คุณเคยหยิบสว่านขึ้นมาแล้วสงสัยไหมว่าทำไมถึงมีรูปร่าง ขนาด และแม้แต่เสียงที่แตกต่างกันมากมายขนาดนี้? การเจาะมีประโยชน์มากกว่าแค่การเจาะรูกลม ช่างไม้ นักธรณีวิทยา วิศวกรด้านแหล่งน้ำมัน และทันตแพทย์ ล้วนแต่เจาะ แต่แต่ละกลุ่มก็ใช้เครื่องมือที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง
การรู้ถึงความแตกต่างเหล่านี้จะช่วยให้คุณทำงานได้เร็วขึ้น ลดต้นทุน และปลอดภัย คู่มือนี้จะอธิบายเครื่องมือเจาะหลักๆ ทุกชนิดด้วยภาษาที่ชัดเจนและเข้าใจง่าย เมื่ออ่านจบ คุณจะรู้ว่าเครื่องมือชนิดใดเหมาะกับงานไม้ โลหะ คอนกรีต หินลึก หรือแม้แต่กระดูก และคุณจะได้เห็นว่าการออกแบบสมัยใหม่ยังคงพัฒนาขีดจำกัดด้านความเร็วและความแม่นยำอย่างต่อเนื่อง
โครงยึดแบบคลาสสิกใช้ข้อเหวี่ยงรูปตัว U ด้ามจับไม้ด้านบน และเฟืองขับที่ช่วยให้คุณทำงานในพื้นที่แคบได้ เมื่อคุณหมุนข้อเหวี่ยง ดอกสว่านจะหมุนและตัดเส้นใยไม้ได้อย่างเรียบร้อย ช่างไม้ยังคงใช้โครงยึดสำหรับงานต่อไม้ที่ละเอียด เพราะพวกเขาสามารถรู้สึกถึงรอยตัดและหยุดก่อนที่ดอกสว่านจะฉีกออกทางด้านข้าง
เครื่องมือชิ้นนี้มีลักษณะคล้ายเครื่องผสมอาหารแบบเก่า มีเฟืองที่เพิ่มแรงหมุนของมือ ทำให้หัวจับหมุนเร็วกว่าด้ามจับ ใช้งานได้กับรูนำร่องขนาดเล็กในไม้ พลาสติก หรือแผ่นโลหะบาง ผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกชอบเครื่องมือนี้เพราะควบคุมได้เต็มที่โดยไม่ต้องใช้สายไฟหรือแบตเตอรี่
สปริงภายในตัวดอกสว่านจะหมุนทุกครั้งที่กดด้ามจับลง ช่างไฟฟ้าเคยใช้สว่านแบบกดเพื่อเจาะรูสกรูในกล่องสวิตช์ ดอกสว่านชนิดนี้ทำงานเร็ว เงียบ และเบาพอที่จะพกใส่กระเป๋าเสื้อได้
สว่านแบบมีสายใช้ไฟหลัก ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้งานได้ตลอดวันโดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ ใช้หัวจับดอกสว่านแบบมีประแจหรือแบบไม่มีประแจ สามารถเจาะดอกสว่านแบบเกลียวขนาด 1 มม. ไปจนถึงดอกสว่านแบบจอบขนาด 38 มม. ในไม้เนื้ออ่อน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนช่วยให้สว่านนี้ไปได้ทุกที่ คลัตช์แบบสลิปจะหยุดการทำงานของมอเตอร์เมื่อสกรูมีแรงบิดถึงระดับที่ตั้งไว้ ช่างประกอบสกรูหลายร้อยตัวสามารถขันสกรูได้อย่างสบายข้อมือ เพราะมอเตอร์ทำหน้าที่หนัก ไม่ใช่มือ ปัจจุบันสว่านไร้สายสามารถเทียบชั้นสว่านแบบมีสายขนาดเล็กได้ ทั้งในด้านความเร็วและแรงบิด
