コンクリート用ダイヤモンドコアビットセグメントの耐用年数に影響を与える要因

耐用年数に影響を与える要因コンクリート用ダイヤモンドコアビット(セグメント)
これらの要因は、セグメントの配合と設計、コンクリートの材料特性、掘削作業条件、冷却水の供給、溶接とビット本体のインターフェースの 5 つの主要なカテゴリに分類されます。各要因は、セグメントの磨耗率と、セグメントの欠けや焼き付きなどの早期故障が発生するかどうかを直接決定します。-

(Huice Tools はコンクリートドリルビット用の高品質ダイヤモンドセグメントを供給しています)

 

 

I. セグメント設計と原材料 (核となる本質的要素)
1. 金属結合マトリックスの配合
1) 銅粉含有量

• 銅の含有量が高くなると、マトリックスが柔らかくなり、急速な自己研磨機能が備わりますが、耐摩耗性が低くなり、耐用年数が短くなります。{0}このようなセグメントは、高強度コンクリートや厚い鉄筋を穴あけするときにすぐに摩耗します。-低銅/高コバルト、または高鉄/高タングステンの配合により、硬度と耐摩耗性が向上し、耐用年数が大幅に延長されます。

 

2) コバルト、タングステン、錫の比率

• コバルトは靭性と耐衝撃性を高め、タングステンは骨材の摩耗に対する耐性を高めます。タングステンとコバルトの含有量が高いマトリックスは硬質骨材や鉄筋に適しており、長寿命を実現します。高銅と低コバルトを含む低コストのマトリックスは、赤レンガと普通コンクリートにのみ適しています。-

 

3) マトリックス硬度のマッチング

• マトリックスが硬すぎる場合: 自己研磨が不十分です。-ダイヤモンド粒子は脱落することなく埋め込まれたままになり、長時間の滑り、熱の蓄積、ダイヤモンドへの熱損傷につながります。摩耗は遅いように見えますが、実際にはセグメントは早期に故障します。
• マトリックスが柔らかすぎる場合: 骨材による急速な摩耗により、セグメントの高さが急速に減少し、耐用年数が大幅に減少します。

 

2. ダイヤモンドの品質、粒度、濃度、配置
1) ダイヤモンドグレードとチタンコーティング

• 高強度のチタン-コーティング ダイヤモンドはマトリックスと強力に結合し、粒子の損失を最小限に抑えます。 -強度が低い通常のダイヤモンドは、鉄筋の穴あけ時に砕ける傾向があり、摩耗率が 2 倍になります。

 

2) ダイヤモンドの粒度

• 粗い砥粒 (30/40#) は切断速度が速くなりますが、個々の粒子に高い応力がかかるため、破損しやすくなります。細かい粒度 (50/60#) により応力がより均等に分散され、耐摩耗性が向上し、寿命が長くなります。

 

3) ダイヤモンドの濃度

• 低濃度 (0.8 ct/cm3) では切断速度は速くなりますが、耐用年数は短くなります。 1.0 ～ 1.1 ct/cm3 の工学標準により、速度と寿命のバランスが取れています。濃度が高すぎると粒子が密集して互いに押しつぶされ、破損につながります。

 

4) 配置方法

• 標準的なランダム配置: ダイヤモンドの分布が不均一であると、局所的な急速な摩耗が発生します。
• Arix 規則格子: 粒子は均等に荷重に耐え、熱放散と破片の除去が効率的で、全体的な耐用年数が 30% 以上長くなります。

 

3. セグメントのプロファイル、高さ、および破片除去スロットのタイプ
1) セグメントの高さ

• 8mm (短い): 材料費は安くなりますが、開ける穴の数は少なくなります。 10/12mm (厚く): 総研削距離が長くなり、耐用年数が大幅に延長されます。

 

2) デブリ除去スロット (U- スロット / ターボ スロット / 平歯)

• 平らな歯（溝がない）では、破片の除去が不十分です。砂が接触界面に捕捉され、セグメントの継続的な研磨と深刻な熱の蓄積を引き起こします。ターボ スロットと幅広 U スロットにより、スムーズな破片の排出が促進され、摩耗が軽減され、セグメントのガラスの付着や焼けが防止されます。{0}

 

4. 溶接工程

• 高周波銀ロウ付け: 溶接強度が低い。鉄筋との衝撃や高温によりセグメント全体が剥がれ、使用できなくなる可能性があります。
• レーザー溶接: 強力な冶金的結合。セグメントが外れることはほとんどないため、工具は通常の摩耗寿命を完全に終えることができます。

 

 

II.穴あけ加工中の基板の材質 (外部摩耗の根本原因)
1. コンクリートの強度と骨材の硬さ

C20/C30 (低グレード): 細かい砂と柔らかい骨材。セグメントの摩耗が遅く、耐用年数が長い。

C50/C60 (高強度-耐摩耗性-床材/橋梁コンクリート): 硬質石英砕石骨材。マトリックスを継続的に強力に研磨すると、耐用年数が半分以上短縮されます。

 

2. 内部鉄筋の含有量と厚さ

まばらで薄い鉄筋: 影響は最小限に抑えられます。

厚い主鉄筋または緻密な鉄筋メッシュ: 衝撃によりダイヤモンドの破壊や母材の亀裂が発生し、耐用年数が大幅に短くなります。頻繁に切断するセグメントは、普通コンクリートで使用されるものよりも 2 ～ 3 倍早く鉄筋が摩耗します。

