O tijă de foraj este un termen comun în industria de mașini și producție. Puteți utiliza tije de foraj pentru a fabrica diverse unelte, cum ar fi freze, unelte pentru lucru la cald, piese de mașini, perforatoare, pile și multe altele. Dar, știm cum să alegem tija de foraj potrivită nevoilor noastre?
Tijele de foraj se diferențiază în ceea ce privește duritatea, durabilitatea, rezistența la temperatură și aplicațiile. Cu atât de multe grade și tipuri diferite de materiale din care să alegeți, cum ne asigurăm că alegem tija de foraj corectă?
Aici intervenim noi – acesta este singurul ghid de care veți avea nevoie vreodată pentru a găuri tije, utilizările și aplicațiile acestora. Acest ghid este potrivit atât pentru începători completi, cât și pentru profesioniști din industrie.
Să vedem câteva dintre cele mai frecvente întrebări pe tema tijelor de foraj!
Ce este o tijă de foraj?
Mai simplu spus, o tijă de foraj este o piesă de oțel mai lungă din oțel pentru scule, ușor de turnat, pe care o puteți folosi pentru prelucrare pentru a produce diferite unelte și piese.
De obicei, tijele de foraj sunt rotunde. Cu toate acestea, există unele pătrate, cum ar fi kellys pătrați pe care le veți vedea mai jos. Tijele de foraj sunt în general suficient de moi pentru a fi prelucrate în forma lor finală.
Tijele de foraj trebuie să aibă o suprafață curată și netedă. Pentru a le fabrica în acest fel, folosim de obicei măcinare de precizie.
Pentru ce este folosită o tijă de foraj?
Tijele de foraj au multe aplicații diferite. Producătorii folosesc de obicei tije de foraj pentru fabricarea de burghie, arbori, știfturi, aleze, poansone, robinete, ciocane, pile, scule de tăiere, scule de lucru la cald etc.
Diferitele grade de tije de foraj sunt cele mai potrivite pentru utilizări specifice. De exemplu:
- W1 este potrivit pentru unelte de lucru la rece, unelte de mână, unelte de tăiere, poanson, matrițe etc.;
- Gradul O1 este cel mai bun pentru poanson, matrițe și calibre;
- A2 și D2 pot fi potrivite pentru plite, rulouri, molete, matrițe de monedă, poanson, matrițe etc.;
- S7 gade este perfect pentru știfturi, știfturi, ștampile, cleme, instrumente de șenile, seturi de râu, dornuri, tăietori de țevi circulare și multe altele;
- H13 (sau V44) este potrivit pentru unelte de lucru la cald, matrițe de plastic, unelte de turnare sub presiune, știfturi de miez, știfturi de ejector și multe altele;
Tipuri de tije de foraj în funcție de procesul de fabricație
Potrivit proces de fabricație acestea trec prin, există trei tipuri diferite de tije de foraj: întărire cu aer, întărire cu apă și întărire cu ulei. Fiecare dintre aceste tije de foraj are diverse utilizări și aplicații. Să explicăm câte ceva despre fiecare dintre aceste tipuri diferite de procese de fabricație și tije de foraj.
Întărire cu aer
Pornim de la cea mai dură categorie de oțel pentru scule – tija de foraj călită cu aer. Oțelul călit cu aer are mai mult aliaj, iar acesta este ceea ce îl face atât de dur și rezistent. După tratamentul termic, puteți lăsa tipurile de tije de foraj care se întăresc cu aer să se întărească în aer nemișcat.
Tijele de foraj cu călire cu aer au o prelucrabilitate superioară și o rezistență la uzură în comparație cu tijele care se întăresc cu ulei sau apă. În plus, întărirea cu aer este mai sigură decât întărirea cu apă sau ulei în ceea ce privește distorsiunea și stabilitatea dimensională.
Întărire în ulei
Tijele de foraj cu întărire în ulei sunt pe locul doi în linie când vine vorba de duritate și durabilitate. Deși tijele de călire cu ulei au mai puțin aliaj decât tijele de călire cu aer, ele sunt totuși suficient de bogate pentru a rezista la sudare. În plus, oțelul întărit în ulei este potrivit pentru prelucrare.
Dacă nu sunteți sigur ce înseamnă termenul „întărire în ulei”, înseamnă încălzirea tijei până când devine roșu și apoi scufundarea acesteia într-un bazin de ulei cald. Cu aceasta, oțelul devine dur și gata pentru prelucrare sau sudare.