สว่านกระแทกช่วยเพิ่มแรงกระแทกแบบอินไลน์เล็กน้อยให้กับการหมุน การต๊าปที่รวดเร็วช่วยให้ดอกสว่านเจียรงานก่ออิฐได้โดยไม่เกิดการอุดตัน ผู้ปรับปรุงบ้านมักเลือกใช้เครื่องมือนี้เมื่อต้องการตั้งพุกยึดในผนังอิฐหรือบล็อก
สว่านโรตารี่เปลี่ยนจากการต๊าปเป็นเคาะแบบเพอร์คัสชั่น ลูกสูบภายในทำหน้าที่ขับเคลื่อนดอกสว่านเหมือนค้อนเจาะกระแทกขนาดเล็ก ก้าน SDS หรือ SDS-Plus ล็อกเข้ากับแกนหมุนเพื่อไม่ให้ลื่นหลุด คนงานมักจะเลือกใช้สว่าน SDS เมื่อต้องเจาะรูขนาด 16 มม. ผ่านคอนกรีตเสริมเหล็กตลอดทั้งวัน
ไขควงกระแทกจะบิดแทนที่จะกระแทกไปข้างหน้า มอบแรงบิดที่รวดเร็ว ช่วยคลายสกรูที่แข็งและคลายตัว หรือคลายสลักเกลียวที่จมลงโดยไม่ต้องเจาะล่วงหน้า ปลอกหกเหลี่ยมนี้สามารถใช้ขันดอกไขควง ตัวตั้งน็อต และดอกสว่านขนาดเล็กที่ผลิตจากโลหะได้
กล่องเกียร์ 90 องศาทำให้หัวจับดอกสว่านแนบชิดกับพื้นผิว ทำให้ช่างประปาและช่างทำตู้สามารถบีบตัวระหว่างเสาหรือคานได้ แรงบิดยังคงสูง แต่ตัวเรือนช่วยขจัดสิ่งกีดขวางที่ขัดขวางสว่านตรง
บิตมีความสำคัญพอๆ กับมอเตอร์ รูปทรงและวัสดุของหัวแต่ละอันจะทำหน้าที่เฉพาะอย่าง
● บิตบิด – ใช้งานได้ทั่วไปกับไม้ พลาสติก และโลหะ เหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS) ทนความร้อน ขณะที่ร่องเกลียวช่วยตัดเศษโลหะให้เรียบ
● บิตแบรดพอยต์ – เดือยแหลมตรงกลางจับเส้นใยไม้และนำทางการตัดให้ตรง เดือยด้านข้างตัดไหล่ไม้ให้เรียบ เหลือช่องเข้าและช่องออกที่เรียบร้อย
● ดอกสว่านแบบจอบ – ไม้พายกว้างจะกวาดไม้ได้เร็ว ช่างไฟฟ้าและช่างประปาจะใช้ดอกจอบเพื่อป้อนสายไฟหรือท่อผ่านโครงยึด
● ดอกสว่าน – สกรูนำจะดึงดอกสว่านไปข้างหน้า ทำให้ผู้ใช้ออกแรงน้อยลง ร่องลึกช่วยยกเศษวัสดุออกจากรูยาวในคานหรือเสาไฟฟ้า
● บิตฟอร์สเนอร์ – มีช่องก้นแบนสำหรับใส่บานพับหรือเดือย ขอบจะกรีดรอยตัด ขณะที่จุดศูนย์กลางจะบังคับเลี้ยว
● เลื่อยเจาะรู – ถ้วยที่มีฟันเลื่อยสามารถตัดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สำหรับอุปกรณ์ประตู ท่อระบายน้ำ หรือกล่องท่อร้อยสาย ฟันไบเมทัลสามารถกัดกร่อนทั้งไม้และเหล็กบางได้
● สเต็ปบิต – กรวยแบบขั้นบันไดสลับกันช่วยขยายรูผนังบางโดยไม่ต้องเปลี่ยนบิต ช่างแผ่นโลหะชื่นชอบผิวที่เรียบเนียน ปราศจากเสี้ยน
