چرا برخی از مته‌های کبالت به سرعت خراب می‌شوند؟

وقتی یک مته کبالت به سرعت خراب می‌شود، بسیاری از خریداران ابتدا فرض می‌کنند که خود مته باید بی‌کیفیت باشد.
گاهی اوقات این درست است.
محصولات ارزان قیمتی در بازار وجود دارند که جنس واقعی، عملیات حرارتی یا دقت سنگ‌زنی آنها با مشخصات ادعا شده مطابقت ندارد.
اما گاهی اوقات مشکل فقط مته نیست.
در بسیاری از موارد سوراخکاری فولاد ضد زنگ، خرابی ناشی از رابطه بین ابزار و کاربرد است. یک مته خوب نیز اگر شرایط سوراخکاری نامناسب باشد، می‌تواند به سرعت خراب شود.
برای خریداران صنعتی، این تمایز اهمیت دارد. اگر علت اشتباه تشخیص داده شود، تصمیم خرید بعدی نیز ممکن است اشتباه باشد.

۱. ممکن است جنس با ادعای کبالت مطابقت نداشته باشد
کلمه "کبالت" به طور گسترده در بازار مته استفاده می‌شود.
اما همه مته‌های کبالت یکسان نیستند.
گریدهای واقعی HSS-Co مانند M35 و M42 حاوی کبالت به عنوان بخشی از آلیاژ فولاد هستند. کبالت نه تنها در سطح، بلکه در سراسر ماده توزیع شده است.
این موضوع اهمیت دارد زیرا کبالت عمدتاً زمانی مفید است که لبه برش در معرض دماهای بالاتر قرار گیرد. اگر خود فولاد حاوی مقدار کبالت ادعا شده نباشد، مته نمی‌تواند عملکرد مورد انتظار را در حین سوراخکاری دشوار ارائه دهد.
برای خریداران، مشکل این است که این تفاوت همیشه از بیرون قابل مشاهده نیست.
ممکن است دو مته شبیه به هم به نظر برسند. هر دو ممکن است رنگ‌ها یا علامت‌های مشابهی داشته باشند. هر دو ممکن است به عنوان HSS-Co فروخته شوند. اما به محض اینکه شروع به سوراخکاری فولاد ضد زنگ کنند، تفاوت آشکار می‌شود.

۲. عملیات حرارتی تعادل بین سختی و چقرمگی را تعیین می‌کند
حتی زمانی که درجه مواد صحیح باشد، عملیات حرارتی هنوز هم می‌تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند.
برای مته‌های HSS-Co، هدف صرفاً سخت کردن مته تا حد امکان نیست.
اگر مته خیلی سفت باشد، لبه برش ممکن است لب پر شود یا مته زیر بار بشکند.
اگر مته خیلی نرم باشد، لبه ممکن است به سرعت ساییده شود و قابلیت برش خود را از دست بدهد.
چالش واقعی، کنترل تعادل بین سختی و چقرمگی است.
این یکی از دلایلی است که چرا دو مته کبالت ساخته شده از یک درجه مواد ممکن است عملکرد یکسانی نداشته باشند. درجه فولاد نقطه شروع است. فرآیند عملیات حرارتی تعیین می‌کند که چه مقدار از پتانسیل آن ماده در واقع به عملکرد برش تبدیل می‌شود.

۳. هندسه ضعیف سنگ‌زنی، بارهای برشی ناهموار ایجاد می‌کند
یکی دیگر از دلایلی که مته‌های کبالت به سرعت خراب می‌شوند، هندسه نامناسب آنهاست.
یک مته مارپیچی با دو لبه برش می‌دهد. این دو لبه باید بار برش را تا حد امکان به طور مساوی تقسیم کنند.
اگر طول لبه، زاویه نوک یا زاویه برجستگی ثابت نباشد، ممکن است یک طرف مته سخت‌تر از طرف دیگر کار کند.
که چندین مشکل ایجاد می‌کند:
  •فشار برش موضعی بالاتر
  •گرمای بیشتر در یک طرف لبه برش
  •سایش سریع‌تر
  •احتمال سوراخ‌های بزرگ یا پایداری ضعیف سوراخ
از نظر کاربر، این ممکن است یک مشکل مادی به نظر برسد. اما از نظر تولید، در واقع می‌تواند یک مشکل دقت سنگ‌زنی باشد.
برای برندهای تولیدکننده اصلی تجهیزات (OEM) و توزیع‌کنندگان، به همین دلیل است که ثبات در تولید اهمیت دارد. مته فقط یک قطعه فولاد نیست، بلکه یک ابزار برش سنگ‌زنی نیز هست.

