉड पर सही ढंग से चलने वाला बिट उसकी पूरी परिधि पर समान रूप से घिसेगा। उसी बिट को थोड़ी मुड़ी हुई रॉड पर लगाने से गेज रो असमान रूप से घिसेगी — एक तरफ दूसरी तरफ से ज़्यादा घिसेगी — जिससे व्यास में कमी तेज़ी से होगी और प्री-एनलार्जमेंट का उद्देश्य ही विफल हो जाएगा। रॉड और बिट एक सिस्टम हैं; उन्हें एक ही इकाई की तरह मानें।