Întărirea cu apă
Și, în sfârșit, avem tijele de foraj care se întăresc cu apă, care prezintă cel mai scăzut conținut de aliaj, dar sunt excelente pentru prelucrare. Cu toate acestea, ele sunt deficitare în conținutul de aliaj, ceea ce înseamnă că nu sunt potrivite din punct de vedere structural pentru sudare.
Pentru a întări o tijă de foraj cu apă, mai întâi încălzim oțelul până când devine roșu strălucitor, apoi îl scufundăm într-un bazin de apă pentru a se răci. Odată ce metalul este dur, poate fi prelucrat cu ușurință, dar nu sudat. De obicei, puteți utiliza tije de foraj care se întăresc cu apă pentru fabricarea pilelor sau ciocanelor.
Tipuri de tije de foraj în funcție de diferite filete
Putem clasifica tijele de foraj în trei tipuri diferite în funcție de fire diferite: tije de foraj obișnuite, tije pătrate Kelly și țevi de foraj grele.
Tija de foraj obișnuită
Putem recunoaște cu ușurință tija de foraj obișnuită, deoarece este partea centrală sau de bază a tijei de foraj. În partea de sus, tija obișnuită de foraj se conectează la patratul kelly (explicat mai jos), iar în partea de jos, este atașată de gulerul de foraj.
În săparea forajului, funcția tijei obișnuite de foraj este de a adânci gaura, de a transmite cuplul și de a muta forajul în sus și în jos.
The Square Kelly
După cum am menționat mai sus, patratul Kelly se află în partea superioară a burghiului, unde transmite cuplul și suportă o parte din greutatea burghiului. Termenul square Kelly provine de la faptul că aceste părți sunt de obicei într-o formă pătrată.
Kelly-ul pătrat este format din:
- Partea de conducere – de obicei pătrată, dar poate fi hexagonală;
- Articulația superioară – filet stânga;
- Articulația inferioară – filet dreapta;
Țeava de foraj cu greutate mare
Am menționat mai sus că tija de foraj de bază se atașează la un guler de foraj în partea de jos. Între aceste două părți, se află țeava de foraj grea. Țeava de foraj grea (sau HWDP pe scurt) este partea de tranziție dintre tija de foraj obișnuită și gulerul de foraj din partea inferioară.
Rolul țevii de foraj grele este de a oferi suport și stabilitate garniturii de foraj și de a crește rezistența la uzură a acestuia.
Din ce sunt făcute tijele de foraj?
Puteți realiza o tijă de foraj de diferite grade și tipuri de oțel pentru scule recoapte. Termenul de oțel pentru scule implică diferite tipuri de oțel carbon și aliat potrivite pentru fabricarea sculelor.
Producem tije de foraj din oțeluri de scule datorită proprietăților lor de duritate și rezistență la șocuri de temperatură, deformare și abraziune. În general, aceste materiale din oțel pentru scule sunt foarte rezistente la uzură.
Puteți utiliza multe grade diferite de oțel pentru scule pentru a fabrica tije de foraj: W1, O1, A2, D2, S7, M2 și V44. Fiecare dintre aceste grade are caracteristicile și proprietățile sale distinctive care îl fac superior pentru o anumită aplicație. În funcție de tip, unele oțeluri de scule sunt oţel inoxidabil, în timp ce altele sunt semi-inoxidabile.
Care este duritatea unei tije de foraj?
Duritatea unei tije de foraj depinde de oțelul pentru scule pe care l-am folosit pentru a o fabrica. Puteți determina și comunica duritatea unui material cu ajutorul a două scale diferite: duritatea Brinell și scara duritate Rockwell.
Conform scalei de duritate Brinell, oțelurile pentru scule ar trebui să aibă o duritate cuprinsă între 207 și 341. Conform măsurilor Rockwell, aceleași materiale ar trebui să fie în intervalul între 96 și 110Rb.
Prelucrabilitatea unei tije de foraj este strâns legată de duritate. Diferitele clase de oțel pentru scule au o putere de prelucrabilitate diferită.
În comparație cu 1.0% oțel carbon, iată ușurința de prelucrare a diferitelor clase de oțel pentru scule:
Calitatea oțelului pentru scule |
Procentul de prelucrabilitate |
W1 |
100% |
O1 |
95% |
A2 |
65% |
D2 |
50% |
S7 |
95% |
M2 |
65% |
H13 |
75% |
(Tabelul de prelucrabilitate pentru grade de oțel pentru scule)
Procese de fabricație a tijelor de foraj
În general, există două tipuri principale de fabricare a tijelor de foraj: întărirea cu apă și întărirea cu ulei.
