گام به گام آزمایش 3 صفحه 92 درس 4 آزمایشگاه علوم تجربی (2) (آزمایش های کاوشگری)

چگونه درجه سختی مجموعه کانی های خود را تعیین می کنید؟

یافته های من: ......................................................................

توسعه و کاربرد

1) اگر لبه چاقو را پشت یک بشقاب چینی بکشیم، خرده های کدام یک می ریزد؟

2) دربارهٔ چگونگی تهیه و کاربرد ساینده ها (سنباده)، مته ها و ... اطلاعات جمع آوری کنید.

یافته های من:

کانی های استاندارد موهس را به صورت ملاک به کار می بریم. هر کانی که روی کانی استاندارد، خط انداخت سخت تر از آن است و اگر خط پذیرفت نرم تر است.

توسعه و کاربرد

1) چاقو - به همین دلیل از چینی بدون لعاب برای تیز کردن چاقو استفاده می شود.

2) سنباده                      

سنباده یا کاغذ ماسه ورقه‌ای از جنس کاغذ یا مقوا یا پارچه است که دانه‌های سخت ساینده بر روی آن به وسیلهٔ چسب مخصوص نصب شده‌است و برای ساییدن مواد مختلفی چون فلزات، چوب، گچ و در بعضی موارد سرامیک استفاده می‌شود.

سنباده معمولاً برای صاف کردن و آماده کردن سطح ناصاف و خشن به کار می‌رود تا برای رنگ‌کاری آماده شود. همچنین گاهی سنباده برای ناصاف و خشن کردن سطوح صاف بکار می‌رود تا آنها را برای چسب زدن آماده سازد.

مته

مته ها به لحاظ ساختار و موارد استفاده تنوع بسیار زیادی دارند. بنابر این برای هر کاربرد، باید از نوعی که خاص آن فعالیت طراحی و ساخته شده است، استفاده گردد. انتخاب اشتباه و یا استفاده نا به جا گاهی موجب شکستن مته و بروز خطراتی برای اپراتور می شود، پس پیشنهاد می کنیم که بسته به نوع متریالی که باید سوراخکاری شود جنس مته انتخاب شود. با این کار اطمینان حاصل می شود که حفره ایجاد شده بدون اشکال بوده و همینطور اپراتور و تجهیزات مورد استفاده نیز آسیبی نمی بینند.

تیم تحریریه ادوکس در مقاله ای مجزا به معرفی انواع مته به لحاظ کاربرد پرداخته است. در این بخش به بررسی و شناخت جنس مته های دریل می پردازیم.

فلزات ساخت مته دریل

انواع متنوعی از فلزات وجود دارند که برای ساخت مته‌ استفاده می گردند. هر کدام از این فلزات برای نوع خاصی از متریال مناسب هستند. این مهم است که شما اول از جنس سطح سوراخکاری مطلع باشید و در مرحله بعد با شناخت نقاط قوت و ضعف هر نوع از فلزات ساخت مته، بهترین انتخاب را داشته باشید.

مته دریل با فولاد کم کربن

از جمله مزیت های این جنس قیمت بسیار ارزان است. مته ساخته شده با فولاد کم کربن که در آن حداکثر 15/0% کربن استفاده شده است بسیار مناسب برای سوراخکاری در چوب های نرم می باشند با این توضیح که معمولا جهت بهبود عمکردشان مدام نیاز به تیز شدن دارند. این نوع مته برای فلزات و چوب های سخت اصلا توصیه نمی شوند.

مته دریل با فولاد پُرکربن

این دسته از مته ها از فولاد پُر کربن یا به اصطلاح کربن بالا که به میزان 0/5 الی 1 درصد کربن دارند، ساخته می شوند. به دلیل مقاومت بهتری که در هنگام سایش (سوراخ کاری) دارند کمتر به تیز کردن نیاز دارند و جهت متریال های فلزی با سطح نازک و همچنین چوب های سخت مورد استفاده قرار می گیرد. با اینکه به لحاظ قیمت با مته های دریل فولاد کم کربن در یک سطح هستند ولی گزینه بهتری جهت انجام سوراخکاری های خانگی و عمومی محسوب می شوند.

