LU85697A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING A DRILL BIT AND HARD METAL INSERT FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents
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Description
-1--1-
Procédë de fabrication d'une mèche de forage et plaquette en métal dur pour sa mise en oeuvre.Method of manufacturing a drill bit and hard metal plate for its implementation.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une mèche de forage selon lequel on pratique dans 5 la pointe de la mèche une entaille diamétrale définissant deux pointes à faces intérieures parallèles disposées symétriquement par rapport à l'axe de la mèche, on introduit dans ladite entaille une plaquette en métal dur et on fixe la plaquette à la mèche par un brasage. L'inven-10 tion concerne également une plaquette en métal dur pour la mise en oeuvre de ce procédé et conçue pour être fixée dans une entaille diamétrale dans la pointe d'une mèche de forage.The present invention relates to a method for manufacturing a drill bit according to which a diametrical notch is defined in the tip of the drill bit defining two points with parallel internal faces arranged symmetrically with respect to the axis of the drill bit. said notch a hard metal plate and the plate is fixed to the wick by brazing. The invention also relates to a hard metal plate for the implementation of this method and designed to be fixed in a diametrical notch in the tip of a drill bit.
Les mèches du type décrit ci-dessus sont prévues 15 essentiellement pour les foreuses à percussion. Le brasage pour la fixation de la plaquette est effectué à l'eLrgent ou au cuivre à une température de 600 à 1200° C ou même plus. La fixation de la plaquette sur la mèche fut, jusqu'à présent, problématique à cause de la non-compati-20 bilitë des coefficients de dilatation thermique, dans la mesure ou le coefficient du support, c'est-à-dire l'acier de la mèche est approximativement deux fois plus grand que celui du métal dur de la plaquette et que, dès lors pendant le refroidissement le support rétrécit deux fois plus vite. Par 25 conséquent, si l'on ne prend pas les précautions nécessaires, le refroidissement engendre des contraintes persistentes qui entraînent des fissurations de la plaquette plus fragile lors du refroidissement, sinon lors de l'utilisation ultérieure de la mèche.Drills of the type described above are intended primarily for impact drills. The soldering for fixing the plate is carried out with eLrgent or copper at a temperature of 600 to 1200 ° C or even more. The fixing of the plate on the wick was, until now, problematic because of the non-compatibility of the coefficients of thermal expansion, insofar as the coefficient of the support, that is to say the wick steel is approximately twice as large as that of the hard metal of the wafer and therefore, during cooling, the support shrinks twice as fast. Consequently, if the necessary precautions are not taken, the cooling generates persistent stresses which cause cracking of the more fragile wafer during cooling, if not during the subsequent use of the wick.
30 Jusqu'à présent on y a remédié au moyen d'une entaille plus large que l'épaisseur de la plaquette afin de créer un jeu égal de part et d'autre de la plaquette pour canpenser . ' ainsi les effets de dilatation, ce jeu étant rempli par la brasure.30 Up to now, this has been remedied by means of a notch wider than the thickness of the plate in order to create an equal clearance on either side of the plate for canpensing. 'thus the effects of expansion, this game being filled by soldering.
Toutefois, ce jeu pose un nouveau problème, à sa-35 voir celui du centrage de la plaquette. D'abord du point de vue brasage, si les jeux de part et d'autre ne sont pas λ uniformes et égaux l'un à l'autre, on risque quand même rjf de réaliser un contact entre l'acier de l'entaille et le -2- mëtal de la plaquette à un endroit quelconque de celle-ci et provoquer des contraintes et risques de fissuration.However, this game poses a new problem, sa-35 see that of the centering of the wafer. First from the brazing point of view, if the clearances on both sides are not λ uniform and equal to each other, there is still the risk of rjf making contact between the steel of the notch and the metal of the wafer at any point thereof and cause stresses and risks of cracking.
