ה צינור משעמם חור עמוק הוא מרכיב הליבה של BTA (Boring and Trepanning Association) מערכות קידוח חורים עמוקים. עוצב עבור עיבוד יעילות גבוהה של חורים עמוקים עם יחס עומק לקוטר (D:d) ≥ 10:1, הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות תעופה וחלל, אנרגיה ותעשיות רכב. הוא תואם הן למערכות צינור יחיד (STS) והן צינור כפול (DTS/פלט), תוך שימוש בנוזל קירור בלחץ גבוה ובעיצוב קשיח כדי להבטיח פינוי יציב של שבבים.
עיקרון מיקום ועבודה
- מהות: מבנה צינורי חלול הפועל עם ראשי מקדחה/קידוח מיוחדים להעברת כוח חיתוך, אספקת נוזל קירור בלחץ גבוה ופינוי שבבים.
- צינור יחיד (STS/BTA): נוזל קירור נכנס לאזור החיתוך דרך הטבעת בין הצינור OD לקיר החור; שבבים מפונים דרך הקדח הפנימי של הצינור. דורש איטום חלקי עבודה וראש לחץ. אידיאלי לקוטר חורים 12–850 מ"מ ויחסי עומק ≥ 100:1. היעילות היא פי 3-5 מזו של קידוח אקדח.
- צינור כפול (DTS/מפלט): נוזל קירור זורם דרך הטבעת בין הצינורות הפנימיים והחיצוניים; שבבים מפונים דרך הצינור הפנימי. אין צורך בראש לחץ, מה שהופך אותו להתאמה לכלי מכונות סטנדרטיים. עומק מרבי מומלץ הוא 1000 מ"מ (עד 2000 מ"מ עם מתאמים מיוחדים), מתאים לקוטר חורים 18-250 מ"מ.
מבנה וחומרים מפתח
| רכיב | פונקציה | מפרט טיפוסי |
| גוף צינור | מעביר מומנט, מספק נוזל קירור, מפנה שבבים | OD: 16-300 מ"מ, עובי דופן: 3-20 מ"מ, אורך: 1-6 מ' |
| חוט מחבר | מתחבר לראש/מחזיק כלים משעמם | חוט יחיד/רב-התחלה (למשל, 4ST/1ST), דיוק Class 6g, תואם לתקני ISCAR/UNISIG |
| רפידות הדרכה | מבטיח ישרות וגימור פני השטח | תוספות טונגסטן קרביד, רוחב: 5–15 מ"מ, מרווח עם חור: 0.01–0.03 מ"מ |
| חומר | מבטיח קשיחות ועמידות בפני שחיקה | סגסוגת פלדה (4140/4340), משטח ניטריד/ מצופה כרום, קשיות: HRC 30–45 |
פרמטרים טכניים (התייחסות כללית)
| קטגוריית פרמטרים | צינור יחיד (STS) | צינור כפול (מפלט) | הערות |
| קוטר חור מתאים | 12–850 מ"מ | 18–250 מ"מ | טווח משותף בתעשייה |
| יחס עומק מומלץ | ≤ 200:1 | ≤ 100:1 | התאם על סמך קשיחות המכונה ומערכת נוזל קירור |
| לחץ נוזל קירור | 5–20 MPa | 3-10 MPa | מבטיח השעיית שבב במהלך הפינוי |
| קצב זרימת נוזל קירור | 50–800 ליטר לדקה | 30-500 ליטר לדקה | גדל עם קוטר ועומק החור |
| ישרות צינור | ≤ 0.02 מ"מ/מ"ר | ≤ 0.03 מ"מ/מ"ר | קריטי לישור החור ולגליליות |
| חספוס פני השטח | ID Ra ≤ 1.6 מיקרומטר | ID Ra ≤ 3.2 מיקרומטר | מפחית את הסיכון לסתימת שבבים |
| דיוק חיבור | ניתוק חוט ≤ 0.01 מ"מ | אותו דבר כמו שמאל | מבטיח ריכוזיות ואיזון דינמי |
תרחישי יישומים ומדריך בחירה
- חומרים מתאימים: פלדת פחמן, סגסוגת פלדה, נירוסטה, סגסוגת טיטניום, סגסוגות בטמפרטורה גבוהה. יעיל במיוחד לחומרים המייצרים שבבים ארוכים וחוטיים.
- קריטריוני בחירה:
- קוטר/עומק: עבור חורים מתחת ל-18 מ"מ, תעדוף צינור יחיד. עבור עומקים > 1000 מ"מ, תעדוף צינור יחיד + ראש לחץ.
- סוג מכונה: השתמש בצינור כפול עבור מחרטות סטנדרטיות/מרכזי עיבוד אנכיים; השתמש ב-Single Tube למכונות ייעודיות לחורים עמוקים.
- יעילות: Single Tube מציע יעילות גבוהה יותר; צינור כפול מציע גמישות רבה יותר.
יתרונות והערות תפעול
- יתרונות ליבה: יכולת יחס עומק לקוטר גבוהה, דיוק עיבוד גבוה (סיבולת חורים IT7–IT9, Surface Ra ≤ 1.6 מיקרומטר), פינוי שבבים חלק ויכולת הסתגלות רחבה של חומרים.
- הערות תפעוליות:
- דיוק סינון נוזל הקירור צריך להיות ≤ 10 מיקרומטר כדי למנוע סתימה.
- נדרש חור טייס (קוטר = מזהה צינור משעמם - 0.5 מ"מ, אורך ≥ 2x קוטר החור).
- פרמטרי חיתוך בקרת: מהירות v = 30-100 מ'/דקה, הזנה f = 0.1-0.3 מ"מ/סל"ד (התאמה לפי חומר).
דוגמה למפרט טיפוסי (תקן UNISIG)
| קוטר חור מתאים (מ"מ) | צינור משעמם OD (מ"מ) | מזהה צינור משעמם (מ"מ) | אורך מומלץ (מ') |
| 20–30 | 19.05 | 15.00 | 1.5 |
| 31–40 | 28.58 | 22.00 | 2.0 |
| 41–50 | 38.10 | 30.00 | 3.0 |
| 51–65 | 50.80 | 42.00 | 4.0 |