● เคาน์เตอร์ซิงค์ – หลังจากเจาะรูนำแล้ว เคาน์เตอร์ซิงก์จะขยายด้านบนให้กว้างขึ้นเพื่อให้หัวสกรูวางได้ชิด
● ดอกสว่านก่ออิฐ ปลายทังสเตนคาร์ไบด์ทนทานต่อการเสียดสีจากอิฐและหินเมื่อใช้ร่วมกับสว่านโรตารี่
● บิตเคลือบโคบอลต์หรือไททาเนียม – เพิ่มความแข็งเพื่อให้คมขณะเจาะสแตนเลส
● ดอกสว่านแกนเพชร – เพชรอุตสาหกรรมที่ยึดติดกับมงกุฎกลวงเจียรแก้ว กระเบื้อง และคอนกรีต การระบายความร้อนด้วยน้ำช่วยชะล้างกรวดและป้องกันฝุ่น
สว่านแท่นยึดแกนให้ตรงและป้อนลงด้วยคันโยก เสาที่แข็งแรงจะหยุดการงอ ทำให้รูยังคงตั้งตรง ตัวหยุดความลึกจะทำซ้ำการตั้งค่าสำหรับงานแบบกลุ่ม
แท่นพิมพ์ที่สูงกว่าจะรับชิ้นงานที่ยาวกว่า เช่น ขาโต๊ะหรือบล็อกเครื่องยนต์ มอเตอร์ขนาดใหญ่จะหมุนชิ้นงานที่ใหญ่กว่าและมีเสียงสั่นน้อยกว่า
แขนจะแกว่งและเลื่อน ช่วยให้หัวยื่นไปไกลๆ บนแผ่นโดยไม่ขยับชิ้นส่วน โรงงานโลหะจะเจาะหน้าแปลนและคานโครงสร้างด้วยดอกสว่านเรเดียล
แม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูงจะยึดฐานเข้ากับแผ่นเหล็กหรือคาน ลูกเรือสะพานและช่างต่อเรือจะยกสว่านแม่เหล็กเข้าไปในจุดที่เข้าถึงยากและเจาะรูสำหรับสลักเกลียวและหมุดย้ำ
แกนหมุนหลายอันใช้ดอกสว่านแยกกันและเจาะรูหลายรูพร้อมกัน โรงงานผลิตเฟอร์นิเจอร์ใช้การเจาะแบบแก๊งเพื่อเร่งรูเข็มบนชั้นวาง
การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะเคลื่อนโต๊ะและแกนหมุนในสามแกนหรือมากกว่า ผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ต้องอาศัย สว่าน CNC เพื่อเจาะไมโครเวียหลายพันอันในแผงเดียว
สายขับเคลื่อน SDS ช่วยให้ดอกสว่านเลื่อนเข้าและออกได้ภายใต้แรงกระแทกของค้อน ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่แท้จริงจะไปถึงปลายดอกสว่าน ช่างไม้ใช้ดอกสว่าน SDS-Plus ขนาดสูงสุด 30 มม. เพื่อยึดแบบหล่อและคลิปหนีบพายุเฮอริเคน
ค้อนที่หนักกว่าจะกระโดดขึ้นไปที่ก้านขนาด 18 มม. และตีด้วยแรงที่มากกว่าสามเท่า คนงานจะตอกเดือยเหล็กเส้นลงในผนังฐานราก และเจาะร่องสำหรับท่อประปาหรือสายไฟ
สวิตช์เลือกจะสลับระหว่างโหมดหมุนพร้อมค้อน โหมดค้อนอย่างเดียว และโหมดหมุนอย่างเดียว ในโหมดค้อนอย่างเดียว หัวจับดอกสว่านจะรับสิ่วที่ขูดกระเบื้องหรือเศษปูนเก่า
