Terbuat dari Apa Mata Bor? Penjelasan Badan Baja, Kobalt, dan Karbida

Ambil bor putar berukuran 3/16 inci ke pelat baja tahan karat 304 dan lihat apa yang terjadi. Ujungnya berubah menjadi biru, asap mengepul, dan dalam satu menit ujung tombaknya bergesekan, bukannya terpotong. Tidak ada yang salah dengan bor tersebut kecuali ini: setelah suhu sekitar 540 C, karbida di dalam badan baja tidak lagi mampu menahan kekerasannya. Untuk memahami terbuat dari apa mata bor itu adalah benar-benar memahami materi dasar mana yang menghalangi Anda dan momen itu.

Mata bor dibuat dari empat bahan dasar

Setiap mata bor terdiri dari dua bagian: ujung tombak dan badan pembawanya. Teknologi canggih hanya berasal dari empat kelompok material. Itu adalah baja berkecepatan tinggi, baja berkecepatan tinggi yang mengandung kobalt, tungsten karbida dalam bentuk padat atau brazing, dan abrasif berlian. Baja karbon adalah pilihan kelima dan paling bersejarah yang kini bertahan terutama pada produk pengerjaan kayu yang murah.

Definisi itulah yang menyebabkan pemilihan material mengikuti benda kerja dan bukan sebaliknya. Kayu hangus mendekati 200 C. Agregat beton berada pada skala 7 Mohs. Baja tahan karat mampu melampaui suhu 600 C. Setiap kondisi menunjukkan bahan dasar yang berbeda, itulah sebabnya tidak ada mata bor yang dapat mengebor semuanya dengan baik.

Baja berkecepatan tinggi sebenarnya terbuat dari sebagian besar mata bor

Sekitar delapan dari sepuluh mata bor yang dijual di seluruh dunia terbuat dari baja berkecepatan tinggi, dan M2 adalah kelas yang melakukan sebagian besar pekerjaan tersebut. M2 bukan sebuah merek. Ini adalah klasifikasi baja perkakas AISI, ditulis sebagai DIN 1.3343 di katalog Eropa.

Lelehan M2 yang khas, diukur berdasarkan beratnya, mengandung:

• Karbon sebesar 0,80 hingga 0,88 persen, yang membentuk karbida keras
• Kromium pada 3,8 hingga 4,5 persen, untuk kemampuan pengerasan dan ketahanan terhadap korosi
• Molibdenum sebesar 4,7 hingga 5,2 persen dan tungsten sebesar 5,9 hingga 6,7 persen, dua elemen yang memiliki kekerasan panas
• Vanadium sebesar 1,7 hingga 2,0 persen, yang membatasi pertumbuhan butiran selama perlakuan panas
• Besi menyusun keseimbangan lelehan

Setelah pengerasan dan temper ganda, M2 menghasilkan antara 62 dan 65 HRC. Mata bor tersebut cukup keras untuk baja ringan, alumunium, kuningan, plastik, dan sebagian besar kayu, dan cukup kuat sehingga mata bornya tertekuk sebelum pecah saat bor terjepit.

Permukaan akhir tidak mengubah semua ini. Bit oksida hitam membawa lapisan oksida besi setebal kurang dari sepuluh mikron. Ini menahan cairan pemotongan dan menghentikan pengelasan chip ke tepi. Giling lapisannya dan baja di bawahnya sama.

Baja berkecepatan tinggi memperoleh kekerasannya dari perlakuan panas, bukan dari bahan kimia. Ambil ujungnya melewati suhu sekitar 600 C dan itu akan berubah menjadi baja biasa. Perubahan warna adalah satu-satunya peringatan yang Anda dapatkan.

Geometri titik belah adalah bentuk paling umum yang akan Anda beli. Dua ujung tombak utama digiling menjadi empat sisi yang bertemu pada 135 derajat. Pada pelat di bawah 10 mm, hal ini menghentikan perpindahan titik, dan memerlukan tekanan umpan yang lebih kecil dibandingkan titik 118 derajat karena tepi pahat lebih pendek.

