コバルトドリルの中にはすぐに故障するものもある理由

コバルトドリルがすぐに故障した場合、多くの購入者はまずドリル自体の性能が悪いに違いないと考える。
それは時として真実である。
市場には、実際の材料、熱処理、または研削精度が謳われている仕様と一致しない低価格製品が存在する。
しかし、ドリルビットだけが問題ではない場合もある。
ステンレス鋼の穴あけ加工において、多くの場合、失敗の原因は工具と用途との関係性にある。たとえ良質なドリルであっても、穴あけ条件が適切でなければ、すぐに破損してしまう可能性がある。
産業分野の購買担当者にとって、この区別は重要である。原因を誤って判断すると、次の購買決定も誤ったものになる可能性がある。

1. 材料がコバルト含有量の記載と一致しない可能性があります
「コバルト」という言葉は、ドリルビット市場で広く使われている。
しかし、コバルトドリルはすべて同じというわけではない。
M35やM42などの真のHSS-Co鋼種は、鋼合金の一部としてコバルトを含んでいます。コバルトは表面だけでなく、材料全体に分布しています。
これは重要な点です。なぜなら、コバルトは主に切削刃が高温にさらされる場合に有効だからです。鋼材自体に表示されているコバルト含有量が含まれていない場合、ドリルは困難な穴あけ作業において期待される性能を発揮できません。
購入者にとっての問題は、この違いが必ずしも外見からは分からないということだ。
2つのドリルは見た目が似ているかもしれません。色や刻印も似ているかもしれません。どちらもHSS-Coとして販売されているかもしれません。しかし、ステンレス鋼に穴を開け始めると、その違いは明らかになります。

2. 熱処理によって硬度と靭性のバランスが決まる
材料のグレードが適切であっても、熱処理によって大きな違いが生じる場合がある。
HSS-Coドリルにおいては、単にドリルをできるだけ難しくすることが目的ではない。
ドリルが硬すぎると、刃先が欠けたり、負荷がかかった際にドリルが折れたりする可能性があります。
ドリルビットが柔らかすぎると、刃先がすぐに摩耗して切削能力が低下する可能性があります。
真の課題は、硬度と靭性のバランスを制御することである。
これが、同じ材質グレードで作られた2本のコバルトドリルが同じ性能を発揮しない理由の一つです。鋼材グレードは出発点であり、熱処理工程によって、その材料の潜在能力が実際に切削性能にどれだけ反映されるかが決まります。

3．研削形状の不備により、切削負荷が不均一になる
コバルトドリルがすぐに故障するもう一つの理由は、形状の悪さである。
ツイストドリルは2つの刃先で切削します。この2つの刃先は、切削負荷をできるだけ均等に分散させる必要があります。
リップの長さ、先端角度、または逃げ角が一定でない場合、ドリルの片側がもう片側よりも強く働く可能性があります。
それはいくつかの問題を引き起こす。
  •局所的な切削圧力が高い
  •刃先の片側に熱が集中する
  •より早く摩耗する
  •穴が大きすぎる、または穴の安定性が低い可能性がある
ユーザー側から見ると、これは材料の問題のように見えるかもしれません。しかし、製造側から見ると、実際には研削精度の問題である可能性があります。
OEMブランドや販売代理店にとって、ロットごとの品質の一貫性が重要なのはそのためです。ドリルビットは単なる鋼鉄の塊ではありません。それは研磨切削工具でもあるのです。

4. コバルトドリルはより高い熱に耐えられるが、無制限の熱に耐えられるわけではない
多くのユーザーがコバルトドリルを選ぶ理由は、標準的なHSSドリルに比べて高温下でも硬度をより良く維持できるからである。
これは正しいです。
しかし、それはコバルトドリルをどんな速度でも使用できるという意味ではない。
主軸回転速度が高すぎると、切削刃が工具と被削材が放熱できる速度よりも速く熱を発生する。温度が高くなりすぎると、刃先の摩耗が加速する。
これは特に、コバルトドリルは耐熱性が高いという理由だけで、より速く回転させるべきだとユーザーが考えている場合に多く見られる現象です。
実際には、コバルトドリルは適切な回転速度と送り速度が必要です。難削材の切削においては標準的なHSSドリルよりも優れた性能を発揮しますが、それでも切削原理は変わりません。

5. ステンレス鋼の加工硬化はしばしば誤解されている
HSS-Coドリルは、ステンレス鋼、特に304と316の加工に多く使用されます。
ステンレス鋼の加工が難しいのは、単に強度が高いからではない。穴あけ加工中に切削条件が変化する可能性があるため、加工が難しいのだ。
ドリルが切削ではなく擦れる場合、送りが軽すぎる場合、または穴の中でドリル動作が繰り返し停止する場合、ステンレス鋼の表面が硬くなる可能性があります。
すると、次の切削工程では、元の材料を切削するのではなく、前の穴あけ加工によって形成されたより硬い層を切削することになる。
これは刃先を非常に早く損傷させる可能性があります。
顧客とのコミュニケーションにおいて、これは説明すべき最も重要な点の1つです。ドリルの寿命が短いのはドリル自体のせいだと非難されることがありますが、本当の理由は、穴あけ加工中にワークピースの切削が難しくなったためです。

6．冷却、潤滑、切削屑の排出は依然として重要である
もう一つよくある誤解は、コバルトドリルには切削油が必要ないというものです。
コバルトは標準的なHSSに比べて耐熱性を向上させるが、適切な冷却と潤滑の必要性をなくすわけではない。
切削油は3つの点で役立ちます。
  •刃先での摩擦を軽減します
  •温度調節に役立ちます
  •チップの排出性を向上させます
冷却や潤滑が不十分だと、切削刃周辺に熱や切りくずが長時間留まります。これは、連続穴あけ、深穴加工、ステンレス鋼加工において特に有害です。
コバルトドリルは標準的なHSSドリルよりも過酷な条件下でも耐えられる可能性があるが、それでも適切な掘削環境が必要である。