आपके थ्रेडेड ड्रिल बिट्स क्यों खराब हो जाते हैं: एक विफलता विश्लेषण जो नुकसान का पता लगाता है
एक ड्रिल बिट जो धीरे-धीरे घिसती है और अपनी सेवा अवधि के अंत में उपयोग से बाहर हो जाती है, वह अपना काम ठीक से कर रही है। लेकिन एक बिट जो छेद के पहले दस मीटर में ही इंसर्ट खो देती है, या तीसरे प्रयास में थ्रेड रूट पर टूट जाती है - यह बिट की समस्या नहीं है। यह एक संकेत है।
यहां एक आंकड़ा है जो आपको सोचने पर मजबूर कर देगा: सही परिस्थितियों में अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए बिट के इस्तेमाल में, 16% से 67% बिट सामान्य टूट-फूट के कारण खराब होते हैं। बिट जितना बेहतर होगा, यह प्रतिशत उतना ही अधिक होगा। यदि आपका सामान्य टूट-फूट अनुपात कम है, या यदि आपको इंसर्ट फेलियर और बॉडी फ्रैक्चर नियमित रूप से देखने को मिल रहे हैं, न कि अपवाद के रूप में, तो श्रृंखला में कुछ गड़बड़ है — चयन, संचालन या आपूर्तिकर्ता की गुणवत्ता में।
आइए जानते हैं कि थ्रेडेड बिट्स चार तरीकों से कैसे खराब हो सकते हैं, और हर एक का असल मतलब क्या है।
1. टूटे और क्षतिग्रस्त हिस्से — अचानक होने वाले
कार्बाइड इंसर्ट का टूट जाना या उसमें दरार पड़ जाना सिर्फ एक खराब दिन की बात नहीं है। इसके पीछे चार में से एक बात हो सकती है:
पत्थर के लिए गलत हिस्सा।सबसे आम कारण, और जिसे आसानी से टाला जा सकता है। कठोर, घर्षणशील संरचनाओं के लिए उच्च घिसाव प्रतिरोध वाले इंसर्ट की आवश्यकता होती है — आमतौर पर कम कोबाल्ट सामग्री और महीन कण आकार वाले। टूटी हुई, ब्लॉकनुमा जमीन के लिए उच्च मजबूती वाले इंसर्ट की आवश्यकता होती है — अधिक कोबाल्ट और मोटे कण आकार वाले। यदि आप घर्षणशील जमीन में इंसर्ट लगा रहे हैं, तो संभवतः ग्रेड बहुत नरम है। यदि आप टूटी हुई जमीन में इंसर्ट लगा रहे हैं, तो संभवतः ग्रेड बहुत भंगुर है। चट्टान आपको बताती है कि किस ग्रेड का उपयोग करना है। आपको बस ऑर्डर देने से पहले ध्यान से सुनना होगा।
आंतरिक कार्बाइड की गुणवत्ता संबंधी समस्याएं।सभी टंगस्टन कार्बाइड एक समान नहीं होते। कच्चे माल की शुद्धता, कण आकार वितरण और सिंटरिंग की गुणवत्ता, ये सभी कारक इंसर्ट की मजबूती को प्रभावित करते हैं। यदि कोई आपूर्तिकर्ता पाउडर की गुणवत्ता या सिंटरिंग समय में समझौता करता है, तो उससे प्राप्त इंसर्ट का एक बैच उन झटकों पर टूट सकता है जिन्हें सही ढंग से निर्मित इंसर्ट बिना किसी समस्या के झेल लेता है। क्षेत्र में इसका निदान करना कठिन है, लेकिन यदि एक ही आपूर्तिकर्ता से प्राप्त बिट्स का एक बैच उन परिस्थितियों में एक ही तरह से विफल हो जाता है जहां अन्य ब्रांड के बिट्स सही सलामत रहते हैं, तो कार्बाइड ही समस्या का कारण है।
बिट असेंबली के दौरान विनिर्माण क्षति।बिट बॉडी में इंसर्ट को दबाना एक उच्च परिशुद्धता वाली प्रक्रिया है। अत्यधिक हस्तक्षेप होने पर इंसर्ट बॉडी पर चट्टान के संपर्क में आने से पहले ही अवशिष्ट तनाव उत्पन्न हो जाता है - यह पूर्वभार प्रभाव तनाव को बढ़ाता है और टूटने की संभावना को कम करता है। हैंडलिंग या प्रेसिंग के दौरान इंसर्ट को होने वाली क्षति - उदाहरण के लिए, अनुचित फिटिंग से उत्पन्न सूक्ष्म दरारें - कुछ सौ बार दबाने के बाद वृहद दरारें बन जाती हैं।
