ในกระบวนการเจาะตัดโลหะที่มีความแข็งสูง ปัญหาที่ช่างและผู้ประกอบการมักพบเจอคือ ดอกสว่านทู่เร็ว ดอกสว่านหักง่าย หรือเกิดความร้อนสะสมจนทำให้ชิ้นงานและเครื่องมือเสียหาย ดอกสว่านไฮสปีด (High Speed Steel หรือ HSS) ทั่วไปมักไม่สามารถทนทานต่อสภาวะการทำงานที่รุนแรงเช่นนี้ได้ จึงมีการพัฒนาดอกสว่านเจาะประสิทธิภาพสูงขึ้นมาเพื่อรองรับงานหนักโดยเฉพาะ ซึ่งก็คือ ดอกสว่านโคบอลต์
ในบทความนี้ SGB จะพาไปดูว่า ดอกสว่านโคบอลต์ คืออะไร? แตกต่างจากดอกสว่านเจาะเหล็กหรือดอกสว่านเจาะสแตนเลสทั่วไปอย่างไร และอะไรทำให้มันเหนือกว่าดอกสว่านชนิดอื่น
ดอกสว่านโคบอลต์ คืออะไร?
ดอกสว่านโคบอลต์ คือ ดอกสว่านที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้พื้นฐานจากวัสดุเหล็กไฮสปีด (High-Speed Steel หรือ HSS) นำมาผ่านกระบวนการทางโลหะวิทยาเพื่อผสมแร่โคบอลต์ (Cobalt) เข้าไปในโครงสร้างของเนื้อเหล็กในอัตราส่วนจำเพาะ โดยส่วนใหญ่จะผสมอยู่ที่ 5% เรียกว่าเกรด M35 หรือผสม 8% เรียกว่าเกรด M42
แต่การผสมแร่โคบอลต์นี้ไม่ได้เป็นเพียงการเคลือบผิวภายนอกเหมือนกับดอกสว่านชุบไททาเนียม (Titanium Nitride หรือ TiN) แต่จะเป็นการหลอมรวมแร่โคบอลต์ให้กระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันทั่วทั้งชิ้นงานตั้งแต่แกนกลางจนถึงขอบตัด
เนื่องจากเหล็ก HSS แบบมาตรฐานจะเริ่มสูญเสียความแข็งแรงทางโครงสร้างและเสียคมตัดอย่างรวดเร็วเมื่อต้องเผชิญกับความร้อนสะสมที่เกินกว่า 500 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เกิดขึ้นได้ง่ายมากในขณะที่หน้าสัมผัสของดอกสว่านเสียดสีกับโลหะที่มีความแข็งสูง การเติมแร่โคบอลต์ลงไปในสัดส่วน 5% หรือ 8% จะเข้าไปเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกของเหล็ก ทำให้เกิดคุณสมบัติทางเทคนิคที่เรียกว่า Red Hardness หรือความสามารถในการรักษาความแข็งของคมตัดเอาไว้ได้แม้ดอกสว่านจะร้อนจัดจนเนื้อเหล็กเปลี่ยนเป็นสีแดง (ที่อุณหภูมิประมาณ 600-700 องศาเซลเซียส)
ในอุตสาหกรรมการผลิตและการตัดกลึงโลหะ มาตรฐานของวัสดุที่ใช้ทำดอกสว่านโคบอลต์จะถูกแบ่งออกเป็นสองเกรดหลัก ได้แก่
- ดอกสว่านโคบอลต์เกรด M35 ซึ่งจะมีส่วนผสมของแร่โคบอลต์อยู่ที่ 5% เกรดนี้จะให้ความสมดุลระหว่างความทนทานต่อความร้อนและความยืดหยุ่นของเนื้อเหล็ก ทำให้ลดโอกาสที่ดอกสว่านจะเปราะหักขณะใช้งาน
