Een uitgebreide inleiding tot de schroefdraadknopbit

Een schroefdraadknopboor is een boor die aan het voorste uiteinde van een rotsboorstang wordt geïnstalleerd en via een schroefdraadverbinding met de stang wordt verbonden. Hij is uitgerust met hardmetalen knoppen die in het boorlichaam zijn geplaatst en die worden gebruikt om rots efficiënt te verpulveren en erdoorheen te boren.

1. Schroefdraadverbinding
2. Boorkop, vervaardigd uit hoogwaardig 45CrNiMoVa-gelegeerd staal, bestand tegen stoot- en torsiebelastingen.
3. Hardmetalen knoppen, de belangrijkste snijcomponenten van de knopboor. Deze zijn gemaakt van hoogwaardig YK05-hardmetaal en werken direct in op het rotsoppervlak om efficiënte rotsbreking te realiseren door middel van hoogfrequente stoten en rotatie.
4. Spoelgaten, gebruikt om gesteenteafval af te voeren door middel van perslucht of waterspoeling.

Beentools biedt de volgende schroefdraadspecificaties voor knopboren met schroefdraad:

1. R28-boorkop met schroefdraad
2. R32-knopboor met schroefdraad
3. R35-schroefdraadboorkop
4. R38-schroefdraadboor
5. T35-schroefdraadboor
6. T38-schroefdraadboor
7. T45-schroefkopbit
8. T51-schroefkopbit
9. ST58-schroefdraadboor
10. ST68-boorkop met schroefdraad

45CrNiMoVa is een laaggelegeerd, ultrahogesterkte staal dat onafhankelijk in China is ontwikkeld en wordt vervaardigd volgens GB/T 3077-1988. Het is vergelijkbaar met D6AC-staal in de Verenigde Staten.

De chemische samenstelling (massafractie) is:

• Koolstof (C): 0,42-0,49%
• Silicium (Si): 0,17-0,37%
• Mangaan (Mn): 0,50-0,80%
• Chroom (Cr): 0,80-1,10%
• Nikkel (Ni): 1,30-1,80%
• Molybdeen (Mo): 0,20-0,30%
• Vanadium (V): 0,10-0,20%
• Fosfor (P): ≤0,025%
• Zwavel (S): ≤0,025%
• Koper (Cu): ≤0,25%
• De rest bestaat uit ijzer (Fe) en onvermijdelijke onzuiverheden

Dit materiaal biedt een hoge opbrengstverhouding, ultrahoge sterkte, goede taaiheid, hoge-temperatuursterkte en geen temperbreuk.

Het boorlichaam van de schroefdraadknopboor wordt vervaardigd met behulp van een smeedproces, wat de weerstand tegen vermoeidheid en slagvastheid verbetert, waardoor het bestand is tegen continue stootbelastingen.

Er wordt ook een 21 uur durend carboneringsproces toegepast. De diepte van de gecarboneerde laag kan 2 mm bedragen en de oppervlaktehardheid kan 50 HRC bereiken, wat de levensduur helpt verlengen.

YK05 is een soort wolfraamcarbide. De belangrijkste chemische elementen zijn wolfraam, kobalt en koolstof.

• Wolfraam is het belangrijkste element dat de hardheid en slijtvastheid verbetert.
• Kobalt fungeert als bindmiddel en verhoogt de taaiheid.
• Koolstof is aanwezig in de vorm van carbiden en helpt de hardheid te verhogen.

YK05 heeft een extreem hoge hardheid, met een Vickers-hardheid van 1600-1800 HV, en biedt een hoge sterkte, uitstekende slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Vanwege deze eigenschappen is YK05-wolfraamcarbide uitermate geschikt voor knopboorgereedschap.

De door Beentools geleverde knopbits met schroefdraad maken gebruik van warm assemblage en installatie met koperen vulplaatjes. Dit proces voorkomt het risico op barsten dat gepaard gaat met koudpersen. Het koperen tussenstuk helpt bij de afvoer van warmte en zorgt voor een naadloze installatie van de knop.