ऑपरेटर की गलती।बहुत अधिक फीड प्रेशर से छेद खोदने पर बिट स्थिर होने से पहले ही असमान चट्टान में धंस जाती है। घिसे हुए, चपटे इंसर्ट वाली बिट चलाने से प्रभाव कई गुना बढ़ जाता है क्योंकि ऊर्जा एक छोटे से संपर्क क्षेत्र पर केंद्रित हो जाती है। प्रशिक्षण और सावधानी से इन दोनों समस्याओं से बचा जा सकता है, लेकिन ऐसी जगहों पर जहां गति और दबाव प्रक्रिया पर हावी हो जाते हैं, ये दोनों समस्याएं लगातार होती रहती हैं।
2. फॉलआउट डालें — प्रेस-फिट समस्या
यदि कोई इंसर्ट शुरुआती कुछ मीटर में ही बिट बॉडी से बाहर निकल जाता है, तो यह लगभग निश्चित रूप से विनिर्माण दोष है। इंटरफेरेंस फिट (यानी इंसर्ट का आकार छेद से कितना बड़ा है) गलत है, या छेद की ज्यामिति सही नहीं है, या दबाने की प्रक्रिया के दौरान कोई क्षति हुई है।
बिट के जीवनकाल के अंत में, विशेष रूप से गेज-रो इंसर्ट का निकल जाना एक अलग ही कहानी बयां करता है। गेज-रो का बाहरी किनारा सबसे अधिक घिसता है और उस पर सबसे अधिक झुकाव बल पड़ता है। यदि गेज-रो की ज्यामिति—जैसे कि पार्श्व कोण, उभार, इंसर्ट का प्रोट्रूज़न—फॉर्मेशन के लिए अनुकूलित नहीं है, तो इन बाहरी इंसर्ट पर फेस-रो इंसर्ट की तुलना में अधिक भार पड़ता है। ये तेजी से घिसते हैं, और जब घिसाव उस स्तर तक पहुँच जाता है जहाँ इंसर्ट बॉडी बिट स्टील द्वारा पूरी तरह से समर्थित नहीं रह पाती, तो ये ढीले होकर गिर जाते हैं।
यदि फेस-रो इंसर्ट विफल हो जाता है जबकि गेज रो ठीक है, तो आमतौर पर यह फेस डिजाइन की समस्या की ओर इशारा करता है - इंसर्ट प्लेसमेंट पैटर्न एक ही बटन पर बहुत अधिक भार डालता है, या फ्लशिंग ग्रूव लेआउट असमान शीतलन और थर्मल तनाव का कारण बनता है।
आदर्श स्थिति यह है कि इंसर्ट और बिट बॉडी लगभग एक समान दर से घिसें। जब बॉडी का स्टील इंसर्ट की तुलना में तेज़ी से घिसता है, तो इंसर्ट मज़बूती से टिके रहते हैं और अधिक झुकने का भार सहन करते हैं। जब इंसर्ट बॉडी की तुलना में तेज़ी से घिसते हैं, तो बॉडी चट्टान के संपर्क में आती है और उस पर चिकनाई आ जाती है। एक समान घिसाव से बिट का जीवनकाल सबसे लंबा होता है।
3. बिट बॉडी फ्रैक्चर — संरचनात्मक फ्रैक्चर
बिट बॉडी में दरारें लगभग हमेशा थकान के कारण होती हैं। बॉडी लाखों बार झटके झेलती है, और यदि किसी भी बिंदु पर तनाव स्टील की थकान सीमा से अधिक हो जाता है, तो एक दरार शुरू हो जाती है और बढ़ती जाती है।
सात चीजें इसमें योगदान देती हैं:
सामग्री का चयन।मजबूत स्टील में प्रभाव भार सहन करने के लिए पर्याप्त तन्यता शक्ति और लाखों बार इन भारों को सहन करने के लिए पर्याप्त थकान प्रतिरोध होना आवश्यक है। कम थकान सीमा वाले सस्ते स्टील जल्दी टूट जाते हैं।