ขาตั้งจะยึดหัวเจาะเพชรกลวงให้มั่นคงขณะเจาะผ่านแผ่นคอนกรีตสำหรับท่อ HVAC หรือปลอกหุ้มสาธารณูปโภค น้ำจะไหลผ่านแกนหมุนเพื่อระบายความร้อนให้กับเพชรและดักจับฝุ่น
แท่นขุดเจาะจะยกสิ่วหนักๆ บนสายเคเบิลแล้วปล่อยลง ทำให้หินแตกจากการกระแทก ผู้บุกเบิกอุตสาหกรรมน้ำมันยุคแรกๆ ใช้เครื่องมือขุดเจาะแบบสายเคเบิล และแท่นขุดเจาะบ่อน้ำขนาดเล็กยังคงใช้เครื่องมือเหล่านี้ในยามที่งบประมาณจำกัด
อากาศอัดจะขับเคลื่อนค้อนลงหลุม ซึ่งจะบดหินและพัดเศษหินขึ้นไปตามวงแหวน นักสำรวจนิยมใช้ RAB สำหรับการสุ่มตัวอย่างที่รวดเร็วและต้นทุนต่ำ
แท่งผนังคู่ส่งลมผ่านช่องว่างและยกเศษตัวอย่างภายในท่อด้านใน เส้นทางที่ปิดสนิทช่วยป้องกันการปนเปื้อน ทำให้ห้องปฏิบัติการสามารถไว้วางใจในการทดสอบได้
หัวเจาะเพชรจะตัดแกนรูปทรงกระบอก นักธรณีวิทยาจะอ่านแกนเพื่อหาชนิดของหิน โครงสร้าง และปริมาณแร่ธาตุ แท่นขุดเจาะแกนให้การเจาะที่ช้ากว่าแต่ให้ข้อมูลที่มีค่ามหาศาล
ค้อนจะอยู่ด้านหลังดอกสว่านและกระทบในขณะที่ชิ้นส่วนทั้งหมดหมุน ค้อน DTH เจาะหินแข็งและเจาะรูที่มีผนังตรงเพื่อการวางตำแหน่งระเบิดที่ดีขึ้น
ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงจะสั่นสายคันเบ็ด แรงเสียดทานที่หัวคันเบ็ดจะละลายพันธะดิน ทำให้ลำกล้องเลื่อนลงโดยแทบไม่มีการรบกวน บริษัทด้านสิ่งแวดล้อมใช้แท่นขุดเจาะแบบโซนิคเพื่อให้ได้แกนที่สะอาดและไม่ถูกรบกวน
สกรูจะเคลื่อนตัวออกจากดินอย่างต่อเนื่องขณะที่หัวเจาะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า วิศวกรจะบันทึกชั้นหินตื้นๆ และติดตั้งบ่อตรวจสอบที่มีสว่านเจาะลึกไม่เกิน 30 เมตร
บ่อน้ำมันทอดยาวหลายพันเมตรใต้พื้นทะเล สายสว่านมีชิ้นส่วนพิเศษมากมายที่ทนต่อแรงดัน ความร้อน และแรงสั่นสะเทือน
ท่อเหล็กส่งผ่านแรงบิดและโคลนเจาะจากพื้นแท่นขุดเจาะไปยังหัวเจาะ ข้อต่อเครื่องมือที่ปลายทั้งสองข้างช่วยเพิ่มความหนาของผนังเพื่อให้เกลียวรับน้ำหนักได้
HWDP เชื่อมท่อแบบยืดหยุ่นและปลอกดอกสว่านแบบแข็ง ช่วยให้การเปลี่ยนผ่านราบรื่นและลดแรงกดที่ข้อต่อสำคัญ
แท่งเหล็กหนาช่วยเพิ่มน้ำหนักที่ดันหัวเหล็กให้จมลงไปในหิน ปลอกรัดสายเหล็กจะยึดสายเหล็กไว้ไม่ให้พันกันเหมือนสปริง
