ชุด:สาเหตุที่ดอกสว่านชำรุด | บทความที่ 3
คำสำคัญ:คุณภาพดอกสว่าน HSS, น้ำหนักดอกสว่าน, ความแข็งของดอกสว่าน, ความหนาแน่นของ HSS, การตรวจสอบคุณภาพดอกสว่าน, วิธีการประเมินคุณภาพดอกสว่าน
ผู้ซื้อบางรายจะชั่งน้ำหนักดอกสว่านเมื่อประเมินตัวอย่างจากผู้จำหน่ายรายใหม่ ดอกสว่านที่หนักกว่าย่อมหมายถึงเหล็กที่มีคุณภาพดีกว่า หรืออย่างน้อยก็เป็นตรรกะที่เชื่อกันเช่นนั้น
เป็นสัญชาตญาณที่เข้าใจได้ น้ำหนักมักถูกมองว่าเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพ แต่เมื่อพูดถึงดอกสว่าน HSS น้ำหนักกลับเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพที่เชื่อถือได้น้อยที่สุด ในบางกรณี ดอกสว่านที่หนักกว่าอาจเป็นสัญญาณของผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำกว่าด้วยซ้ำ
นี่คือเหตุผล
ความหนาแน่นของ HSS ไม่เปลี่ยนแปลงมากนักระหว่างเกรดต่างๆ
เหล็กกล้าความเร็วสูง (High Speed Steel) เป็นเหล็กกล้าเครื่องมือตระกูลเฉพาะที่กำหนดโดยธาตุผสม ได้แก่ ทังสเตน โมลิบเดนัม โครเมียม วานาเดียม และในเกรดที่มีโคบอลต์ จะมีการเติมโคบอลต์ลงไปด้วย ธาตุเหล่านี้ถูกเติมในปริมาณน้อยเพื่อควบคุมความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และความแข็งที่อุณหภูมิสูง
ความหนาแน่นของเหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS) ในเกรดทั่วไป เช่น M2, M35 และ M42 อยู่ในช่วงแคบๆ ประมาณ 8.1 ถึง 8.3 กรัม/ซม³ M2 และ M35 แตกต่างกันที่ปริมาณโคบอลต์ (0% เทียบกับประมาณ 5%) แต่ความหนาแน่นของโคบอลต์ (ประมาณ 8.9 กรัม/ซม³) ใกล้เคียงกับเมทริกซ์เหล็กพื้นฐานมากจนการผสมโคบอลต์ 5% ลงในโลหะผสมจะทำให้ความหนาแน่นโดยรวมเปลี่ยนแปลงไปน้อยกว่า 0.1 กรัม/ซม³ ความแตกต่างนั้นไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยมือและน้อยมากจนมองข้ามได้แม้แต่บนเครื่องชั่งที่มีความแม่นยำสูง
ในทางปฏิบัติ: คุณไม่สามารถใช้เรื่องน้ำหนักมาแยกแยะความแตกต่างระหว่าง M2 กับ M35 หรือระหว่าง HSS มาตรฐานกับ HSS เกรดโคบอลต์ได้
แล้วทำไมดอกสว่านบางชนิดถึงรู้สึกหนักกว่า?
หากดอกสว่านสองดอกที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีน้ำหนักแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด สาเหตุส่วนใหญ่มักมาจากรูปทรง ไม่ใช่จากวัสดุ
น้ำหนักของดอกสว่านนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณวัสดุที่อยู่ภายใน สำหรับความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด ตัวแปรสำคัญคือปริมาณเหล็กที่ถูกขจัดออกไปในระหว่างการเจียร รูปทรงของร่องเกลียว—ความลึกและความกว้างของร่องเกลียวที่ตัดลงบนตัวดอกสว่าน—เป็นตัวควบคุมโดยตรง ร่องเกลียวที่ลึกและกว้างกว่าจะขจัดวัสดุออกไปได้มากกว่า ร่องเกลียวที่ตื้นกว่าจะเหลือวัสดุไว้มากกว่า
ผู้ผลิตสามารถผลิตดอกสว่านที่หนักกว่าได้โดยการลับร่องให้ตื้นขึ้น ดอกสว่านจะเก็บเนื้อวัสดุแกนกลางได้มากขึ้น จึงมีน้ำหนักมากกว่า แต่ร่องที่ตื้นขึ้นก็มีผลเสียเช่นกัน คือ การระบายเศษวัสดุจะด้อยประสิทธิภาพลง แรงเสียดทานในการตัดเพิ่มขึ้น และความร้อนจะสะสมเร็วขึ้นในบริเวณการตัด ในวัสดุที่แข็งหรือที่อัตราป้อนสูง จะทำให้เกิดการสึกหรอเร็วขึ้นและมีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายก่อนกำหนดมากขึ้น
นี่หมายความว่าดอกสว่านที่หนักกว่าไม่ได้หมายความว่าจะเป็นดอกสว่านที่ดีกว่าเสมอไป อาจเป็นเพียงแค่ดอกสว่านที่ลดต้นทุนในด้านรูปทรงเรขาคณิต และผู้ซื้ออาจเข้าใจผิดคิดว่าอาการดังกล่าวเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงคุณภาพ
น้ำหนักที่แท้จริงสะท้อนถึงอะไร
น้ำหนักสะท้อนถึงปริมาตรของเหล็กที่เหลืออยู่ ปริมาตรนั้นถูกควบคุมโดยกระบวนการเจียร คุณภาพของการเจียรเป็นปัจจัยในการตัดสินใจของผู้ผลิต
ผู้ผลิตที่มีประสบการณ์จะลับคมร่องให้ได้รูปทรงตามที่ระบุไว้สำหรับการใช้งานนั้นๆ — มาตรฐาน DIN 338 หรือมาตรฐานที่เทียบเท่า กำหนดมุมเกลียว ความลึกของร่อง และรูปทรงปลายคมไว้ด้วยเหตุผลบางประการ ขนาดเหล่านี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดตลอดหลายทศวรรษของการใช้งานในอุตสาหกรรม เพื่อสร้างสมดุลระหว่างการระบายเศษ การแข็งแรงของคมตัด และประสิทธิภาพในการเจาะ
ดอกสว่านที่ออกแบบให้มีรูปทรงแตกต่างจากมาตรฐานเพื่อให้ดูหนักขึ้นนั้น ไม่ได้ช่วยปรับสมดุลให้ดีขึ้น แต่กลับทำให้สมดุลแย่ลง
ตัวชี้วัดที่สำคัญอย่างแท้จริง
หากน้ำหนักไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่เชื่อถือได้ ผู้ซื้อควรพิจารณาอะไรบ้างเมื่อประเมินคุณภาพของดอกสว่าน?