Mata Bor Logam Titik Terpisah untuk Chuck Shank Cepat 1/4 Inci Mata bor logam dengan geometri titik terpisah, tersedia dalam dimensi L50, L70, DIN338, dan DIN340; berguna saat meninjau opsi titik 135 derajat dan nilai HSS kobalt. Lihat Produk →

Cobalt adalah bahan tambahan, bukan bahan mata bor

Cobalt tidak digunakan untuk membuat badan mata bor. Ini adalah elemen paduan yang dilebur menjadi baja berkecepatan tinggi, dengan berat lima hingga delapan persen. M35 mengandung sekitar 5 persen dan M42 mengandung sekitar 8 persen, dan itulah dua nama yang akan Anda lihat tercetak pada kemasannya.

Apa yang dilakukan kobalt adalah memperlambat pengerasan karbida pada suhu. Partikel tungsten karbida dalam matriks baja ingin menggumpal dan tumbuh, dan begitu tumbuh, pinggirannya menjadi lunak. Cobalt memperlambat proses tersebut dan meningkatkan suhu tepi yang dapat digunakan. Peningkatan kekerasan panas yang diukur kira-kira seperti ini.

Anda tidak dapat membedakan sedikit pun kobalt dari non-kobalt dengan melihatnya. Pabrik yang sama dapat menyelesaikan M2, M35 dan M42 dengan oksida hitam yang identik, dari wadah yang sama. Kurangnya kualitas baja yang tercetak pada kemasannya, satu-satunya sinyal yang tersisa adalah harga dan berapa lama tepiannya bertahan tahan karat.

Tungsten karbida disinter, bukan dicairkan

Tungsten karbida sama sekali bukan baja. Ini adalah metalurgi serbuk. Butiran tungsten karbida sub-mikron diikat dengan kobalt atau nikel dan disinter pada suhu mendekati 1400 C menjadi blanko padat. Kelas WC-Co yang khas menghasilkan 6 hingga 12 persen pengikat kobalt berdasarkan beratnya.

Kekerasan mencapai sekitar 1400 hingga 1600 HV, yaitu sekitar 90 pada skala HRA dan melampaui apa pun yang dapat disentuh oleh file. Kekerasan itulah yang memungkinkannya memotong agregat beton yang hanya akan memoles tepi HSS hingga rata.

Itu datang dalam dua bentuk. Karbida padat berarti seluruh bor disinter, yang merupakan standar untuk lubang mikro 0,3 mm pada papan sirkuit tercetak dan untuk pusat permesinan CNC. Berujung karbida berarti sisipan sinter kecil dibrazing ke betis baja, yang merupakan konstruksi yang digunakan untuk pekerjaan pasangan bata dan palu.

Mata bor SDS-plus dan SDS-max hampir semuanya dibrazing. Ujung karbida tiga pemotong dilas ke betis baja beralur, dan ketiga ujung tombak membagi energi palu menjadi tiga titik kontak, bukan dua, yang menjaga lubang tetap bulat dan mengurangi pengikatan pada beton bertulang.

Mata Palu Berujung Karbida Pemotong SDS-3 untuk Pengeboran Batu Mata bor batu berujung karbida tiga pemotong dengan penghilang debu tiga seruling, berukuran 3,45–18 mm; berguna saat membandingkan bit SDS yang dibrazing untuk batu bata, beton, dan batu. Lihat Produk →

Pematrian adalah titik lemah dari setiap mata bor berujung karbida. Paduan mematri perak dan kuningan meleleh antara 600 C dan 700 C. Menyalakan sedikit batu merah dan ujungnya terlepas, meninggalkan betis baja yang sangat bagus tanpa apa pun di ujungnya.

Pelapis mengubah permukaan, bukan substrat

Lapisan PVD pada mata bor adalah lapisan tipis, biasanya berukuran 1 hingga 4 mikron, yang hilang setelah sekitar 30 lubang pada baja pada laju umpan normal. Titanium nitrida dan titanium aluminium nitrida adalah dua bahan yang paling sering Anda temui, dan keduanya bekerja dengan menurunkan gesekan dan mengurangi tepian yang terbentuk, bukan dengan mengeraskan baja di bawahnya.

Bit M2 berlapis titanium dan bit M2 biasa memiliki kekerasan yang sama. Pelapisan mengubah cara chip meluncur, bukan seberapa keras tepinya.

Warna adalah ujian yang buruk di sini, yang merupakan jebakan bagi sebagian besar pembeli. Tepian berwarna kuning atau emas sering kali terbuat dari Timah, namun tepian berwarna biru tua keabu-abuan mungkin saja merupakan oksida uap, dan mata bor baja kobalt asli tidak akan menghasilkan warna sama sekali setelah hasil akhir yang cerah. Bacalah tingkatan baja yang dicetak, bukan bayangannya.