BHA อยู่ระหว่างปลอกและหัวเจาะ สามารถติดตั้งมอเตอร์โคลน ตัวปรับสมดุล โถ และเซ็นเซอร์ที่ส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ไปยังพื้นผิว การออกแบบ BHA ที่เหมาะสมจะควบคุมทิศทางและลดการสั่นสะเทือน
● โรลเลอร์โคน (ไตรโคน) – ตลับลูกปืนแบบกรวยสามอันหมุนได้ ฟันเหล็กหรือเม็ดมีดทังสเตนคาร์ไบด์ช่วยบดหินขนาดกลางถึงแข็ง
● PDC (โพลีคริสตัลไลน์ไดมอนด์คอมแพ็ค) – แผ่นเพชรเฉือนหินด้วยการสัมผัสที่มั่นคง ช่วยเพิ่มอัตราการเจาะทะลุในหินดินดานและหินทรายได้ดี
มอเตอร์แบบปริมาตรบวกจะเปลี่ยนกำลังของโรเตอร์เป็นแรงบิดที่หัวเจาะ เมื่อคุณดัดตัวเรือน มอเตอร์จะควบคุมทิศทางของหลุมเจาะโดยไม่หมุนสายทั้งหมด
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแผ่นรองจะดันหรือชี้ให้ดอกสว่านเปลี่ยนทิศทางในขณะที่ทุกอย่างหมุนอยู่ตลอดเวลา ระบบนี้จะเจาะรูได้เรียบเนียนขึ้นและอยู่ในโซนจ่ายได้นานขึ้น
เครื่องมือ MWD จะส่งค่าความลึก ความเอียง และมุมราบ เครื่องมือ LWD จะอ่านค่ารังสีแกมมา ความต้านทาน และความหนาแน่น เซ็นเซอร์เหล่านี้จะอยู่สูงกว่าบิตเพียงไม่กี่นิ้ว จึงหลีกเลี่ยงการสะดุดเกิน
หลังจากที่หัวเจาะถึงความลึกที่ต้องการแล้ว ทีมงานจะใส่ปลอกเหล็กเข้าไปในหลุม แล้วจึงอัดซีเมนต์เข้าไป ท่อส่งน้ำมันหรือก๊าซจะลำเลียงขึ้นสู่ผิวดินพร้อมกับควบคุมแรงดันให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
● สว่านไมโครและดอก PCB – ดอกสว่านคาร์ไบด์แข็งขนาด 0.2 มม. สำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่มีแกนหมุน 50,000 รอบต่อนาที
● สว่านทันตกรรม – ด้ามจับแบบใช้ลมหมุนหัวเจียรเพชรหรือคาร์ไบด์ด้วยความเร็ว 400,000 รอบต่อนาที เพื่อตัดเคลือบฟันอย่างเรียบร้อยและโดยไม่ต้องใช้ความร้อน
● การฝึกกระดูกและข้อ – ศัลยแพทย์ใช้อุปกรณ์ที่มีรูสอดที่สวมทับลวดนำทางเพื่อให้แน่ใจว่ารูตรงกับสกรูพอดี
● ชิ้นส่วนแก้วและเซรามิก – หัวคาร์ไบด์หัวลูกศรเริ่มเจาะรู แกนเพชรช่วยตกแต่งขอบให้เรียบร้อยโดยไม่แตกร้าว
● สว่านไฟเบอร์ออปติก – แกนกลวงช่วยปกป้องเส้นใยที่บอบบางในขณะที่ดึงผ่านผนังและท่อ
เลเซอร์พลังงานสูงทำให้หินระเหยได้ภายในเวลาเพียงไมโครวินาที เหลือเพียงผนังกระจกที่อาจต้านทานการยุบตัวได้ งานวิจัยเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟและต้นทุนยังคงดำเนินต่อไป