مته دریل با فولاد سرعت بالا

فولاد تند بر یاHSS  پرکاربردترین ماده جهت تولید ابزارات برشی هستند که میتوان بوسیله آنها با سرعت 40 تا 50 متر بر دقیقه قطعات را برش داد یا سوراخکاری کرد. اجزا تشکیل دهنده این نوع فولاد شامل 18 درصد شامل تنگستن یا مولیبدن (که به منظور افزایش سختی حرارتی ابزار استفاده می شوند) 4 درصد شامل کروم (که برای افزایش استحکام ابزار در برابر تغییر طول استفاده می شود)  و 1 درصد شامل وانادیوم (که به منظور افزایش مقاومت ابزار در برابر خوردگی استفاده می شود) می گردد.

مته HSS ساخته شده با این مشخصات متالورژی، مقاومت بسیار بالاتری نسبت به فولاد پرکربن دارد و این مسئله به آن اجازه می دهد که در سایش های منجر به سوراخ کردن با سرعت بسیار بالاتری عملیات را انجام دهد و ساختار اولیه مته تا مدتهای زیادی حفظ شود.

مته‌ دریل کاربید

بلور الماس چند لایه (PCD) یکی از مواد بسیار سخت است که مقاومت زیادی نیز در برابر سایش دارد. این مواد از لایه های ریز کربن ( که در حالت فشردگی تشکیل الماس را می دهند) تشکیل شده است. ضخامت این لایه ها معمولا در حدود 0/5 میلیمتر است. این لایه ها اکثرا درون پوششی از ماده خاکستری از جنس کاربید تنگستن قرار دارند. با این مقدمه کوتاه مته هایی که نوک آنها از کاربید تشکیل شده اند، در سرعت های بالا توانایی تحمل گرما را نسبت به سایر انواع مته دریل دارند. بنابراین آنها را می توان جهت سایش فولادهای سخت با سطح نازک و چوب های سخت مورد استفاده قرار داد. به این نکته توجه داشته باشید که به دلیل شکننده بودن این تراشه، در هنگام کار با مراقب زیاد آنرا در دست بگیرید.

مته‌ دریل کبالت

نوعی فولاد سرعت بالاست که دمای بالا بر روی آن بی اثر می باشد به همین دلیل از مته کبالت جهت سوراخکاری آهن، استیل بگیر و نگیر، فولادهای آلیاژی و فولادهای استنلس استیل یا ضد زنگ استفاده زیادی می شود. یکی از اشکالات کبالت تُردی و شکنندگی زیاد آنها نسبت به فولاد سرعت بالا یا HSS می باشد.

مته‌ دریل الماسه

مته‌ کریستالی یا مته الماسه از سخت‌ترین مواد موجود ساخته شده‌اند. به لحاظ ساختار تولید، این نوع مته همانند مته‌های کاربید می باشند با این تفاوت که با ذرات الماس پوشانده شده‌اند. نحوه عملکرد مته الماسه بر خلاف دیگر انواع مته هاست. به این معنا که آنها با سایش سطح کار منجر به حفر سوراخ می شوند در حالی که مته الماسه با خرد کردن سطح متریال منجر به حفر می شود. بنا بر این بسیار ایده آل برای مته زنی سطوح سختی نظیر گرانیت، کاشی و سرامیک، سنگ مرمر، پشم شیشه، سنگ، شیشه و فلزات سنگین می باشد.

پوشش قسمت برش مته

پوشش قسمت ساینده مته موجب مقاوم تر شدن، روغن‌کاری ساده و صیقل بیشتر نسبت به فلز اصلی که در ساخت مته به کار رفته می‌شود. در واقع بهبود کیفیت برش، دوام و طول عمر مته ارتباط مستقیمی به نوع پوشش آن دارد. از جمله پوشش‌های رایج مته دریل می‌توان به اکسید سیاه، تیتانیوم نیترید (TiN)، تیتانیوم نیترید آلومینیوم (TiNA) و نیترید زیرکونیوم (ZrN) اشاره کرد.