Wiercenie diamentowe, zwłaszcza na sucho, to technika wymagająca precyzji i zrozumienia specyfiki narzędzi. Zarówno sama wiertnica, jak i koronka diamentowa są poddawane dużym obciążeniom i oddziaływaniu wysokich temperatur, co niesie ze sobą ryzyko uszkodzeń bądź niepoprawnego wykonania otworu. O ile wykonywanie prostych prac wiertarskich nie wymaga specjalistycznej wiedzy, tak fachowa obróbka powierzchni metalowych czy betonowych wiąże się z koniecznością zadbania o szereg czynników.
Kluczowe dla efektywnego wiercenia jest prawidłowy dobór narzędzia do konkretnego materiału oraz przestrzeganie odpowiedniej techniki pracy. Poniżej przedstawiamy najczęstsze przyczyny awarii wiertnic diamentowych pracujących na sucho oraz sposoby, jak im zapobiegać.
Kluczowe przyczyny awarii wiertnicy diamentowej na sucho
Przegrzewanie narzędzia
Diament, choć jest najtwardszym znanym materiałem (10 w skali Mohsa) i z tego powodu stosuje się go jako materiał skrawający, ma swoje słabe strony. Taką słabością jest brak odporności na wysokie temperatury. Już w temperaturze około 700°C (970 K) następuje alotropowa przemiana kryształów diamentu w grafit. Zjawisko to występuje przede wszystkim na ostrych krawędziach kryształu diamentowego, co prowadzi do ich zaokrąglenia i stępienia.
Podczas wiercenia na sucho, czoło koronki diamentowej potrafi szybko nagrzać się, przekraczając 1000°C. W takich warunkach dochodzi do drugiego niekorzystnego zjawiska związanego z temperaturą. Diamenty w segmencie osadzone są w spieku metalicznym. Spiek ma dwa zadania: utrzymywanie diamentów przez pewien czas, a następnie, w wyniku samoistnego wykruszania się, uwalnianie kolejnych ostrych diamentów. Jeżeli w wyniku działania wysokich temperatur spiek przejdzie przez fazę półpłynną i zamieni się w stop, nie umożliwi to uwalniania diamentów, a proces wiercenia zostanie zatrzymany.
Kluczowym czynnikiem dobrego wiercenia koronami diamentowymi jest dbałość o ich nieprzegrzewanie. W przypadku spadku prędkości obrotowej, praca odbywa się zwykle przy zbyt dużej sile nacisku, co prowadzi do przegrzania narzędzia i stępienia segmentów. Aby tego uniknąć, należy dokonywać sukcesywnych przerw wentylacyjnych w procesie wiercenia, np. 45 sekund pracy, 15 sekund wentylacji - oczywiście na włączonym urządzeniu. Zwracanie bacznej uwagi na słyszalny spadek prędkości obrotowej pozwala wydłużyć żywotność koronki.
Zużycie i uszkodzenia koronki wiertniczej
Stępione lub zużyte segmenty
Pierwszą możliwą przyczyną, dla której wiertnica przestaje działać, jest stępiona lub niedostatecznie naostrzona diamentowa koronka wiertnicza. Zużycie trzpieni wiertła również następuje w miarę eksploatacji, podobnie jak powierzchni tnącej, co prowadzi do deformacji rowków. W takim przypadku należy naostrzyć koronkę wiertniczą kamieniem do ostrzenia lub wykonując wiercenie w miękkim materiale.
Uszkodzona lub skrzywiona koronka
Koronka wiertnicza może być uszkodzona lub skrzywiona. Warto zawsze sprawdzić stan koronki, jej gwint oraz upewnić się, czy część wiercąca jest wycentrowana w trakcie pracy. Zużycie uchwytu zaciskowego wiertarki lub wiertnicy również może być przyczyną problemu, a w najbardziej niekorzystnym przypadku może doprowadzić do złamania wiertła.
