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近几年来,金刚石薄壁钻头的用量迅速增加。钻头的寿命越长,钻孔效率越高,用户越满意。这无疑需要较高的制造成本作基础选用更高品级的金刚石,粘接效果更好的金属粉末,更严格的钻头制造工艺等等。但以我国目前的整体工艺水平,很难达到这个要求。钻头是消耗品(不是耐用消费品),用户的普遍心理是以较低的价格,购买质量被他们认为可信的产品。以安装空调为例,安装人员认为:每个钻头能装50台空调,即能钻80～100个孔就能被他们认可了。所以,我们也应该改变纯科研观念,让产品跟市场接轨:价格能被市场接受,质量能被用户认可。 在钻头钢体厚度一定的情况下,钻头胎体的壁厚取决于内外环状间隙的设计。地质取心钻头由于工程较复杂,孔深,内外环状间隙小,水力损失大,泵压高。为满足冷却和携带岩粉的需要,其水路设计比较严格,内外环状间隙、水口、水槽都有完整的标准体系。而工程钻头成孔浅,设备安装孔最深也只有115m左右,尤其是家庭装修钻孔所占比例较大,也最为独特,钻孔以水平孔居多,考虑到钻头的冷却和携带岩粉方便,钻孔时加大水量和水压,适当增加内外环间隙和水槽深度,钻头冷却完全,排粉干净,有利于提高钻速,且不容易发生烧钻和岩心堵塞。但这样做的结果容易造成携带岩粉的水流顺着水槽旋转飞出。这不仅使钻孔操作人员不便,还造成室内受污面积大。 钻头内外环状间隙的减小,使得钻头胎体壁厚变薄,这不仅能降低钻头成本,还能减少钻孔时对介质的破碎量,钻进还可以适当加快,劳动强度随之降低。有的厂家已经做了这方面的努力,受到了用户的欢迎。值得注意的是,即使设计的胎体厚度一定,随着模具使用次数的增多,模具因为氧化及退模时的磨损,尺寸变大,也会使得胎体壁厚增加。 很多厂家将钻头水口做成直槽形,在正常情况下不会出什么问题。但如果用户因室内装修过而拒绝钻孔时用水,操作人员为满足用户的要求而将水钻钻头当干钻钻头用。这使得钻头的工况极度恶化,造成钻头钢体受热膨胀及水口部位应力集中,极易造成钻头钢体在水口直角处产生裂纹。如果将水口做成圆弧型,就不会产生直槽那样的垂直应力,也不会产生疲劳裂纹的缺口,从而避免钢体的开裂。 钻孔施工以手持式钻机钻孔居多,要求钻头以锋利为主。在金刚石浓度一定时,适当增大金刚石的粒度对保证较大的出刃量有利。但以我国目前金刚石的合成水平,35/40目粒度的质量较差,切削工作时易碎裂。因此只能用细粒度的金刚石替代,这样也会获得较高的效率和较长的寿命。