น้ำแรงดันสูงพิเศษ (บางครั้งอาจมีเม็ดขัด) กัดกร่อนวัสดุเปราะบางได้ แรงดันน้ำที่พุ่งออกมาจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อยและอาจช่วยลดการสึกหรอของเครื่องมือได้
การปล่อยกระแสไฟฟ้าในของไหลทำให้หินแตกด้วยคลื่นกระแทก ระบบไม่จำเป็นต้องใช้บิตสัมผัสโดยตรง ดังนั้นการสึกหรอของบิตจึงลดลงเหลือศูนย์
ไนโตรเจนเหลวทำให้ตะกอนอ่อนแข็งตัว แข็งตัวจนสามารถใช้สว่านธรรมดาเจาะได้ตรง นักโบราณคดีเจาะแกนน้ำแข็งขั้วโลกโดยไม่ทำให้ชั้นน้ำแข็งละลาย
1. ตรงตามวัสดุ ไม้ต้องการขอบคมและความเร็วต่ำ คอนกรีตต้องการคาร์ไบด์และการกระแทก เหล็กกล้าชุบแข็งต้องการหัวกัดโคบอลต์หรือคาร์ไบด์พร้อมน้ำมันตัด
2. ทราบขนาดและความลึกของรู ดอกสว่านแบบบิดสั้นมีความแม่นยำสูงสุดถึง 13 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ช่วยให้คุณใช้งานดอกสว่านจอบ เลื่อยเจาะรู หรือแท่นเจาะแกนได้ บ่อน้ำลึกอาศัยการหมุนเวียนของโคลนเพื่อเคลียร์เศษวัสดุ
3. เลือกแหล่งพลังงาน รุ่นแบบมีสายให้พลังงานอย่างไม่สิ้นสุดบนม้านั่ง สว่านไร้สายเคลื่อนที่ไปมาบนหลังคาและทุ่งนา เครื่องมือลมส่องสว่างในเหมืองที่ประกายไฟต้องหลีกเลี่ยง
4. การกำจัดชิปแผน ร่อง อากาศ โคลน หรือน้ำ จะนำของเสียออกไป หากเศษโลหะอุดตันรู ดอกสว่านจะไหม้หรือแตก
5. เคารพความปลอดภัย สวมอุปกรณ์ป้องกันดวงตา ยึดชิ้นงาน และตั้งให้สมดุล ใช้ด้ามจับด้านข้างสำหรับสว่านแรงบิดสูง เปลี่ยนดอกสว่านที่ทื่อ เพราะดอกสว่านจะจับและหยุดทำงาน
6. ลองนึกถึงหลักสรีรศาสตร์ดูสิ สว่านแบบมุมฉากอาจช่วยรักษาข้อมือของคุณในพื้นที่ทำงานที่คับแคบได้ ด้ามจับป้องกันการสั่นสะเทือนของสว่านโรตารี่ช่วยลดความเมื่อยล้าระหว่างการทำงานกะยาวๆ
เครื่องมือขุดเจาะมีหลากหลายประเภท ตั้งแต่สว่านแบบกดขนาดเท่าฝ่ามือที่เจาะรูนำร่อง ไปจนถึงแท่นขุดเจาะใต้ท้องทะเลที่เจาะหัวเจาะเพชรลึกลงไปใต้คลื่น 5 กิโลเมตร เครื่องมือแต่ละชนิดช่วยแก้ปัญหาเฉพาะหน้าได้อย่างชัดเจน ไม่ว่าจะเป็นการตัดวัสดุเฉพาะเจาะจง การขุดเจาะให้ได้ความลึกที่กำหนด การบังคับทิศทาง หรือการปกป้องตัวอย่าง เมื่อคุณตระหนักถึงความต้องการเหล่านี้ ทางเดินยาวเหยียดของสว่านและหัวเจาะก็จะกลายเป็นปริศนาที่เข้าใจง่าย ครั้งต่อไปที่คุณเจอกับไม้ กำแพงคอนกรีต หรือชั้นหินโบราณ คุณจะรู้ว่าควรหยิบสว่านตัวไหน สว่านทำงานอย่างไร และทำไมมันถึงได้อยู่ในกล่องเครื่องมือ