۴. مته‌های کبالت می‌توانند گرمای بیشتری را تحمل کنند، اما نه گرمای نامحدود
بسیاری از کاربران مته‌های کبالت را انتخاب می‌کنند زیرا در مقایسه با مته‌های استاندارد HSS، می‌توانند سختی را در دماهای بالاتر بهتر حفظ کنند.
این درست است.
اما این بدان معنا نیست که مته‌های کبالت را می‌توان با هر سرعتی استفاده کرد.
وقتی سرعت اسپیندل خیلی زیاد باشد، لبه برش سریع‌تر از آنکه ابزار و قطعه کار بتوانند آن را دفع کنند، گرما تولید می‌کند. وقتی دما خیلی بالا می‌رود، سایش لبه تسریع می‌شود.
این امر به ویژه زمانی رایج است که کاربران معتقدند مته‌های کبالت باید سریع‌تر کار کنند، صرفاً به این دلیل که در برابر حرارت مقاوم‌تر هستند.
در واقع، مته‌های کبالت به سرعت و پیشروی مناسب نیاز دارند. آن‌ها در مواد دشوار از HSS استاندارد توانمندتر هستند، اما همچنان از اصول برش پیروی می‌کنند.

۵. سخت‌کاری فولاد ضد زنگ اغلب اشتباه فهمیده می‌شود
بسیاری از مته‌های HSS-Co برای فولاد ضد زنگ، به ویژه 304 و 316، استفاده می‌شوند.
فولاد ضد زنگ فقط به خاطر استحکامش سخت نیست، بلکه به این دلیل سخت است که شرایط برش می‌تواند در حین سوراخکاری تغییر کند.
اگر مته به جای برش، سایش ایجاد کند، اگر پیشروی خیلی سبک باشد، یا اگر عمل سوراخ‌کاری مکرراً درون سوراخ متوقف شود، سطح فولاد ضد زنگ ممکن است سخت‌تر شود.
سپس مسیر برش بعدی دیگر ماده اصلی را برش نمی‌دهد. بلکه لایه سخت‌تری را که توسط عملیات سوراخکاری قبلی ایجاد شده است، برش می‌دهد.
این می‌تواند خیلی سریع به لبه برش آسیب برساند.
در ارتباط با مشتری، این یکی از مهمترین نکاتی است که باید توضیح داده شود. گاهی اوقات مته به دلیل عمر کوتاه سرزنش می‌شود، اما دلیل واقعی این است که برش قطعه کار در طول فرآیند سوراخکاری دشوارتر شده است.

۶. خنک‌سازی، روانکاری و تخلیه براده هنوز اهمیت دارند
یکی دیگر از تصورات غلط رایج این است که مته‌های کبالت به مایع برش نیاز ندارند.
کبالت در مقایسه با HSS استاندارد، مقاومت حرارتی را بهبود می‌بخشد، اما نیاز به خنک‌کاری و روانکاری مناسب را از بین نمی‌برد.
مایع برش به سه روش کمک می‌کند:
  •اصطکاک را در لبه برش کاهش می‌دهد
  •به کنترل دما کمک می‌کند
  •تخلیه تراشه را بهبود می‌بخشد
بدون خنک‌سازی یا روانکاری کافی، گرما و براده‌ها برای مدت طولانی‌تری در اطراف لبه برش باقی می‌مانند. این امر به ویژه در سوراخکاری‌های مداوم، سوراخ‌های عمیق‌تر یا کاربردهای فولاد ضد زنگ مضر است.
یک مته کبالت ممکن است در شرایط سخت‌تری نسبت به یک مته HSS استاندارد دوام بیاورد، اما همچنان به یک محیط حفاری معقول نیاز دارد.