Nieprawidłowy dobór koronki
Nawet wiertła do betonu posiadające segmenty diamentowe mogą ulec złamaniu. Najczęściej przyczyną jest zły dobór wiertła do materiału. Diamentowe tarcze tnące oraz koronki wiertnicze mają spoinę metalową utrzymującą diamenty i jakość diamentów dostosowane do materiałów, do których są przeznaczone. Dlatego ważne jest, aby wybrać narzędzie odpowiednie do materiału, w którym ma być wykonywana praca.
Niewłaściwa technika wiercenia
Nadmierna siła posuwu lub nacisku
Stosowanie zbyt dużej siły posuwu w trakcie wiercenia lub zbyt dużego nacisku może prowadzić do nadmiernego zużycia segmentów lub przeciążenia urządzenia. Urządzenie wymusza odpowiednią siłę nacisku samym swoim ciężarem, dlatego nie należy wywierać zbyt dużej siły, lecz stopniowo utrzymywać optymalną prędkość posuwu. Gdy nastąpi słyszalny spadek obrotów urządzenia, należy zredukować nacisk, co umożliwia schłodzenie segmentów oraz przywrócenie optymalnej prędkości obrotowej.
BDB 822A - Wiertarka do wiercenia diamentowego na sucho
Brak odprowadzania urobku (pyłu)
Urobek (pył) nieodprowadzany w regularnych odstępach czasu prowadzi do zakleszczenia się koronki. Otwór musi być regularnie oczyszczany z urobku, aby nie gromadził się pył powodujący zakleszczenie koronki. Przy wierceniu na sucho kluczowe jest stosowanie wydajnego systemu odsysania pyłu, np. poprzez podłączenie odkurzacza przemysłowego do specjalnych nasadek. Należy również wykonywać krótkie przerwy w wierceniu, by usuwać pył i zapobiegać przegrzewaniu.
Kształt i ilość wiórów stanowi dla operatora ważną informację na temat przebiegu i jakości wiercenia. W idealnej sytuacji powinny być jak najkrótsze i przypominać kształtem literę „c”. Jeśli wióry są za długie, mogą doprowadzić do zablokowania wiertła i jego uszkodzenia lub zniekształcenia wierconego otworu.
Wiercenie udarowe
Diamentowe koronki wiertnicze mogą być stosowane wyłącznie w trybie wiercenia, z wyłączoną funkcją udaru. Użycie udaru z koronką diamentową na sucho spowoduje jej szybkie zniszczenie i uszkodzenie.
Cięcia krzywoliniowe i kąt wiercenia
Aby zapobiegać naprężeniom koronki i osiągnąć możliwie jak najszybsze tempo pracy, koronka musi być ustawiona pod kątem prostym do materiału, a cięcia muszą być wykonywane w linii prostej. Nie wolno wykonywać cięć krzywoliniowych. Złamana koronka może być również wynikiem zachowania nieprawidłowego kąta wiercenia.
Brak przerw wentylacyjnych
Jak wspomniano wcześniej, regularne przerwy na chłodzenie zapobiegają przegrzaniu lub uszkodzeniu diamentów. Podczas wiercenia na sucho należy także trochę "ruszać" wiertnicą (ruchy posuwisto-zwrotne) w celu lepszego odprowadzania ciepła i urobku.
Nieprawidłowe mocowanie urządzenia
Jeśli urządzenie jest nieprawidłowo zamocowane i porusza się podczas pracy, może to prowadzić do uszkodzenia koronki, niestabilnego wiercenia i awarii. Należy zawsze sprawdzić urządzenie i prawidłowo je zamocować. Do wiercenia otworów o dużych średnicach zaleca się używanie stojaka wiertarskiego.