D'un autre côté, du point de vue fabrication, la plaquette doit être centrée radialement et latéralement 5 dans l'entaille pour présenter la symétrie nécessaire lors du forage. Or, il est évident que le jeu de dilatation complique énormément le positionnement correct de la plaquette dans l'entaille lors du brasage. Bloquer la plaquette au moyen d'un amincissemsit local de l'entaille, came ce 10 fut déjà proposé n'est pas non plus la solution idéale, car un tel blocage provoque forcément des contacts inportants et ncn contrôlés entre la plaquette et son support, d'où à nouveau risques de fissuration. Les deux problèmes exposés ci-dessus, à savoir celui du positionnement et de la dilatation étaient 15 jusqu'à présent, liés de façon duale l'un à l'autre dans la mesure ou l'un est la cause de l'autre et qu'ils sont de ce fait, inséparables.On the other hand, from the manufacturing point of view, the insert must be centered radially and laterally in the notch to have the symmetry necessary during drilling. However, it is obvious that the expansion play greatly complicates the correct positioning of the plate in the notch during brazing. Blocking the wafer by means of a local thinning of the notch, cam this 10 was already proposed is not the ideal solution either, because such blocking necessarily causes significant and ncn controlled contacts between the wafer and its support, hence again the risk of cracking. The two problems set out above, namely that of positioning and expansion, have hitherto been dually related to each other insofar as one is the cause of the other and that they are therefore inseparable.
Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau procédé de fabrication d'une mèche ainsi qu'une 20 nouvelle plaquette pour sa mise en oeuvre qui permettent, sinon d'éliminer ces problèmes, du moins de les réduire très forterne nt.The object of the present invention is to provide a new method of manufacturing a wick as well as a new wafer for its implementation which make it possible, if not to eliminate these problems, at least to reduce them very strongly.
Pour atteindre ce objectif, le procédé proposé par l'invention est caractérisé en ce que avant l'opêra-25 tion de brasage, on positionne la plaquette dans l'entaille et on la coxnce entre les pointes de la mèche au moyen de saillies prévues sur les surfaces de contact de la plaquette avec la mèche symétriquement par rapport à l'axe de la mèche.To achieve this objective, the method proposed by the invention is characterized in that before the brazing operation, the plate is positioned in the notch and it is coxnce between the tips of the wick by means of projections provided on the contact surfaces of the insert with the drill bit symmetrically with respect to the axis of the drill bit.
30 Les saillies sont avantageusement des nervures saillantes. Celles-ci sont de préférence prévues sur les deux faces principales de la plaquette et s'étendent, après positionnement de celle-ci, parallèlement à l'axe de la mèche. Selon un autre mode de réalisation, les 35 nervures sont prévues sur les faces intérieures des pointes de la mèche qui formant le logement de la plaquette.The projections are advantageously projecting ribs. These are preferably provided on the two main faces of the wafer and extend, after positioning of the latter, parallel to the axis of the wick. According to another embodiment, the ribs are provided on the inner faces of the tips of the wick which form the housing of the insert.
L'invention propose également une plaquette en Il métal dur pour la mise en oeuvre de ce procédé, conçue -3- pour être fixée dans une entaille diamétrale dans la pointe d'une mèche de forage, caractérisée par des saillies à symétrie axiale, prévue au moins sur les deux faces principales parallèles de la plaquette.The invention also provides a hard metal II plate for the implementation of this method, designed to be fixed in a diametrical notch in the tip of a drill bit, characterized by projections with axial symmetry, provided at least on the two parallel main faces of the wafer.
5 Ces saillies ou nervures assurent la fixation provisoire de la plaquette dans l'entaille après que celle-ci a été positionnée correctement. Il n'y a donc pratiquement plus de risque que celle-ci se déplace dans l'entaille lors de l'opération de brasage.5 These projections or ribs temporarily secure the insert in the notch after it has been positioned correctly. There is therefore practically no risk of it moving in the notch during the brazing operation.
10 Certes, les saillies sont toujours des endroits de contact entre le support et la plaquette, mais, contrairement à l'état de la technique, ces points de contact sont maintenant rendus ponctuels et parfaitement sous ccntrôle, dans la mesure où l'on sait exactement où ils se produisent.Ces saillies 15 étant, en outre, disposées symétriquement par rapport à l'axe de la mèche, les effets des contraintes éventuelles pouvant encore se produire sont fortement réduits.10 Admittedly, the projections are always places of contact between the support and the plate, but, contrary to the state of the art, these contact points are now made punctual and perfectly under control, as far as we know exactly where they occur. Since these projections 15 are also arranged symmetrically with respect to the axis of the drill bit, the effects of any stresses which may still occur are greatly reduced.