ตัวแปรที่มีความสำคัญ ได้แก่:
•ความแข็งหลังจากผ่านกระบวนการอบชุบความร้อนแล้ว คมตัดของดอกสว่าน HSS M2 ที่ผลิตอย่างถูกต้อง ควรมีความแข็งประมาณ HRC 63–65 ส่วนดอกสว่านโคบอลต์ M35 ควรมีความแข็งประมาณ HRC 64–66 ค่าความแข็งที่อยู่นอกช่วงเหล่านี้บ่งชี้ถึงปัญหาในกระบวนการอบชุบความร้อน ไม่ว่าจะเป็นการให้ความร้อนไม่เพียงพอ อัตราการชุบแข็งที่ไม่เพียงพอ หรือการควบคุมการอบคืนตัวที่ไม่ดี ความแข็งสามารถวัดได้โดยตรงด้วยเครื่องวัดความแข็ง Rockwell
•ส่วนประกอบของวัสดุการวิเคราะห์ด้วยสเปกโทรเมตรี (OES — Optical Emission Spectrometry) เป็นวิธีเดียวที่เชื่อถือได้ในการตรวจสอบว่าดอกสว่านมีส่วนประกอบของโลหะผสมตามที่ระบุไว้จริงหรือไม่ ปริมาณโคบอลต์ เปอร์เซ็นต์ทังสเตน วานาเดียม — ส่วนประกอบเหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นหรือชั่งน้ำหนักได้ จึงต้องได้รับการตรวจสอบจากห้องปฏิบัติการ
•ความแม่นยำทางเรขาคณิตมุมปลายแหลม มุมเกลียว ความสมมาตรของร่อง และสภาพคมของสิ่ว ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพการตัด ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือวัดทางแสงหรือเครื่องฉายภาพโปรไฟล์
•ความสม่ำเสมอของชุดการผลิตการตรวจสอบเพียงชิ้นเดียวแล้วผ่านเกณฑ์นั้นไม่เพียงพอ ผู้ซื้อในภาคอุตสาหกรรมต้องการประสิทธิภาพที่คงที่ตลอดทั้งล็อตการผลิต ความสม่ำเสมอในด้านความแข็ง รูปทรง และผิวสำเร็จของชิ้นงานหลายร้อยหรือหลายพันชิ้นนั้นเป็นเรื่องของกระบวนการผลิต ไม่ใช่เรื่องของการตรวจสอบเพียงชิ้นเดียว
•การตกแต่งพื้นผิวคุณภาพการลับคมสามารถมองเห็นได้ รอยลับคมที่หยาบ พื้นผิวร่องที่ไม่เรียบ หรือรอยขีดข่วนที่เห็นได้ชัดบนคมตัด เป็นสัญญาณของปัญหาในกระบวนการผลิต ดอกสว่านที่ลับคมอย่างถูกต้องจะมีพื้นผิวร่องที่สะอาดและเรียบเนียน พร้อมด้วยรูปทรงคมตัดที่สม่ำเสมอ
สิ่งนี้หมายความอย่างไรต่อการตัดสินใจในการจัดหาวัตถุดิบ
เมื่อผู้จำหน่ายส่งตัวอย่างมาให้ อย่าตัดสินจากน้ำหนักเพียงอย่างเดียว การตรวจสอบที่ได้ผลคือการขอใบรับรองวัสดุ ตรวจสอบรูปทรงด้วยกล้องขยายหากเป็นไปได้ และสำหรับคำสั่งซื้อที่มีความสำคัญสูง ควรขอข้อมูลการทดสอบความแข็งหรือการตรวจสอบวัสดุจากหน่วยงานอิสระ
น้ำหนักไม่ใช่ทางลัด มันคือเสียงรบกวน
คุณภาพของดอกสว่าน HSS ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของเหล็ก การอบชุบด้วยความร้อน และรูปทรงการเจียร ซึ่งทั้งหมดนี้ไม่สามารถวัดได้ด้วยตาเปล่า
เกี่ยวกับซีรีส์นี้
"ทำไมดอกสว่านถึงใช้งานไม่ได้" เป็นชุดบทความทางเทคนิคจากทีมผู้ผลิตของเรา แต่ละบทความจะเน้นไปที่ปัจจัยหนึ่งๆ ที่มีผลต่อประสิทธิภาพของดอกสว่าน ตั้งแต่ชนิดของวัตถุดิบไปจนถึงบรรจุภัณฑ์ เป้าหมายนั้นเรียบง่าย: ช่วยให้ผู้ซื้อเข้าใจว่าพวกเขากำลังซื้ออะไร และควรตั้งคำถามอะไรบ้าง
วันที่เผยแพร่: 11 มิถุนายน 2569