Vì sao một số mũi khoan coban lại hỏng nhanh chóng?

Khi một mũi khoan coban bị hỏng nhanh chóng, nhiều người mua ban đầu cho rằng chính mũi khoan đó có chất lượng kém.
Đôi khi điều đó đúng.
Trên thị trường hiện có những sản phẩm giá rẻ mà chất liệu thực tế, quá trình xử lý nhiệt hoặc độ chính xác khi mài không đáp ứng được thông số kỹ thuật đã công bố.
Nhưng đôi khi mũi khoan không phải là vấn đề duy nhất.
Trong nhiều trường hợp khoan thép không gỉ, nguyên nhân gây hỏng là do mối quan hệ giữa dụng cụ và ứng dụng. Một mũi khoan tốt vẫn có thể nhanh chóng bị hỏng nếu điều kiện khoan không phù hợp.
Đối với người mua công nghiệp, sự khác biệt này rất quan trọng. Nếu đánh giá sai nguyên nhân, quyết định mua hàng tiếp theo cũng có thể sai lầm.

1. Vật liệu có thể không phù hợp với tuyên bố về hàm lượng coban.
Từ “cobalt” được sử dụng rộng rãi trong thị trường mũi khoan.
Nhưng không phải tất cả các mũi khoan coban đều giống nhau.
Các loại thép HSS-Co thực sự như M35 và M42 chứa coban như một phần của hợp kim thép. Coban được phân bố khắp vật liệu, chứ không chỉ trên bề mặt.
Điều này rất quan trọng vì coban chủ yếu hữu ích khi lưỡi cắt tiếp xúc với nhiệt độ cao. Nếu bản thân thép không chứa hàm lượng coban như đã công bố, mũi khoan sẽ không thể đạt được hiệu suất như mong đợi trong quá trình khoan khó khăn.
Đối với người mua, vấn đề là sự khác biệt này không phải lúc nào cũng dễ nhận thấy từ bên ngoài.
Hai mũi khoan có thể trông giống nhau. Cả hai có thể có màu sắc hoặc ký hiệu tương tự. Cả hai đều có thể được bán dưới nhãn hiệu HSS-Co. Nhưng một khi chúng bắt đầu khoan thép không gỉ, sự khác biệt sẽ trở nên rõ ràng.

2. Xử lý nhiệt quyết định sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai
Ngay cả khi chất liệu đạt tiêu chuẩn, xử lý nhiệt vẫn có thể tạo ra sự khác biệt lớn.
Đối với các bài tập của HSS-Co, mục tiêu không chỉ đơn thuần là làm cho bài tập khó nhất có thể.
Nếu mũi khoan quá cứng, lưỡi cắt có thể bị sứt mẻ hoặc mũi khoan có thể bị gãy dưới tải trọng.
Nếu mũi khoan quá mềm, lưỡi khoan có thể nhanh chóng bị mòn và mất khả năng cắt.
Thử thách thực sự nằm ở việc kiểm soát sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai.
Đây là một trong những lý do tại sao hai mũi khoan coban được làm từ cùng một loại vật liệu có thể không cho hiệu suất như nhau. Loại thép chỉ là điểm khởi đầu. Quá trình xử lý nhiệt quyết định bao nhiêu tiềm năng của vật liệu đó thực sự được chuyển hóa thành hiệu suất cắt.

3. Hình dạng mài không tốt tạo ra tải trọng cắt không đồng đều
Một lý do khác khiến mũi khoan coban nhanh hỏng là do hình dạng không chính xác.
Mũi khoan xoắn cắt bằng hai lưỡi. Hai lưỡi này cần phân bổ tải trọng cắt càng đều càng tốt.
Nếu chiều dài mép, góc mũi khoan hoặc góc thoát phôi không đồng nhất, một bên của mũi khoan có thể phải hoạt động vất vả hơn bên kia.
Điều đó tạo ra một số vấn đề:
  •Áp suất cắt cục bộ cao hơn
  •Nhiệt độ tập trung nhiều hơn ở một bên của lưỡi cắt.
  •Hao mòn nhanh hơn
  •Có thể có lỗ quá khổ hoặc độ ổn định lỗ kém.
Từ góc độ người dùng, đây có thể trông giống như một vấn đề về vật liệu. Nhưng từ góc độ sản xuất, thực tế nó có thể là một vấn đề về độ chính xác khi mài.
Đối với các thương hiệu OEM và nhà phân phối, đây là lý do tại sao tính nhất quán giữa các lô sản phẩm lại quan trọng. Mũi khoan không chỉ là một mảnh thép. Nó còn là một dụng cụ cắt được mài giũa.