Pentru a crea o tijă de foraj, oțelul pentru scule este mai întâi încălzit până când devine o culoare roșie strălucitoare. Odată ce devine roșu, trebuie să fie răcit, astfel încât să se întărească și să-și păstreze forma. Această răcire se poate face fie prin scufundarea tijei de foraj în apă, fie în ulei cald. Să vedem diferențele dintre ambele procese.
Fabricare tije de foraj întărite cu apă
Tijele de foraj întărite cu apă sunt exact așa cum sună – tijele de foraj întărite prin scufundarea lor în apă. În primul rând, oțelul pentru scule este încălzit până când capătă o culoare roșie strălucitoare. Apoi, este scufundat într-un bazin de apă pentru a se răci și a se întări.
O tijă de foraj întărită cu apă are un conținut scăzut de aliaj, ceea ce o face ideală pentru prelucrare, dar nu suficient de rezistentă pentru sudare. Tijele de foraj întărite cu apă sunt cele mai potrivite pentru cei care caută piese și unelte ieftine și foarte prelucrabile.
Fabricarea tijei de foraj călit cu ulei
Un proces de fabricație cu întărire în ulei implică oțel care a fost tratat termic și este scufundat în ulei cald pentru a se răci.
Tijele de foraj întărite cu ulei sunt mai bogate în aliaj, așa că sunt potrivite atât pentru prelucrare, cât și pentru sudare. În ceea ce privește duritatea lor, tijele întărite cu ulei sunt mult mai înalte pe scară. Datorită durității lor, sunt mai durabile și mai rezistente la temperaturi extreme.
Care este lungimea unei tije de foraj?
Lungimea medie a tijei de foraj este de 3 picioare (36 inchi) sau 12 picioare (144 inchi). Unii producători de tije de foraj vor fi de acord să taie tije de 12 picioare în două tije de 6 picioare, care sunt mai ușor de lucrat și manipulat.
În sistemul metric, o tijă de 36 inchi este egală cu 91.44 cm, iar 144 inchi este 3.6 metri.
Cât de dreaptă este o tijă de foraj?
Când vine vorba de toleranța de dreptate a unei tije de foraj, putem vedea două numere diferite, unul în inci, unul în milimetri.
Pentru oțelul de scule recoapt care are 36, 72 sau 144 inchi lungime, toleranța este de +0/+0.125 inchi, iar rectitudinea ar trebui să fie de ±,005 inchi TIR maxim pe 12 inchi.
Măsurătorile în milimetri sunt următoarele:
- O toleranță de -0.60/+2.60 mm;
- Rectitate de ±.13mm max TIR la 300mm;
Poate fi sudată o tijă de foraj?
Răspunsul scurt este da – puteți suda tije de foraj. Cu toate acestea, luați în considerare că tratament termic din procesul de sudare se va căli cu oțelul pentru scule și îl va întări. Cu aceasta, materialul va deveni mai dificil de lucrat și de manipulat.
Așadar, atunci când sudați tije de foraj, faceți-o întotdeauna ținând cont de cele mai bune practici de sudare pentru a evita să rezulte un material prea greu de manevrat.
În plus, majoritatea tijelor de foraj care se întăresc cu ulei și cu aer sunt potrivite pentru sudare, în timp ce oțelul care se întărește cu apă nu este. Țineți cont de acest lucru atunci când pregătiți procesul de fabricație.
Ce calitate de oțel este o tijă de foraj?
Putem folosi mai multe grade diferite de oțel pentru scule pentru fabricarea tijei de foraj: W1, O1, A2, D2, S7, M2 și V44. Să vedem pentru ce este mai bine fiecare dintre acestea.
Oțel pentru scule W1
Tip: Întărire cu apă
Am decis să vorbim mai întâi despre oțelul pentru scule W1, datorită cât de larg utilizate și de ieftine sunt aceste tije de foraj. Cu toate acestea, prețul scăzut vine cu o duritate scăzută a acestui material. Oțelul W1 are un conținut mai mic de aliaj decât oțelul călit cu aer sau ulei. Mai puțin aliaj înseamnă că acest material este perfect pentru prelucrare, dar nu suficient de dur pentru sudare.
Luând în considerare toate acestea, recomandăm tije de foraj W1 pentru călire cu apă pentru aplicații care nu necesită rezistență și duritate suplimentare.
Oțel pentru scule O1
Tip: Întărire în ulei
Oțelul pentru scule O1 are o duritate remarcabilă dacă luați în considerare prețul său modest. Producătorii folosesc adesea tije de foraj O1 ca un înlocuitor superior pentru tijele de foraj W1 în aplicații care necesită mai multă duritate și rezistență la uzură.
Cu toate proprietățile lor fantastice, aceste tije de foraj O1 au un raport preț/valoare excelent. Conținutul mai mare de aliaj al oțelului cu întărire în ulei îl face o alternativă mult mai bună la oțelul pentru scule care se întărește cu apă precum W1.
