การดูเกรด ดอกสว่าน ไฮสปีด

เป็นช่างต้องรู้!!
"การดูเกรด ดอกสว่านไฮสปีด --HSS Drill Bits--"

#แบบจัดหนัก By Siamtools

ดอกสว่านผลิตจากเหล็กไฮสปีดนั้นมีมากกว่า 40 ชนิด
โดยถูกกำหนดมาตรฐานโดย (AISI American Iron and Steel Institute)

แบ่งแยกเป็น 2 ประเภทหลักคือ
เหล็กไฮสปีดคลาสที่ขึ้นต้นด้วย “M” และ “T”
- M1 M2 M3 M4 M6 M7 M10 M15 M30 M33 M34 M35 M36 M41 M42 M46 M48 M50(a) M52(a) M62
- T1 T4 T5 T6 T8 T15

โดยคลาสที่ขึ้นต้นด้วย T คือมีธาตุ Tungsten เป็นส่วนประกอบหลัก

และคลาสที่ขึ้นต้นด้วย M คือมีธาตุ Molybdenum เป็นส่วนประกอบหลัก

เรามาดูส่วนประกอบในเหล็กสปีดไฮสปีดกันครับ
- Carbon เป็นส่วนสำคัญมากในเหล็กเพราะเมื่อคาร์บอนเพิ่มเหล็กก็ยิ่งแข็ง
- Silicon เพิ่มความแข็งขณะเหล็กมีอุณหภูมิสูง ปรกติใส่ไม่เกิน 0.45%
- Manganese โดยทั่วไปไม่มีการเพิ่มครับเพราะทำให้เหล็กเปราะ-หักง่าย
- Phosphorus มีผลทำให้เหล็กเปราะเหมือนกันครับโดยส่วนมากจะพยายามลด
- Chromium คือโครเมียมนี่จะมีในไฮสปีดสตีลทุกชนิดเนื่องจากทำให้เหล็กมีความแข็งเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปจะไม่เกิน 3-4%
- Tungsten เป็นส่วนประกอบหลักในเหล็กไฮสปีดคลาส T เนื่องจากทำให้แข็งนะครับแต่ความแข็งสิ่งที่จะตามมาคือความเปราะของเหล็ก
- Molybdenum เป็นธาตุที่มีรูปแบบคลายกับ Tungsten แต่มีน้ำหนักของอะตอมธาตุครึ่งหนึ่งของ Tungsten จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่า มีความเหนียวที่มากกว่า ทำให้ HSS เกรด “M” มีความเหนียวกว่าเกรด “T” แตกหักได้ยาก แต่ความแข็งในขณะที่เหล็กมีความร้อนสูงนั้นจะต่ำกว่าเหล็ก Tungsten
- Vanadium เป็นตัวแรกที่จะเพิ่มลงในเหล็กไฮสปีดเลยก็ว่าได้เพราะจะลดปริมาณของไนโตรเจนเวลาเหล็กหลอมเหลวครับและยังทำให้เหล็กแข็งขึ้น ทนขึ้นเวลาตัดหรือเจาะเหล็กที่มีความแข็งมากๆจะมีธาตตัวนี้สูงครับ เช่นใน T15 M4 M15 มีธาตุตัวนี้ 4.88, 4.13, 5%เลยทีเดียว
- Cobalt เจ้าโคบอลนี่คือว่าง่ายๆก็เพิ่มความแข็งในขณะที่เหล็กมีอุณหภูมิสูงหรือในขณะเจาะแล้วเหล็กร้อนนั่นเองจะเหมาะกับการเจาะเหล็กหล่อหรือรูเจาะที่มีความลึกครับ

จะเห็นได้ว่าไม่ว่าจะเป็นเหล็กชนิด M Type หรือ T Type ก็มีส่วนประกอบคล้ายกัน
- ประกอบขึ้นจากโลหะประเภท High-Alloy เหมือนกัน
- มีธาตุต่างๆที่เป็นส่วนประกอบซึ่งทำให้ความแข็งถึงระดับ HRC64 เหมือนกัน

แต่ลักษณะที่จะแสดงให้เห็นว่าเป็นเหล็กไฮสปีดที่ดี คือ
“ความสามารถในการเจาะชิ้นงาน”

มีปัจจัยหลักๆในการวัดคือ
- ความแข็งอุณหภูมิปรกติ (อุณหภูมิห้อง) แข็งได้ถึง HRC64 เหล็กบ้างชนิดเช่น M40,M30,T15 มีความแข็งถึง HRC 69
- การรักษาความแข็งขณะที่เหล็กร้อน (อุณหภูมิสูง) ยิ่งปริมาณ Cobalt มากเท่าไรยิ่งทนอุณหภูมิสูง
- การรักษาคมได้นาน Retain Edge ขึ้นอยู่กับปริมาณของ Vanadium carbide เกรดที่มี Vanadium สูงรักษาคมได้นานคือ T15,M3(Class2),M4,M15
- ความเหนียว แบ่งเป็นสองแบบ วัดโดยความสามารถในการผิดรูปก่อนที่จะหักและความสามารถในการบิดงอก่อนที่จะหัก

————————

เอาละเยอะแล้วมาดูที่มีขายอยู่จริงในตลาดร้านฮาร์ดแวร์บ้านเรา

HSS 4241 4341 9341 M2(6542) M35(6542+5) M42

ตัวเลขแสดงถึงส่วนประกอบของโลหะธาตุในดอกสว่านเรียงตามธาตุ
" W Mo Cr V "
Tungsten(W), Molybdenum(Mo), Chromium(Cr), Vanadium(V). และ Carbon ซึ่งปรกติจะอยู่ที่ 0.8-1.10%