 

 

3. 埋め込まれた不純物
コンクリート内の{0}川の小石、砕かれた花崗岩、埋め込まれた山形鋼、鉄線などの硬い破片-は、セグメントの歯に集中的な衝撃を与え、局所的な急速な摩耗や欠けを引き起こします。

 

4. 古くなった/多孔質の壁または赤レンガ
柔らかい素材。マトリックスは遅い摩耗速度で自己研磨するため、硬質コンクリートに比べて大幅に多くの穴を開けることができます。-

 

Ⅲ．穴あけ加工パラメータ

注: 人的ミスにより寿命が短くなる可能性が最も高い要因

 

1. 供給圧力
過度/強力な圧力: ダイヤモンドは突然の大きな荷重にさらされ、粒子の破壊を引き起こします。同時に、骨材の破砕中に破片の除去が不十分なため、セグメントへの乾燥摩擦や高温熱による損傷が発生し、寿命が大幅に短縮されます。{0}
軽くて安定した送り: バランスのとれた力と均一な摩耗により、工具はその寿命を最大限に発揮できます。

 

2. ドリル回転速度
速度が高すぎる: 摩擦による熱スパイクが発生し、ダイヤモンドの黒鉛化 (切削能力の損失) とマトリックスの軟化を引き起こし、摩耗を促進します。
不十分な速度: 切断効率が低い。骨材は繰り返し母材と衝突し、磨耗も加速します。速度は、特定のドリルビットの直径の標準に一致する必要があります。

 

3. 空転および乾式穴あけ（重大な損傷）
水を使用しない乾式掘削では数秒以内に高温が発生します。ダイヤモンドの表面は炭化して切削能力を失い、マトリックスは急速に軟化して崩壊します。この損傷は、後で水を加えたとしても回復できず、セグメントの早期故障につながります。

 

4. 斜め穴あけ・偏荷重
ビットが傾くと、片側のセグメントのみが荷重を負担します。これにより、片側で急速な薄化と不均一な摩耗が発生し、セグメント セット全体で不均衡な応力が発生し、早期破損が発生します。

 

5. 長時間の連続運転
途切れることなく熱が蓄積すると、マトリックスの靭性が低下し、ダイヤモンドの保持力が弱まり、ダイヤモンドの損失やセグメントの欠けのリスクが大幅に増加します。

 

 

IV.冷却水の供給条件（温度管理と摩耗低減の鍵）

1. 水不足・断水：摩擦熱や研削粉が除去できない。骨材は乾いた状態で研削する「研磨層」を形成し、セグメントが黒くなり、鈍くなり、急速に摩耗します。{0}
2. 水出口の詰まり: スラリーまたはセメントペーストが水路を妨げます。特定のセグメントは冷却が不足しており、局所的な熱損傷につながります。
3. シルト質/砂質の再循環水: 水中の細かい砂がセグメントを継続的にこすって、さらなる摩耗を引き起こします。きれいな水を使用すると、摩耗率が低くなります。

 

冷却水は 2 つの主な機能を果たします。それは、ダイヤモンド セグメントを冷却して保護すること、もう 1 つは石英の集合体の破片を洗い流して、接触界面に捕捉されてマトリックスが継続的に研磨されるのを防ぐことです。

 

V. 使用後のメンテナンスと保管-

1 セグメントが鈍くなった後、すぐに再研磨 (ドレス) しなかった-

• 作業面は磨かれて滑らかになり、熱が蓄積してダイヤモンドが徐々に炭化します。ドレッシングを行わないと、セグメントは急速に故障します。耐火レンガや砥石で軽く研いで新鮮な刃先を露出させると、耐用年数を回復できます。

 

2 掘削後の残留セメントスラリーの硬化

• 硬化したセメントは破片排出スロットをブロックし、次の掘削作業中の廃棄物の除去を妨げ、摩耗を加速します。作業終了後は速やかにセグメントをすすぎ、洗浄してください。

 

3 湿った状態での長期保管による錆び

• 金属マトリックスが酸化して錆びると、表面層が剥がれます。そのため、最初の穴あけ時にセグメントがバラバラに外れやすくなり、耐用年数が短くなります。

 

4 新旧セグメントの混在

• 高さの不一致により、より高いセグメントが切削負荷全体を負担することになり、急速で不均一な摩耗が発生します。

 

VI.簡単な概要

セグメント長寿命化のポイント

1. 材料の選択: インフラ-グレードの鉄筋コンクリートの場合は、Arix が注文したダイヤモンド分布、レーザー溶接、セグメント高さ 10～12 mm、耐摩耗性マトリックス（コバルト/タングステン含有量が中程度から-）-のセグメントを優先します。
2. 操作: 軽い圧力を加え、安定した送り速度を維持します。空穴あけ、斜め穴あけ、過度な力による穴あけは絶対に避けてください。
3. 冷却: プロセス全体にわたって継続的で十分な水の流れを確保し、水路をきれいに保ちます。
4. メンテナンス:-切れ味が悪くなったらすぐに研ぎ直し、使用後はきれいに洗い流し、錆びないように別に保管してください。
5. マッチング: コンクリートのグレードと鉄筋密度に基づいて、ソフトまたはハード マトリックスを選択します。異なる仕様のセグメントを混在させないでください。