Oțel pentru scule A2
Tip: Întărire cu aer
Tijele de foraj A2 se întăresc prin aer, ceea ce are ca rezultat o bună prelucrabilitate și caracteristici de sudare. Tipurile de oțel de scule cu călire prin aer își câștigă duritatea pur și simplu prin răcirea în aer nemișcat. Deoarece vorbim despre un oțel aliat cu crom de calitate superioară, oțelul pentru scule A2 are caracteristici de întărire profundă, rezistență ridicată la compresiune și stabilitate remarcabilă după călire.
În comparație cu O1, A2 poate servi ca un înlocuitor mai sofisticat care oferă mai multă rezistență, rezistență la uzură și stabilitate structurală.
Oțel pentru scule D2
Tip: Întărire cu aer
Oțelul pentru scule D2 este un material unic cu conținut ridicat de carbon și crom. Nivelurile de crom și carbon sunt mai mari decât în oțelul A2, făcându-l mai durabil și mai rezistent la uzură.
Nu este de mirare că tijele de foraj D2 sunt de obicei printre cele mai scumpe pe care le puteți găsi. Datorită rezistenței mari și longevității sale, puteți folosi tije de foraj D2 pentru trasarea și forjarea liniilor.
Oțel de scule S7
Tip: Întărire cu aer
Tija de foraj S7 are un conținut mai mic de carbon decât alte tipuri de oțel, ceea ce o face incredibil de rezistentă la șocuri. De aceea, tijele S7 sunt cunoscute și ca tije de foraj super șoc.
Cand il tratam cu caldura, S7 obtine un nivel de duritate ridicat. De obicei folosim tije de foraj S7 pentru piese care ar trebui să reziste la șocuri extrem de scăzute și la temperaturi ridicate.
Oțel de scule M2
Tip: wolfram-molibden, de mare viteză
Tija de foraj M2 este cea mai utilizată calitate pentru fabricarea sculelor de tăiere și a altor burghie. Ca atare, M2 este un fel ca standardul de aur pentru oțelul de scule de mare viteză.
M2 prezintă o duritate excelentă și rezistență la uzură. În trecut, am folosit adesea T1 pentru aplicații de mare viteză. Cu toate acestea, datorită caracteristicilor și proprietăților sale superioare, M2 a înlocuit T1 la scară masivă.
V44 (H13) Oțel pentru scule
Tip: Răcire cu aer
Viscount 44 este complet preîncălzit Oțel pentru scule H13. Procesul de preîntărire al lui V44 îl face foarte potrivit pentru matrițe de lucru la cald. Folosind V44, putem reduce pericolul de distorsiuni sau modificări de dimensiune în timpul tratamentelor termice.
Cele mai frecvente utilizări și aplicații ale V44 includ unelte de extrudare, matrițe de forjare, matrițe din plastic și multe unelte diferite pentru lucru la cald.
Care este duritatea Rockwell a unei tije de foraj?
Duritatea Rockwell este o scară bazată pe duritatea de indentare a diferitelor materiale. Diferite valori au coduri diferite de litere/cifre în funcție de nivelul lor de duritate.
După cum am menționat anterior, producăm tije de foraj din oțel de scule recoapt, care are o duritate Rockwell cuprinsă între 96Rb și 110Rb.
Tipul materialului |
Diametru de precizie | Duritate Brinell | Rockwell Hardness |
Oțel de scule | 0.000 "- 0.124" | 341 |
110Rb |
Oțel de scule |
0.125 "- 0.249" | 275 | 104Rb |
Oțel de scule | 0.250 "- 0.875" | 241 |
101Rb |
Oțel de scule |
0.876 inchi + | 207 |
96Rb |
(O tijă de foraj Rockwell Tabel de duritate)
În concluzie
Nu în ultimul rând, am dori să revenim la importanța tijelor de foraj pentru a avea finisaje netede ale suprafețelor, fără greșeli sau imperfecțiuni. Mai mult, aveți grijă ca oțelul pentru scule pe care îl utilizați să fie de înaltă calitate. Puteți realiza acest lucru colaborând cu un producător de prelucrare de calitate și comunicându-vă cererile.
Una peste alta, sperăm sincer că am reușit să vă explicăm ce este o tijă de foraj, cum producem una și toate utilizările sale diferite. Alegerea clasei potrivite de oțel pentru scule în funcție de aplicarea tijei de foraj este ceva ce trebuie să exersați. Cu acest ghid pentru fabricarea tijei de foraj, puteți lua o decizie informată.