- และ ดอกสว่านโคบอลต์เกรด M42 มีส่วนผสมของแร่โคบอลต์เพิ่มขึ้นเป็น 8% ทำให้มีความแข็งของผิวสัมผัสสูงกว่า ทนความร้อนได้ดีเยี่ยมที่สุด แต่อาจจะต้องแลกมาด้วยเนื้อเหล็กที่มีความเปราะมากกว่า M35 เล็กน้อย จึงต้องอาศัยแท่นเจาะที่มีความเสถียรและผู้ใช้งานที่มีความชำนาญในการควบคุมรอบความเร็วของการเจาะ
ตัวอย่าง ดอกสว่านโคบอลต์ 2.5 มม. MAXICUT แบบ M35
ข้อดีของดอกสว่านโคบอลต์ที่เหนือกว่า
ข้อดีแรกของดอกสว่านโคบอลต์คือความสามารถในการทนทานต่ออุณหภูมิสูงขณะเจาะ เมื่อดอกสว่านทำมุมเสียดสีกับชิ้นงานที่เป็นโลหะแข็ง ความร้อนที่เกิดขึ้นบริเวณจุดกึ่งกลางและริมขอบตัดจะพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ดอกสว่านทั่วไปที่ไม่ทนทานต่อความร้อนจะเกิดอาการไหม้ ซึ่งหมายถึงการที่ปลายดอกสว่านสูญเสียการอบชุบแข็ง ทำให้เนื้อโลหะอ่อนตัวลงและทู่ในที่สุด แต่ดอกสว่านโคบอลต์สามารถทำงานต่อเนื่องในสภาวะความร้อนสูงได้โดยที่โมเลกุลของเหล็กยังคงเกาะตัวกันแน่น คมตัดจึงยังคงความคมและเจาะทะลวงชิ้นงานต่อไปได้
ความสามารถในการนำกลับมาลับคมใหม่ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบทางด้านต้นทุน อย่างที่ได้อธิบายในตอนต้นว่าเนื่องจากดอกสว่านโคบอลต์มีส่วนผสมของโคบอลต์กระจายอยู่ทั่วทั้งหน้าตัดของเนื้อวัสดุ ไม่ใช่การชุบสีหรือเคลือบสารเคมีไว้ที่ผิวชั้นนอก ดังนั้นเมื่อใช้งานจนคมตัดเริ่มสึกหรอหรือมีมุมที่ผิดเพี้ยนไป เราก็ยังสามารถนำดอกสว่านนี้ไปลับคมกับหินเจียร เพื่อสร้างมุมตัดขึ้นมาใหม่ได้ทันที และเนื้อเหล็กที่ถูกเผยขึ้นมาใหม่หลังจากการลับคมก็ยังคงเป็นเหล็กกล้าผสมโคบอลต์ที่มีคุณสมบัติทนความร้อนและมีความแข็งสูงเทียบเท่ากับตอนที่เพิ่งแกะออกจากกล่องทุกประการ ต่างจากดอกสว่านชุบไททาเนียมที่เมื่อผิวเคลือบสีทองสึกหรอหรือถูกลับออกไปแล้ว เนื้อเหล็กด้านในที่เหลืออยู่จะเป็นเพียงเหล็ก HSS ธรรมดาที่สูญเสียคุณสมบัติการทนความร้อนไปทันที
มุมเจาะของดอกสว่านโคบอลต์ส่วนใหญ่มักจะมีมุมองศาที่ 135 องศา และมักจะมีการทำรอยผ่าแบบ Split Point ที่บริเวณปลายสุดของแกนกลาง ซึ่งช่วยลดพื้นที่หน้าสัมผัสระหว่างปลายดอกสว่านกับชิ้นงานในจังหวะแรกเริ่มสัมผัส ส่งผลให้ดอกสว่านสามารถเจาะกินเนื้อโลหะแข็งได้เร็วขึ้น อีกทั้งยังช่วยลดปัญหาดอกสว่านลื่นไถลหรือหนีศูนย์เมื่อเริ่มเจาะโดยไม่ได้ตอกนำศูนย์ ทำให้ผู้ใช้งานสามารถควบคุมตำแหน่งการเจาะได้อย่างแม่นยำและลดภาระในการกดเครื่องสว่านไฟฟ้าหรือสว่านไร้สายลงบนชิ้นงาน
ดอกสว่านโคบอลต์ สำหรับเจาะเหล็กและสแตนเลส
ดอกสว่านโคบอลต์ ใช้เจาะอะไร?