Knopbits met schroefdraad worden behandeld met shot peening en roestwerende passivering.

Een maatknop, ook wel randknop genoemd, is de knop die zich op de buitenste ring van de boor bevindt en die verantwoordelijk is voor het handhaven van de diameter van het boorgat.

De hoek van de kalibratieknop verwijst naar de hoek tussen de buitenste kalibratieknoppen en de centrale as van de boorkop.

Deze hoek beïnvloedt:

• hoe de gauge-knoppen contact maken met de wand van het boorgat,
• de slijtage van de gauge-knoppen,
• het vermogen van de boor om de boorwand te corrigeren,
• en de rechtheid van het geboorde gat.

Als de hoek van de meetknop te klein is, zullen de knoppen eerder naar binnen zakken, wat resulteert in een zwakker correctievermogen en een slechtere rechtheid van het gat. Als de hoek te groot is, dragen de meetknoppen een zwaardere belasting en slijten ze sneller, hoewel ze de boorgatwand effectiever kunnen corrigeren.

Beentools biedt meetknophoeken van 30 graden, 35 graden en 40 graden.

• 30 graden is geschikt voor het boren in hard gesteente, met een zwakker correctievermogen maar langzamere slijtage.
• 35 graden is de meest gebruikte middenwaarde en biedt evenwichtige algemene prestaties.
• 40 graden is geschikt voor zachter gesteente of toepassingen die een sterker correctievermogen vereisen, maar de slijtage is relatief sneller.

In de meeste werkomstandigheden is 35 graden de meest gebruikte en evenwichtige optie. Voor ultraharde formaties kan 30 graden worden gekozen. Als een sterkere correctie vereist is, kan 40 graden worden overwogen.

Een middenknop is de knop die zich precies in het midden van het boorvlak bevindt. Tijdens het boren werkt deze op het centrale deel van het rotsoppervlak.

1. Concave Tijdens het boren in gesteente komen de meetknoppen als eerste in contact met het gesteente en dringen ze erin door. Dit helpt de boor snel een middelpunt bij de kraag te vinden, zich automatisch uit te lijnen met de as van het gat en gemakkelijker gecentreerd te blijven. Het helpt afwijkingen te verminderen en verbetert de rechtheid van het gat en de boornauwkeurigheid. Het is geschikt voor toepassingen die een hoge rechtheid van het gat vereisen, zoals het boren van explosiegaten en het graven van tunnels.
2. Convex (koepelvormig) Aan het begin van het boren komen de middelste knoppen als eerste in contact met de rots, waarna de andere knoppen aangrijpen. Dit ontwerp kan de rotskern sneller breken en verwijderen, waardoor het geschikt is voor toepassingen die een hoge productiviteit of snelle kernbreking vereisen, zoals hogesnelheidsdriftwerkzaamheden.
3. Vlak Alle knoppen zijn op dezelfde hoogte op hetzelfde vlak geplaatst en gelijkmatig verdeeld. Externe krachten en stootbelastingen worden gelijkmatiger over het boorvlak verdeeld, waardoor het risico op plaatselijke schade, scheuren of voortijdig falen wordt verminderd. Hierdoor draagt elke knop tijdens het boren een meer gelijkmatige belasting, wat de levensduur en stabiliteit van de boor verbetert. Het is geschikt voor zeer schurende formaties met een hoog silicagehalte, zoals kwartsiet en vuursteen.
4. Verzonken midden Dit ontwerp heeft een verzonken midden op het boorvlak. Het helpt de boor het beoogde boorpad te volgen, afwijkingen te verminderen en de rechtheid en stabiliteit van het boorgat te verbeteren. Het wordt vaak gebruikt voor diepe anker- en wapeningsgaten in geotechnische en mijnbouwtoepassingen.