4. Mũi khoan coban có thể chịu được nhiệt độ cao hơn, nhưng không phải là nhiệt độ không giới hạn.
Nhiều người dùng lựa chọn mũi khoan cobalt vì chúng có thể duy trì độ cứng tốt hơn ở nhiệt độ cao so với mũi khoan HSS tiêu chuẩn.
Điều này là chính xác.
Nhưng điều đó không có nghĩa là mũi khoan coban có thể được sử dụng ở bất kỳ tốc độ nào.
Khi tốc độ trục chính quá cao, lưỡi cắt sinh nhiệt nhanh hơn tốc độ tản nhiệt của dụng cụ và phôi. Khi nhiệt độ trở nên quá cao, hiện tượng mài mòn lưỡi cắt sẽ tăng nhanh.
Điều này đặc biệt phổ biến khi người dùng tin rằng máy khoan cobalt nên hoạt động nhanh hơn đơn giản vì chúng có khả năng chịu nhiệt tốt hơn.
Trên thực tế, mũi khoan coban cần tốc độ và bước tiến phù hợp. Chúng có khả năng hơn mũi khoan HSS tiêu chuẩn khi gia công các vật liệu khó, nhưng vẫn tuân theo các nguyên tắc cắt gọt.

5. Quá trình tôi cứng thép không gỉ thường bị hiểu sai.
Nhiều mũi khoan HSS-Co được sử dụng cho thép không gỉ, đặc biệt là loại 304 và 316.
Thép không gỉ không khó gia công chỉ vì nó bền chắc. Khó khăn nằm ở chỗ điều kiện cắt có thể thay đổi trong quá trình khoan.
Nếu mũi khoan cọ xát thay vì cắt, nếu lực đẩy quá nhẹ, hoặc nếu quá trình khoan dừng lại nhiều lần bên trong lỗ, bề mặt thép không gỉ có thể trở nên cứng hơn.
Sau đó, lần cắt tiếp theo không còn cắt vật liệu ban đầu nữa. Nó sẽ cắt một lớp cứng hơn được tạo ra bởi quá trình khoan trước đó.
Điều này có thể làm hỏng lưỡi cắt rất nhanh.
Trong giao tiếp với khách hàng, đây là một trong những điểm quan trọng nhất cần giải thích. Đôi khi người ta đổ lỗi cho mũi khoan có tuổi thọ ngắn, nhưng lý do thực sự là do phôi trở nên khó cắt hơn trong quá trình khoan.

6. Làm mát, bôi trơn và hút phoi vẫn rất quan trọng.
Một hiểu lầm phổ biến khác là mũi khoan coban không cần dung dịch làm mát.
Cobalt giúp cải thiện khả năng chịu nhiệt so với thép tốc độ cao tiêu chuẩn, nhưng không loại bỏ được nhu cầu làm mát và bôi trơn đúng cách.
Dung dịch làm mát khi gia công có ba tác dụng:
  •Nó làm giảm ma sát ở lưỡi cắt.
  •Nó giúp kiểm soát nhiệt độ.
  •Nó cải thiện việc loại bỏ chip.
Nếu không có đủ hệ thống làm mát hoặc chất bôi trơn, nhiệt và phoi sẽ đọng lại quanh lưỡi cắt lâu hơn. Điều này đặc biệt có hại trong quá trình khoan liên tục, khoan lỗ sâu hoặc gia công thép không gỉ.
Mũi khoan coban có thể chịu được điều kiện khắc nghiệt hơn so với mũi khoan HSS tiêu chuẩn, nhưng nó vẫn cần một môi trường khoan phù hợp.