ज्यामिति।नुकीले कोने, अचानक खंड परिवर्तन और अपर्याप्त फ़िलेट त्रिज्या तनाव को केंद्रित करते हैं। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया बिट बॉडी प्रत्येक शोल्डर पर पर्याप्त त्रिज्या के साथ, खंडों के बीच सुचारू रूप से संक्रमण करता है। यदि आप कई बिट्स में एक ही ज्यामितीय विशेषता से फ्रैक्चर उत्पन्न होते हुए देख रहे हैं, तो डिज़ाइन में तनाव एकाग्रता की समस्या है।
उष्मा उपचार।धातु को एक विशिष्ट कठोरता स्तर की आवश्यकता होती है: सतह पर इतनी कठोरता कि कतरनों से होने वाले घर्षण का प्रतिरोध कर सके, और भीतरी भाग में इतनी मजबूती कि थकान के कारण उत्पन्न दरारों को रोक सके। कम तापमान पर गर्म किया गया इस्पात भंगुर होता है। अधिक तापमान पर गर्म किया गया इस्पात नरम होता है। दोनों ही अलग-अलग तरीकों से जल्दी खराब हो जाते हैं।
सतह की फिनिशिंग।मशीनिंग के गहरे निशान, नुकीले औजारों के खांचे और असमान जोड़ थकान दरारों के आरंभिक स्थल के रूप में कार्य करते हैं। खुरदरी सतह वाला बिट बॉडी मूलतः पहले से ही दरारग्रस्त होता है।
धागे का डिज़ाइन।बिट को रॉड से जोड़ने वाला धागा एक प्राकृतिक तनाव संकेंद्रण होता है। धागे की जड़ के पीछे की दीवार की मोटाई, धागे का आकार और थ्रेडेड भाग से बॉडी तक का संक्रमण, ये सभी कारक थकान प्रतिरोध क्षमता को प्रभावित करते हैं।
रॉड और बिट का सही मिलान।यदि रॉड थ्रेड और बिट थ्रेड मेल नहीं खाते हैं (विभिन्न निर्माताओं या अलग-अलग टॉलरेंस क्लास के कारण), तो लोड आपस में जुड़े थ्रेड्स पर असमान रूप से वितरित होता है। पहला थ्रेड असमान भार वहन करता है और सबसे पहले थक जाता है।
इस्पात की सफाई।इस्पात में मौजूद अशुद्धियाँ—ऑक्साइड, सल्फाइड, अधात्विक कण—आंतरिक तनाव संकेंद्रक के रूप में कार्य करती हैं। कम अशुद्धियों वाले स्वच्छ इस्पात की थकान सीमा, समान रासायनिक संरचना और कठोरता वाले अशुद्ध इस्पात की तुलना में अधिक होती है।
4. सामान्य उपयोग — अच्छा उपयोग
एक ऐसा ड्रिल बिट जो तब तक ड्रिल करता है जब तक कि उसके इंसर्ट पूरी तरह घिसकर सपाट न हो जाएं और आगे छेद न कर सकें, उसका अंत सही तरीके से हुआ। इंसर्ट धीरे-धीरे घिसते गए, बॉडी स्टील कार्बाइड के साथ-साथ घिसता गया, और कुछ भी अचानक टूटकर नष्ट नहीं हुआ।
जिस साइट पर 60% या उससे अधिक बिट्स सामान्य टूट-फूट के कारण रिटायर हो जाते हैं, वह एक सुव्यवस्थित साइट है। बिट्स चट्टान के अनुरूप हैं। ऑपरेटर अपने काम में माहिर हैं। आपूर्तिकर्ता लगातार उच्च गुणवत्ता वाली आपूर्ति कर रहा है।
यदि यह संख्या 30% से कम है, तो आपकी विफलता के कारणों में कुछ और प्रमुख है — टूटे हुए इंसर्ट, गिरे हुए इंसर्ट, या बॉडी फ्रैक्चर। इनमें से प्रत्येक के अलग-अलग मूल कारण हैं। पता लगाएँ कि इनमें से कौन सा कारण सबसे अधिक समस्या पैदा कर रहा है, और वहीं से निदान की प्रक्रिया शुरू करें।
इस हिस्से को इस बात से कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह क्यों विफल हुआ। लेकिन आपको फर्क पड़ना चाहिए।