1. Sferische knop De bovenkant is afgerond in een koepelvorm. Deze is dik, sterk, duurzaam en zeer goed bestand tegen stoten en slijtage. Hoewel de boorsnelheid iets lager is, zijn sferische knoppen zeer breukbestendig en zeer geschikt voor zeer harde rotsformaties of booromgevingen met hoge impact.
2. Ballistische knop Deze knop heeft een scherp, gestroomlijnd ontwerp aan de bovenkant. Hij biedt een hogere boorsnelheid en diepere penetratie in het gesteente, met een efficiëntie die doorgaans 10% tot 20% hoger ligt dan bij sferische knoppen. Hij is geschikt voor zacht tot middelhard gesteente en projecten die een snellere penetratie vereisen.
3. Parabolische boorknop Dit is een uitgebalanceerd hybride ontwerp tussen bolvormige en ballistische boorknoppen. Het combineert de hoge penetratiesnelheid van ballistische boorknoppen met de langere levensduur van bolvormige boorknoppen. Het is een populaire allround keuze voor onafhankelijke bouwplaatsen en biedt een uitstekende prijs-kwaliteitverhouding.
4. Conische knop Deze knop heeft een conische bovenkant en is alleen geschikt voor zacht gesteente. Hij kan de kracht concentreren en een zeer hoge boorsnelheid bereiken. Typische toepassingen zijn onder meer zachte krijt-, klei- en grondformaties.

Een Retrac-boorkop met schroefdraad is een boorkop met schroefdraad en een Retrac-mantelontwerp. "Retrac" verwijst naar een speciaal mantelprofiel met een teruggetrokken, versmalde of verlichtte buitenvorm, vaak met groeven of ribben, enigszins vergelijkbaar met een "taille"- of "sleuf"-ontwerp.

Dit ontwerp helpt voorkomen dat de boor vast komt te zitten in complexe formaties, breukzones, losse grond of instortende gaten. Het verbetert het terugtrekken van de boor en verhoogt de efficiëntie op de werkplek. Het wordt vaak gebruikt in de mijnbouw, bij het verankeren van rotsen, bij het graven van tunnels en andere toepassingen waarbij sprake is van gebroken zones, breukgronden en onstabiele formaties.

Een reaming-knopboor is een knopboor die speciaal is ontworpen voor het vergroten van gaten. De belangrijkste functie is het vergroten van een bestaand voorboorgat tot de beoogde diameter. Het wordt veel gebruikt in de mijnbouw, bij rotsversterking, tunnelbouw en andere technische toepassingen waarbij reaming vereist is.

"Ruimen" betekent het vergroten van een eerder geboord gat. In de rots- en mijnbouwindustrie wordt meestal eerst een kleiner voorboorgat geboord, waarna een ruimboor wordt gebruikt om dit te vergroten tot de uiteindelijke ontwerpdiameter.

Een ruimknopboor is over het algemeen groter van formaat, met meerdere rijen versterkte knoppen verdeeld over het boorvlak en de buitenrand. Het heeft een sterk draagvermogen en een uitstekende slag- en slijtvastheid. Het wordt meestal gebruikt in combinatie met een voorboor, die de boorrichting aangeeft terwijl de ruimknopboor het gat vergroot.

1. Pilot-ruimknopboor Dit ontwerp heeft een pilootgedeelte aan de voorkant en een ruimlichaam met meerdere rijen knoppen erachter, waardoor geleiding en ruiming in één bewerking worden geïntegreerd. Het kan de richting beter controleren en afwijkingen bij het boren van lange gaten verminderen, en wordt veel gebruikt bij zeer nauwkeurige, zeer efficiënte ruimtoepassingen.
2. Koepelvormige ruimknopboor Dit is een ruimknopboor met een koepelvormig convex oppervlak en hardmetalen knoppen die in het oppervlak zijn geplaatst. Hij is speciaal ontworpen voor het ruimen in hard gesteente of complexe formaties en biedt een hoge slijtvastheid, een lange levensduur en een hoge ruimefficiëntie.

Beentools ondersteunt lasermarkering op alle schroefdraadknopboorbits. De markering is slijtvast en blijft duidelijk zichtbaar, zelfs aan het einde van de levensduur van de boor. Daarnaast kan Beentools serienummers leveren voor de traceerbaarheid van producten.