D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de 20 réalisation avantageux présenté, ci-dessous, à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés dans lesquels:Other particularities and characteristics will emerge from the detailed description of an advantageous embodiment presented below, by way of examples, with reference to the appended drawings in which:
Les Figures 1 et 2 montrent des vues latérales sous des angles différents de la pointe d'une mèche de 25 forage avec une plaquette selon la présente invention; la Figure 3 montre une vue axiale de la pointe de la mèche avec la plaquette en métal dur; " ' la Figure 4 montre une vue en perspective de la pointe de la mèche, et 30 la Figure 5 une vue en perspective, à échelle agrandie, d'une plaquette en métal dur selon la présente invention.Figures 1 and 2 show side views from different angles of the tip of a drill bit with a wafer according to the present invention; Figure 3 shows an axial view of the tip of the drill bit with the hard metal plate; "Figure 4 shows a perspective view of the tip of the wick, and Figure 5 a perspective view, on an enlarged scale, of a hard metal plate according to the present invention.
Les figures montrent la pointe d'une mèche de forage 10 destinée notamment à être utilisée dans une 35 foreuse à percussion ou sans percussion pour le forage de la pierre et du béton. L'élément actif d'une telle mèche est une plaquette - 12 en métal dur, à base de carbure de tungstène.The figures show the tip of a drill bit 10 intended in particular to be used in an impact or non-impact drill for drilling stone and concrete. The active element of such a wick is a plate - 12 made of hard metal, based on tungsten carbide.
JJ En vue de la fixation de cette plaquette, on pra- -4- tique dans la pointe de la mèche 10 une entaille diamétrale 14 qui définit deux pointes symétriques 16,18 à faces intérieures parallèles’. L’entaille 14 est de préférence réalisée par sciage. La plaquette 12 est ensuite fixée 5 dans l'entaille 14 dans un poste de brasage à l'aide d’une brasure à base d'argent ou de cuivre.JJ In order to fix this plate, a diametrical notch 14 is made in the tip of the drill bit 10 which defines two symmetrical points 16,18 with parallel internal faces ’. The notch 14 is preferably produced by sawing. The plate 12 is then fixed 5 in the notch 14 in a brazing station using a brazing based on silver or copper.
La plaquette 12 a une forme sensiblement parallélépipédique à l’exception du côté d'attaque triangulaire avec les tranchants classiques. Les deux faces principales 10 parallèles 20 et 22 ont une surface légèrement supérieure à l'entaille de manière à dépasser celle-ci sur les trois côtés et éviter ainsi le contact du support 10 avec le matériau à forer lors de l'utilisation de la mèche. Par contre, l'épaisseur de la plaquette 12 est légèrement 15 inférieure à la largeur de l'entaille 14 afin de laisser subsister de part et d'autre de la plaquette 12 un jeu pour permettre les dilatations thermiques différentielles de l’acier du support 10 et du métal dur de la plaquette 12 lors du refroidissement après le brasage. Le positionne-20 ment correct de la plaquette 12 dans l'entaille 14 est facilité , conformément à la présente invention, grâce à une paire de nervures 20a et 20b prévues sur la face 20 et une paire «3e nervures 22a et 22b prévues sur la face 22 de la plaquette 12. L'épaisseur «3e ces nervures 20a,20b,22a,22b est égale 25 ou légèrement supérieure au jeu de dilatation prévu de chaque côté «3e la plaquette 12 entre celle-ci et chacune des pointes 16 et 18. La plaquette 12 peut, de cette manière, être coincée dans l'entaille 14 avant la réalisation de la brasure.The insert 12 has a substantially parallelepiped shape with the exception of the triangular leading side with the conventional cutting edges. The two main parallel faces 10 20 and 22 have a surface slightly greater than the notch so as to exceed the latter on the three sides and thus avoid contact of the support 10 with the material to be drilled when using the drill bit. . On the other hand, the thickness of the plate 12 is slightly less than the width of the notch 14 in order to leave a clearance on either side of the plate 12 to allow the differential thermal expansion of the steel of the support. 10 and hard metal of the wafer 12 during cooling after soldering. The correct positioning of the plate 12 in the notch 14 is facilitated, in accordance with the present invention, thanks to a pair of ribs 20a and 20b provided on the face 20 and a pair of “3rd ribs 22a and 22b provided on the face 22 of the plate 12. The thickness "3e these ribs 20a, 20b, 22a, 22b is equal to 25 or slightly greater than the expansion clearance provided on each side" 3e the plate 12 between the latter and each of the tips 16 and 18. The plate 12 can, in this way, be stuck in the notch 14 before the production of the solder.