Mata bor pengerjaan kayu adalah baja karbon atau HSS, bukan karbida

Suhu arang kayu sekitar 200 C, yang jauh dari titik di mana badan baja akan dianil, sehingga mata bor pengerjaan kayu tidak memerlukan kobalt atau tungsten karbida. Itu terbuat dari baja karbon atau M2 biasa, dan geometrinya membawa kinerja sebagai gantinya.

Mata bor kayu brad-point memiliki tiga fitur kerja yang penting:

• Taji bagian luar, yang menggores serat kayu dengan bersih dan mencegah permukaan robek pada tepinya
• Titik tengah, yang menempatkan mata bor sebelum seruling menyentuh benda kerja
• Dua seruling utama, yang mengangkat sampah keluar dari lubang, bukan mengemasnya

Hapus taji dan lubangnya robek. Itulah sebabnya mata bor pengerjaan kayu dinilai berdasarkan penggilingannya, bukan berdasarkan kandungan paduannya.

Mata Bor Kayu Brad Point Standar dengan Shank Bulat Mata bor brad baja karbon dengan titik tengah presisi dan betis bundar, dengan diameter 3–30 mm; cocok untuk pengeboran kayu yang memerlukan sobekan. Lihat Produk →

Mata bor pengerjaan kayu jarang menggunakan tepi karbida karena karbida rapuh. Kayunya lunak, tetapi satu paku yang tertanam cukup untuk membuat ujung kayu yang sudah disinter menjadi tidak berguna.

Bagaimana cara mengidentifikasi terbuat dari apa mata bor

Warna mempersempit bidangnya, tetapi file menyelesaikan pertanyaannya. File 60 HRC menggigit baja berkecepatan tinggi apa pun, baik itu M2, M35, atau M42, dan meluncur melintasi tungsten karbida tanpa meninggalkan bekas.

Tes file cukup andal karena tidak bisa ditipu dengan paduan. M35 dan M42 cukup dekat dengan M2 sehingga file tidak akan memisahkannya, jadi pada pertanyaan kobalt hanya kelas baja cetak yang memberi Anda jawaban.

Jika mata bor tidak dilengkapi mutu baja cetak, asumsikan M2. Baja kobalt membutuhkan biaya yang sangat besar, dan tidak ada pabrik yang secara diam-diam memasukkannya ke dalam bagian yang tidak diberi label.

Pertanyaan yang sering diajukan tentang bahan mata bor

Apakah mata bor terbuat dari baja murni?

Mata bor HSS adalah baja, namun baja berkecepatan tinggi adalah baja perkakas paduan yang kira-kira 15 hingga 18 persen beratnya adalah tungsten, molibdenum, kromium, dan vanadium. Mata bor tungsten karbida sama sekali tidak mengandung baja dalam struktur pemotongannya; itu adalah butiran tungsten karbida yang disinter yang disatukan oleh pengikat kobalt.

Apakah mata bor kobalt sebenarnya mengandung kobalt?

Ya, tapi kurang dari namanya. M35 mengandung sekitar 5 persen kobalt dan M42 sekitar 8 persen, sisanya besi dan karbida. Cobalt tidak membentuk lapisan terpisah. Ini larut ke dalam matriks dan memperlambat pengerasan karbida saat tepinya memanas.

Bisakah mata bor tungsten karbida memotong logam?

Kaleng karbida padat, dan merupakan pilihan standar untuk pekerjaan produksi besi tuang, baja yang diperkeras di atas 45 HRC, dan aluminium. Ujung karbida yang dibrazing tidak bisa. Ujungnya rapuh, mudah terkelupas pada potongan yang terputus-putus, dan sambungan braze-nya gagal mendekati suhu 650 C, yang berada di bawah suhu tepi yang dihasilkan potongan baja.

Apakah lapisan emas pada mata bor selalu berbahan titanium?

Tidak. Warna kuning juga bisa berasal dari perlakuan uap oksida, dan mata bor baja kobalt mungkin tidak menunjukkan warna sama sekali. Film TiN memiliki ketebalan 1 hingga 4 mikron dan hanya terlihat sebagai perubahan warna, bukan sebagai lapisan berbeda. Periksa kualitas baja yang dicetak, bukan warnanya.