버튼 비트를 위한 카바이드 버튼 삽입의 3가지 방법
버튼 비트는 채굴, 채석, 수원, 건설 및 기타 분야에서 독특한 우수성을 보여줍니다. 버튼 비트의 카바이드 버튼 삽입은 중요하며, 버튼 비트의 품질과 수명에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
텅스텐 카바이드 버튼을 삽입하는 방법에는 세 가지가 있습니다: 구리 브레이징, 콜드 프레스, 핫 프레스.
1. 구리 브레이징
구리 브레이징은 카바이드 버튼을 삽입하는 가장 초기의 방법으로, 주로 브레이징 과정에서의 간격에 따라 구멍과 카바이드 버튼의 크기를 결정합니다. 비트 스커트 구조에 따라 해당 버튼 구멍이 비트 스커트에 드릴링된 후, 카바이드 버튼이 구리 또는 은 용접 기술을 사용하여 비트 스커트에 용접됩니다.
이 방법은 드릴링이나 버튼 크기에 대한 높은 정밀도를 요구하지 않습니다. 브레이징 동안, 브레이징 재료는 카바이드 버튼의 바닥에 놓이고, 약간의 플럭스가 카바이드 버튼 표면에 뿌려집니다. 브레이징 재료는 산소가 없는 조건에서 완전히 확산되어 조밀하고 균일하며 완전한 용접을 형성합니다. 구멍은 용접의 응축 수축으로 인한 방사상 및 접선 응력만을 견디며, 축 방향의 인장 또는 압축 응력은 없습니다. 또한, 이 브레이징 재료의 층은 암석 드릴링 중 충격을 지연시킬 수 있어 간섭 맞춤의 단점을 피할 수 있습니다.
그러나 용접 중 높은 온도는 열응력을 발생시켜 낮은 코발트 합금에서 결함과 미세 균열 전파를 초래할 수 있으며, 카바이드의 경도 (HRC 0.5-0.8 감소) 및 인장 강도 (8%-20% 감소)가 감소할 수 있습니다. 합금 버튼 표면에 산화층이 형성되면 카바이드 버튼이 파손되기 쉬워집니다.
현재 이 방법은 주로 일회용 버튼 비트, 예를 들어 용광로 탭 비트와 앵커 비트에 사용됩니다.
2. 콜드 프레스 대 핫 프레스
콜드 프레스와 핫 프레스는 모두 간섭 적합(interference fit)을 사용하여 카바이드 버튼을 고정하며, 간섭은 일반적으로 0.04mm에서 0.08mm 사이입니다. 간섭에 영향을 미치는 요인은 다음과 같지만 이에 국한되지 않습니다:
1. 드릴 비트 스커트 소재;
2. 스커트의 열처리 과정;
3. 카바이드 버튼의 지름;
4. 비트 스커트에 탄화물 버튼을 삽입하기 위한 장비.
콜드 프레스는 실온에서 진행되며, 버튼 비트를 가열할 필요 없이 수압 해머를 사용해 카바이드 버튼을 버튼 비트에 단단히 눌러 넣습니다.
이 과정은 생산 비용이 낮지만 안정성이 부족하다.
부적절한 간섭 선택은 압착력을 상당히 증가시킬 수 있으며, 때로는 카바이드와 구멍이 손상될 수 있습니다. 적절한 간섭이 있더라도, 큰 하중 하에서 카바이드 버튼이 겪는 접선, 축 방향 및 방사형 응력은 기존 결함의 확장을 가속화하여 카바이드 버튼의 조기 손상을 초래할 수 있습니다.
콜드 프레스 버튼 비트의 전체 수명은 제한적이며, 특히 버튼 비트의 후반 드릴링 단계에서 버튼이 튀어나오거나 부서지는 등의 문제가 흔히 발생합니다.
콜드 프레스 버튼 비트는 일반적으로 부드럽고 마모가 덜한 암석 형성에 사용되며, 고급 앵커 비트는 종종 이 방법을 활용합니다.
냉간 압축과는 달리, 열간 압축 공정은 열 팽창 및 수축 원리를 이용합니다. 이 과정에서는 비트 스커트를 일정 온도, 일반적으로 200도에서 500도 사이로 가열하여 버튼 홀의 직경을 확장합니다. 그런 다음 탄화물 버튼이 구멍에 삽입되고 물리적으로 수축되어 버튼과 비트 스커트가 단단히 결합됩니다.
이 방법은 압력을 필요로 하지 않거나 최소한의 압력만을 필요로 하여 카바이드 버튼의 성능에 미치는 영향을 피하거나 줄입니다. 이로 인해 카바이드 버튼의 원래 특성을 유지하는 데 더 효과적입니다.
핫프레스는 현재 탄화물 버튼을 삽입하는 가장 좋은 방법이자 주류 방법입니다. 핫프레스 버튼 비트는 더 나은 마모 저항성, 더 높은 경도 및 우수한 안정성을 가지며, 매우 단단하고 고도로 마모가 많은 암석 형성에 적합합니다.
중국의 대표적인 암 반들기 도구 수출업체인 Sinodrills의 나사형 버튼 비트와 천공 비트는 모두 고온 압착 방식으로 제작되어 긴 사용 수명, 뛰어난 마모 저항력, 그리고 우수한 안정성을 제공합니다!