ดอกสว่านโคบอลต์ เป็นดอกสว่านที่ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการจัดการกับโลหะที่มีค่าความแข็งสูง โลหะที่มีความเหนียว และโลหะที่เกิดการสะสมความร้อนได้รวดเร็ว โดยวัสดุที่เป็นเป้าหมายหลักในการใช้งานระดับอุตสาหกรรม ได้แก่ การเจาะสแตนเลส (Stainless Steel) การเจาะเหล็กกล้าผสม (Alloy Steel) การเจาะเหล็กหล่อ (Cast Iron) และการเจาะแผ่นไททาเนียม (Titanium)
ทำให้ดอกสว่านโคบอลต์มักจะถูกเรียกแบบรวม ๆ ว่า ดอกสว่านเจาะเหล็ก และ ดอกสว่านเจาะสแตนเลส
อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ดอกสว่านโคบอลต์จะแสดงศักยภาพสูงสุดเมื่อนำไปใช้เจาะสแตนเลส โดยเฉพาะกลุ่ม Austenitic อย่างเช่น สแตนเลส 304 และ 316 เนื่องจากสแตนเลสเป็นโลหะที่มีลักษณะเฉพาะตัวที่เรียกว่า Work Hardening หรือ การแข็งตัวของผิวโลหะเมื่อเกิดการเสียดสีหรือรับแรงกดทับ หากผู้ใช้งานนำดอกสว่านเหล็ก HSS ธรรมดาไปเจาะสแตนเลส ความคมที่ไม่เพียงพอและความร้อนที่เกิดขึ้นจากการเสียดสีเพียงชั่วครู่ จะทำให้ผิวของสแตนเลสบริเวณนั้นแข็งตัวขึ้นเป็นทวีคูณ (กลายเป็นชั้นผิวที่แข็งกว่าเดิม) ส่งผลให้ดอกสว่านธรรมดาไม่สามารถเจาะทะลุได้และปลายดอกจะไหม้พังในที่สุด แต่ดอกสว่านโคบอลต์มีคมตัดที่แข็งและทนความร้อนได้เหนือกว่า จึงสามารถตัดเฉือนทะลุชั้นผิวของสแตนเลสลงไปได้อย่างต่อเนื่องก่อนที่สแตนเลสจะเกิดกระบวนการ Work Hardening อย่างสมบูรณ์
นอกจากนี้ ดอกสว่านโคบอลต์ยังสามารถใช้ในการเจาะเหล็กกล้าคาร์บอนสูง หรือเหล็กแผ่นที่มีความหนามากได้อย่างดีเยี่ยม เพราะเศษโลหะที่เกิดจากการเจาะเหล็กแข็งจะมีความร้อนสูงมากไหลย้อนกลับมาที่ตัวเกลียวของดอกสว่าน ความสามารถในการรับภาระทางความร้อนของส่วนผสม M35 หรือ M42 จะช่วยยืดอายุการใช้งานของดอกสว่านให้ยาวนานขึ้น ลดความถี่ในการต้องหยุดการทำงานของเครื่องสว่านเพื่อเปลี่ยนดอกสว่านใหม่
| วัสดุ | ความเหมาะสม | ข้อควรระวัง |
สแตนเลส (304, 316) | เหมาะสมมากที่สุด (ประสิทธิภาพสูงสุด) | ต้องใช้รอบต่ำ แรงกดคงที่ ห้ามปล่อยให้ผิวชิ้นงานเกิด Work Hardening |
เหล็กหล่อ (Cast Iron) | เหมาะสม | ฝุ่นเหล็กหล่อมีความคมและระบายความร้อนยาก ต้องทำความสะอาดเกลียวบ่อยๆ |
เหล็กกล้าผสม (Alloy Steel) | เหมาะสม | ใช้น้ำยาหล่อเย็นที่มีคุณภาพ เพื่อยืดอายุการใช้งานคมตัด |
อะลูมิเนียม / ไม้ / พลาสติก | ใช้ได้ แต่เกินความจำเป็น | มุมตัด 135 องศาอาจทำให้วัสดุอ่อนฉีกขาด หากกดแรงเกินไป |
จะเห็นว่า ดอกสว่านโคบอลต์ เป็นดอกสว่านที่เหมาะสำหรับงานตัดเจาะโลหะที่มีค่าความแข็งสูง มีความเหนียว และมีพฤติกรรมการสะสมความร้อนขณะตัดเฉือนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเจาะชิ้นงานสแตนเลสเหล็กกล้าผสมแข็ง ไททาเนียม และเหล็กหล่อ ดอกสว่านชนิดนี้ถูกพัฒนามาเพื่อแก้ปัญหาดอกสว่านไหม้ ละลาย หรือสูญเสียความคมเมื่อต้องทำงานภายใต้อุณหภูมิสูง ด้วยโครงสร้างทางโลหะวิทยาที่มีแร่โคบอลต์ผสมเป็นเนื้อเดียวกันตลอดทั้งชิ้น ทำให้สามารถนำกลับมาลับคมใหม่ได้เรื่อย ๆ โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติ ดอกสว่านโคบอลต์จึงเป็นเครื่องมือระดับอุตสาหกรรมที่ตอบโจทย์ช่างมืออาชีพที่ต้องการความทนทาน ความแม่นยำ และอายุการใช้งานที่คุ้มค่ากว่าสว่านเหล็กกล้าความเร็วสูงแบบมาตรฐาน
สำหรับช่างและผู้ประกอบการที่ต้องการเครื่องมือเจาะโลหะแข็งและสแตนเลสที่มีประสิทธิภาพสูง ได้มาตรฐานการผลิตในระดับอุตสาหกรรม สามารถสั่งซื้อดอกสว่านเจาะเหล็ก/สแตนเลส ดอกสว่านโคบอลต์ MAXICUT ทุกขนาด ได้ที่เว็บไซต์ SGB ในราคาพิเศษ มีตัวเลือกขนาดให้เลือกใช้งานครบถ้วนตามความต้องการตั้งแต่ 0.8-13 มม. พร้อมบริการจัดส่งที่รวดเร็วและช่องทางการชำระเงินที่ปลอดภัย