Błędy w doborze materiału i metody
Wiercenie twardych materiałów na sucho
Niektóre materiały, zwłaszcza bardzo twarde materiały takie jak beton uzbrojony, można wiercić wyłącznie na mokro. Wiercenie ich na sucho spowoduje szybkie stępienie i przegrzanie narzędzia, a w konsekwencji zatrzymanie pracy. Materiały wrażliwe na działanie wody, jak np. gazobeton czy gips, mogą być wiercone wyłącznie na sucho.
Elementy zbrojeniowe i niespodzianki w materiale
Niespodziewane dogodności w postaci luźnych prętów zbrojeniowych lub kamieni w źle zawibrowanym betonie mogą prowadzić do złamania segmentu diamentowego lub całej koronki. Pręty zbrojeniowe są szczególnie problematyczne przy wierceniu na sucho. W przypadku wyczucia takiego uszkodzenia zaleca się natychmiastowe zaprzestanie pracy, aby jeden zerwany segment nie uszkodził pozostałych. Stale zbrojeniową można przecinać wyłącznie za zgodą konstruktora budowlanego.
Rozszerzalność cieplna wierconego materiału, spowodowana niedostatecznym chłodzeniem, może doprowadzić do zakleszczenia się rdzenia w koronce. W takiej sytuacji należy ostrożnie uwolnić rdzeń, bez użycia siły.
Inne problemy
Iskrzenie szczotek węglowych
Często spotykanym problemem jest iskrzenie szczotek węglowych na komutatorze, które ulegają naturalnemu ścieraniu ze względu na ruch obrotowy silnika. Iskrzenie może być również spowodowane zbyt dużym obciążeniem lub naciskiem. W takim przypadku kluczowe jest, by natychmiast przerwać pracę i schłodzić urządzenie.
Ogólne zasady zwiększania żywotności narzędzi diamentowych
Aby zminimalizować ryzyko awarii i zapewnić długotrwałą oraz efektywną pracę wiertnicy diamentowej, należy przestrzegać kilku kluczowych zasad:
- Wybór odpowiedniej koronki: Zawsze dobieraj koronkę do rodzaju materiału, w którym będziesz wiercić. Istnieją specjalne koronki do wiercenia na sucho, z odpowiednim połączeniem węglików i rowkami ułatwiającymi odprowadzanie urobku.
- Prawidłowa prędkość obrotowa: Rozpocznij pracę przy niskich obrotach i niskiej prędkości posuwu. Wierć z prędkością obrotową w zalecanym zakresie. Zbyt niska prędkość obrotowa spowalnia tempo wiercenia, a zbyt wysoka skutkuje nadmiernym zużyciem segmentów lub przeciążeniem urządzenia.
- Cięcie stopniowe (płytkie cięcia): Płytkie cięcia przyspieszają tempo pracy i wydłużają żywotność koronki. Głębokie cięcie wykonywane w jednym podejściu spowalnia proces i skraca żywotność koronki, a nawet może ją przeciążyć. Zgodnie z regułą, szybciej i korzystniej jest wykonać kilka cięć płytkich (tzw. cięcie stopniowe) niż jedno głębokie.
- Ostrzenie narzędzi diamentowych: Gdy spada wydajność diamentowych narzędzi tnących, koronkę można naostrzyć, przecinając dowolny materiał abrazyjny (np. piaskowiec) lub wiercąc w miękkim materiale.
- Czystość i odprowadzanie urobku: Używaj wydajnego systemu odsysania pyłu (np. odkurzacza) i regularnie usuwaj urobek z otworu, aby zapobiegać zakleszczeniu się koronki.
- Konserwacja i bezpieczeństwo: Regularnie sprawdzaj stan koronki, mocowanie urządzenia, a także prowadź dziennik serwisowy, w którym zapiszesz wymiany, przeglądy i pomiary ciśnienia (jeśli dotyczy). Podczas pracy zawsze używaj odpowiednich środków ochrony osobistej, takich jak okulary ochronne, mocne rękawice robocze, odzież ochronna i wytrzymałe obuwie.