ตัวอย่าง**

ไฮสปีด HSS 4241 4341 เกรดธรรมดา
HSS 4341
Tungsten(W)4%, Molybdenum(Mo)3%, Chromium(Cr)4 and Vanadium(V)1%.
เหมาะสำหรับงานเจาะทั่วไปโลหะที่ไม่แข็งมาก ตัวดอกสว่านความแข็งจะน้อยเนื่องจากปริมาณธาตุที่ทำให้ดอกสว่านคงทนต่ำ มีความยืดหยุ่น รักษาคมได้ไม่นาน คุณภาพต่ำกว่ามาตรฐาน

ไฮสปีดเกรด Standard M2(6542)
มาตรฐานอุตสาหกรรมทั่วไปในการผลิตดอกไฮสปีด
Tungsten(W)6%, Molybdenum(Mo)5%, Chromium(Cr)4 and Vanadium(V)2%.

ไฮสปีดเกรดทนความร้อนสูง M35 M42 "HSS-CO"
ซึ่งจะเพิ่มธาตุโคบอล Cobalt (Co) ทำให้ทนอุณหภูมิสูง
-M35 คล้ายกับเกรด M2(6542) แต่จะเพิ่ม Cobalt 5% ทำให้ดอกสว่านทนความร้อน ทนทานรักษาคมได้นานกว่า M2 เรียกอีกอย่างว่าดอกสว่านโคบอล

- M42 Cobalt 8-10% Molybdenum-series high-speed steel alloy มี Molybdenum 9.5% (Co-Mo) เพิ่มปริมาณ Molybdenum และลดปริมาณTungsten นั่นเองซึ่งทำให้มีความเหนียวแตกหักยากและแข็งสูง

ว่าด้วยสารเคลือบบนดอกสว่าน
ช่วยยืดอายุการใช้งานและทำให้ดอกสว่านทนความร้อน ดอกสว่านส่วนใหญ่ที่เป็นสีทองๆเพราะเคลือบด้วยสาร TiN (Titanium Nitride) หรือ Tinite เป็นเซรามิกชนิดหนึ่งที่มีความแข็งมาก เพิ่มความแข็ง เพิ่มความลื่น กันติด ทนความร้อนเวลาเจาะครับ
สารเคลือบนั้นมีหลายอย่างมากเช่น
TiN TiAIN TiC ALCrN TiCN CrN Diamond TiCN+TiN ALCr DLC TiNCrN
การทนความร้อนและการความสามารถเพิ่มเติมดูได้จากตารางรูปภาพในโพสครับ

องศาของดอกสว่าน
118° 135° 140°
118° ปรกติทั่วไปของดอกสว่านธรรมดา
135° ไม่ค่อยหนีศูนย์เจาะเหล็กแข็งเข้าเร็ว
140° ส่วนใหญ่ดอก Solide Tungsten Carbide เจาะเหล็กแข็งมาก ไม่หนีศูนย์

**ตัวอย่างดอก M35 135°

นอกเหนือจากดอก HSS แลัว ยังมีดอกสว่านที่ทำจาก Solide Tungsten Carbide คือทำจาก Tungsten ทั้งแท่ง ข้อดีคือมีความแข็งมากสุดๆแต่ก็เปราะหักง่ายมากเช่นกัน ราคาสูง การลับคมต้องใช้เพชรในการลับคมเท่านั้นหินลับไม่เข้า
ดอกสว่านเจาะเหล็กบางชนิดใช้แค่หัว Tungsten Carbide เพื่อประหยัดต้นทุนซึ่งเวลาหมดคมแล้วไม่สามารถลับคมได้

——————

#สรุปเลย แล้วซื้อไรดี ใช้อะไรดี

การเลือกซื้อดอกสว่านนั้นไม่จำเป็นว่าต้องเลือกดอกสว่านที่แข็งที่สุดทำจาก Tungsten Carbide ทั้งแท่ง พรีเมียม หรือ Molybdenum Series M42, T15 สำหรับงานเจาะเหล็กอวกาศ นอกโลก เจาะไทเทเนียม เสมอไป ควรเลือกให้เหมาะกับงาน เพราะช่าง DiY อย่างเราๆไม่มีที่ลับคมแบบหัวเพชรก็จะลับคมได้ยาก ชีวิตลำบากเวลาดอกสว่านหมดคม แถมดอกสว่านยังราคาแพงมาก

- ดอกสว่านที่นิยมใช้ในงานเจาะเหล็กทั่วไป เหล็กหล่อ สารพัดเหล็ก สเตนเลสก็เจาะได้(บางชนิด) คมดอกสว่านไม่ทื่อง่าย แข็งแรง รูเจาะสวย ไม่หนีศูนย์ 135° หาซื้อง่าย ราคาไม่แพง หมดคมแล้วยังลับคมง่ายคือ 9341 M2(6542) M35 (ควรหลีกเลี่ยง 4241 4341 เกรดต่ำ คมดอกสว่านหมดง่าย)
- แต่หากงานที่เจาะเป็นการเจาะกัดเหล็ก Hardening แข็งสุดๆ เจาะใบสิ่ว เจาะ Stainless 440c ก็จัดไป M42 T15 หรือ Solid Tungsten Carbide จะเหมาะสมกับงานที่สุด

สุดท้ายนี้

หวังว่าเพื่อนๆพี่ๆน้องที่ติดตามเพจเราคงได้ความรู้ในการเลือกดอกสว่านไฮสปีดไปไม่มากก็น้อยครับ
Phat@Siamtools