Les nervures qui s'étendent, de préférence parallè-30 lement à l’axe de la mèche 10 sont en outre disposées symétriquement par rapport à cet axe et à des endroits tel que chaque couple de nervures 20a,20b resp. 22a,22b soient au moins partiellement en contact avec la pointe adjacente 16 respectivement 18. De cette manière la pla-35 quette 12 est provisoirement maintenue dans l'entaille 14 avant et pendant le brasage sans risques de déplacement.The ribs which extend, preferably parallel to the axis of the wick 10 are also arranged symmetrically with respect to this axis and at places such that each pair of ribs 20a, 20b resp. 22a, 22b are at least partially in contact with the adjacent point 16 respectively 18. In this way the plate 35 is provisionally held in the notch 14 before and during the brazing without risk of displacement.
Le jeu de dilatation sera égal de part et d'autre I de la plaquette 12, de sorte que le métal de la brasure -5- peut s'écouler uniformément de part et d'autre de cette plaquette 12. Le jeu créé par ce système est suffisant pour , permettre une dilatation relative de l'acier des pointes 16 et 18 par rapport à la plaquette 12. La dilatation 5 au niveau des nervures se fera par une légère pénétration des nervures dans l'acier des pointes 16 et 18.The expansion play will be equal on both sides I of the plate 12, so that the metal of the solder -5- can flow uniformly on either side of this plate 12. The play created by this system is sufficient to allow a relative expansion of the steel of the tips 16 and 18 relative to the plate 12. The expansion 5 at the ribs will be by a slight penetration of the ribs in the steel of the tips 16 and 18.
Il est également possible de prévoir une nervure transversale sur le côté de la plaquette 12 se trouvant au fond de l'entaille 14 du côté opposé à celui portant 10 les tranchants de forage.It is also possible to provide a transverse rib on the side of the plate 12 located at the bottom of the notch 14 on the side opposite to that carrying the cutting edges.
Au lieu de prévoir les saillies sous forme de nervures, il est également possible de prévoir d'autres sortes de protubérances telles que, p.ex., des saillies ponctuelles.Instead of providing the projections in the form of ribs, it is also possible to provide other kinds of protrusions such as, for example, point projections.
15 Au lieu de prévoir les saillies sur la plaquette 12, il est également possible de les prévoir sur les faces intérieures des pointes 16 et 18. Toutefois, étant donné qu'avec les moyens actuels de la technique il est plus difficile de réaliser les nervures sur les pointes 20 16 et 18, il est préférable de les prévoir sur la pla quette 12.15 Instead of providing the projections on the plate 12, it is also possible to provide them on the inner faces of the tips 16 and 18. However, since with the current means of the technique it is more difficult to produce the ribs on points 20 16 and 18, it is preferable to provide them on plate 12.
tt
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU85697A LU85697A1 (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | PROCESS FOR MANUFACTURING A DRILL BIT AND HARD METAL INSERT FOR ITS IMPLEMENTATION |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU85697A LU85697A1 (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | PROCESS FOR MANUFACTURING A DRILL BIT AND HARD METAL INSERT FOR ITS IMPLEMENTATION |
| LU85697 | 1984-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU85697A1 true LU85697A1 (en) | 1985-07-24 |
Family
ID=19730374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU85697A LU85697A1 (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | PROCESS FOR MANUFACTURING A DRILL BIT AND HARD METAL INSERT FOR ITS IMPLEMENTATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU85697A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2629514A1 (en) * | 1988-04-04 | 1989-10-06 | Vermont American Corp | TREPAN BLADE FOR DRILLING IN MASONRY AND ROCK |
| EP0790387A1 (en) * | 1996-01-16 | 1997-08-20 | Plica Werkzeugfabrik Ag | Hard metal plate, rock drill bit provided with such a plate and method of manufacturing same |
| EP2832480A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-04 | DreBo Werkzeugfabrik GmbH | Drill bit |
-
1984
- 1984-12-20 LU LU85697A patent/LU85697A1/en unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2629514A1 (en) * | 1988-04-04 | 1989-10-06 | Vermont American Corp | TREPAN BLADE FOR DRILLING IN MASONRY AND ROCK |
| EP0790387A1 (en) * | 1996-01-16 | 1997-08-20 | Plica Werkzeugfabrik Ag | Hard metal plate, rock drill bit provided with such a plate and method of manufacturing same |
| EP2832480A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-04 | DreBo Werkzeugfabrik GmbH | Drill bit |
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