Podstawowe zasady wiercenia koronami diamentowymi

Diamentowe wiertła koronowe, w tym także firmy ASTAR, są narzędziami umożliwiającymi wykonanie otworów zarówno w naturalnych materiałach skalnych, granicie, marmurze, piaskowcu itd., jak i sztucznie wytworzonych: betonie, betonie zbrojonym, ceramice budowalnej, asfalcie itd.

Narzędzia te znajdują zastosowanie na placach budów do wykonywania otworów w stropach, ścianach, fundamentach, biegach schodów, balkonach itd., jak i w powierzchniach dróg asfaltowych, betonowych w celu pozyskania próbek w kształcie walców do przeprowadzenia badań, zaś w

przemyśle kamieniarskim służą do wiercenia w materiałach skalnych (w kamieniołomach oraz zakładach przeróbczych). Elementem skrawającym w koronach są segmenty diamentowe właściwie dobrane do wierconego materiału. Są one zamocowane do krawędzi rurowego korpusu wiertła za pośrednictwem specjalnie dobranego lutu srebrno-miedzianego.
Koronami diamentowymi wykonuje się otwory za pomocą wiertnic i specjalnych wiertarek. W zależności od warunków pracy, stosuje się wiertnice z napędem elektrycznym, hydraulicznym, pneumatycznym bądź spalinowym. Urządzenia te są wyposażone w systemy doprowadzania wody do środka wiertła rurowego, jak również w kilkustopniową skrzynię biegów. W zależności m.in. od mocy maszyny, średnicy wykonywanego otworu oraz materiału obrabianego stosuje się zwykle następujące prędkości obrotowe: 200- 500 obr./min (I bieg), 400-1000 obr./min (II) i 900-2000 obr./min (III).
Aby prawidłowo pracować wiertnicą, przed przystąpieniem do wykonania otworu należy dokładnie określić miejsce jego wykonania. Następnie zamontować podstawę maszyny w miejscu wykonywania otworu, wykorzystując do tego następujące metody nocowania:
 na dybla stalowego i śrubę rozporową;
 na pręt rozporowy (rozparcie podstawy wiertnicy między przeciwległymi powierzchniami stropu i podłoża);
 na ściski montażowe bądź łańcuchy napinające;
 przez obciążenie ciężarem;
 podciśnieniowego (instalacja ze specjalną pomopą).

Prawidłowe i stabilne zamocowanie podstawy wiertnicy zapewnia nam bezawaryjną, bezwstrząsową i precyzyjną pracę. Zanim zaczniemy wykonywać otwór, powinniśmy dokonać przeglądu technicznego maszyny, zwracając szczególną uwagę na sprawność napędu oraz instalacji zasilającej. Teraz możemy podłączyć zasilanie (w zależności od typu maszyny) oraz dokonać sprawdzającego próbnego posuwu wiertnicy na szynie podstawy aż do skrajnych pozycji. Potem uruchomiamy silnik, aby sprawdzić jego pracę na wszystkich biegach. W przypadku urządzeń niemających przekładni z synchronizatorami, przed zmianą biegów należy je wyłączyć. Następnie przesmarowujemy gwint wiertła oraz wrzeciona wiertnicy i zakładamy podkładkę z brązu, mosiądzu lub z miedzi oraz dokonujemy montażu korony. Polega on na nakręceniu go ręką na gwint wrzeciona i dokręceniu kluczem płaskim o odpowiednim wymiarze. Za pomocą poziomicy lub innego przyrządu sprawdzamy równoległość szyny prowadzącej podstawy wiertnicy oraz powierzchni zewnętrznej korpusu rurowego. W przypadku wystąpienia nierównoległości należy dokonać regulacji na podstawie wiertnicy.
Kolejną czynnością jest uruchomienie dozowania wody oraz silnika maszyny. Na biegu jałowym oceniamy stabilność montażu podstawy do podłoża i sprawdzamy sprawność posuwu wiertnicy oraz czy nie występuje tzw. bicie wiertła. W przypadku stwierdzenia nieprawidłowości, należy ocenić poprawność montażu podstawy wiertnicy, wiertnicy oraz wiertła.
Kiedy stwierdziliśmy prawidłową pracę wiertnicy na biegu jałowym, możemy przystąpić do wiercenia. W tym celu przesuwamy za pomocą zastosowanego mechanizmu maszynę z obracającym się wiertłem w kierunku wierconego materiału, stopniowo zagłębiając się to narzędzie w obrabianym elemencie. Podczas pracy wiertnicy obracające się wiertło rurowe wskutek wywieranego nacisku skrawa materiał wiercony po okręgu, natomiast dozowana do miejsca obróbki woda powoduje wypłukiwanie urobku na zewnątrz oraz chłodzenie narzędzia.
Podczas wiercenia należy stosować równomierny nacisk, obserwując wydostający się z otworu urobek. W zależności od materiału wierconego, średnicy wykonywanego otworu i mocy wiertnicy stosuje się różne prędkości obrotowe, postęp wiercenia oraz dozowanie wody. Należy w związku z tym przestrzegać następujących podstawowych zasad:

• bardzo twarde materiały – niższa prędkość obrotowa (2-3 m/s) i mniejszy posuw;
• materiały abrazywne – wyższa prędkość obrotowa (4-6m/s) i większy posuw.

Siła nacisku wywieranego podczas pracy

jest uzależniona od powierzchni czołowego kontaktu segmentów diamentowych z wierconym materiałem i powinna wynosić 200-250 N/cm2 (ok. 20-25 kG/cm2), co w przeliczeniu na nacisk wywierany podczas pracy daje: maks. 40 kg dla ręcznych wiertnic i 250-400 kg w przypadku wiertnic montowanych na podstawie z mechanicznym posuwem.
Twarde materiały wymagają stosowania maszyn o większej mocy, jeśli jest to niemożliwe, należy zmniejszyć prędkość obrotową wiertła diamentowego przez redukcję biegu wiertnicy na niższy i zwiększyć nacisk wiertła diamentowego na materiał. Beton zbrojony należy do materiałów trudnych w wierceniu i w zależności od udziału procentowego zbrojenia tempo wiercenia może ulec wyraźnemu spowolnieniu. Podczas przewiercania zbrojenia należy zredukować bieg wiertnicy na niższy, zmniejszyć ilość dozowanej wody i nacisk wiertła na wiercony materiał, dostosowując postęp wiercenia do oporu stawianego przez przewiercane zbrojenie. Podczas pracy należy obserwować wypływający wraz z wodą urobek z opiłkami stali. Dopiero po przewierceniu zbrojenia można zwiększyć postęp wiercenia.

Warto tu wspomnieć, że urobek jest samoczynnie wypłukiwany wodą ze szczeliny powstającej podczas przewiercania materiału. Brak bądź zbyt mała ilość dozowanej wody może doprowadzić do przyspieszonego zużycia segmentów. Przyczynami tego są:

• wystąpienie zbyt dużego tarcia segmentów o materiał obrabiany,
• przegrzanie segmentów,
• uszkodzenie wiertła diamentowego np. przez odpadnięcie lub pęknięcie segmentów,
• starcie bocznej powierzchni korpusy metalowego,
• wypaczenie korpusu metalowego i pojawienie się tzw. bicia wiertła.

Podczas wiercenia następuje samoistne ostrzenie się segmentów diamentowych. W przypadku stępienia wiertła diamentowego, czego objawem jest niewielki postęp wiercenia bądź jego brak, należy dokonać tzw. ostrzenia segmentów przez wykonanie kilku wierceń na bloczku piaskowca, cegły silikatowej, betonu świeżego lub innego abrazywnego materiału. Spowoduje to tzw. odsłonięcie kryształków diamentów w segmencie i ustąpienie objawów niewłaściwej pracy wiertła diamentowego. Po wykonaniu otworu należy wycofać wiertło z wierconego materiału, a następnie wyłączyć napęd wiertnicy i usunąć z wnętrza wiertła rurowego odwiert materiału. W przypadku przewiercania stropu należy zabezpieczyć niższą kondygnację przed spadającym odwiertem.
Po zakończeniu pracy zdejmujemy wiertło rurowe z wrzeciona maszyny, wykorzystując do tego klucze płaskie będące na wyposażeniu maszyny, następnie demontujemy wiertnicę oraz jej podstawę. Następnie powinniśmy starannie umyć silny, strumieniem wody wiertło diamentowego, zwracając szczególna uwagę na dokładne usunięcie zalegającego urobku z jego wnętrza. Pozwoli to nam dokonać przeglądu stanu korpusu rurowego oraz segmentów diamentowych.