Zemmers.pro
мастерская Александра Земмерса
Используя сайт, вы предоставляете согласие на обработку ваших персональных данных с помощью сервисов веб-аналитики. Подробнее..

Про сухое алмазное бурение

статья о технологии.
для вскрытия сегментов алмазных коронок в зоне реза.
технические характеристики, опыт эксплуатации.
фотогалерея.

Сухое алмазное бурение

Статья о технологии, моей истории её изучения, выборе оборудования, допущенных ошибках и найденных решениях. В процессе дальнейшего изучения технологии/оборудования буду её дополнять.
Предисловие: статья не носит заказной характер, не имеет в себе ни одного проплаченного сочетания букв и цифр. В связи с этим своё представление о технологии, выборе оборудования озвучиваю только в том случае, если сам его использовал и имею на этот счёт своё собственное мнение.
+ неудачный опыт эксплуатации первого двигателя.
  • про газо-пылевую смесь;
  • про выбор оборотов;
  • про линейную скорость сегментов;
  • про использование эмульсии.
про выбор двигателей на основе выводов после знакомства с технологией.
  • про абразивность в зоне реза;
  • про необходимость вскрывать сегменты алмазных коронок.
эффективное и безопасное вскрытие сегментов алмазных коронок в зоне реза без пыли и грязи.
а также:
  • крепление станины;
  • шаблон-проставку;
  • пылесос.
Почему выбрал для себя сухое алмазное бурение:

Очень хотел освоить и начать оказывать услугу по монтажу компактных активных приточных устройств (бризеров). Соответственно, встал вопрос: каким образом делать отверстия в стенах.

Понимая, что в большинстве случаев монтаж необходимо будет осуществлять по готовым ремонтам, рассмотрел для себя технологию именно сухого алмазного бурения.

Бурение с водой также можно проводить чисто, но существует ряд ограничений в его применении, например:

  • обшитые ГКЛ/ГВЛ и прочими листовыми материалами стены;
  • наличие вентфасадов зданий;
  • стены из пустотелого керамоблока/кирпича;
  • гипсовая штукатурка, абсорбирующая влагу;
  • работа при отрицательных температурах и прочие возможные нюансы.

Александр Земмерс
Выбор оборудования для сухого алмазного бурения с функцией микроудара:

Вот перечень изначально рассматриваемого мной оборудования в начале 2020 г. (с ориентировочными ценами на начало 2022 г.) и нескольких моделей, про существование которых я не знал, либо их еще не производили:

  • Milwaukee DD 2−160 XE: ~44 000 руб. + станина Cardi LDP 200−2 ~70 000 руб. Итого: ~114 000 руб.
  • Cardi DP 2200 ME-16 (1 скорость): ~115 000 руб. + станина Cardi LDP 200−2 ~70 000 руб. Итого: ~185 000 руб.
  • Cardi DPH 3000 ME-17 (1 скорость): ~135 000 руб. + станина Cardi LDP 200−2 ~70 000 руб. Итого: ~205 000 руб.
  • Cardi DPH 3500 SE (3 скорости): ~195 000 руб. + станина Cardi CDP 520 ~ 135 000 руб. Итого: ~330 000 руб.
  • Baier BDB 825 (1 скорость): ~115 000 руб. + станина Cardi LDP 200−2 ~70 000 руб. Итого: ~185 000 руб.
  • Baier BDB 829 (2 скорости): ~140 000 руб. не знал.
  • Weka DKS15SP-L (2 скорости): на тот момент ещё не вышла.
Для осознанного и правильного выбора оборудования рекомендую определиться, отверстия каких диаметров вы будете делать. Для моей основной работы по установке компактных проветривателей (бризеров) необходимо бурить отверстия диаметров: 102, 112, 132, 162 и реже 182 мм.

Благодарность продавцу за информацию по двигателю Milwaukee DD 2−160 XE и определённый укор за недостаточную консультацию. Мой первый двигатель:

В первую очередь меня заинтересовала модель Milwaukee DD 2−160 XE. Естественно ценой. В описании к двигателю максимальный диаметр указан 162 мм. В случае постоянной работы с упомянутыми мной диаметрами продавец порекомендовал делить указанное значение пополам. Т. е. порекомендовал данный двигатель для работы с диаметрами до 82 мм. (Забегая вперед, с этой рекомендацией я в большей части согласен).

Из предложенных вариантов мой выбор пал на Baier BDB 825. Был в наличии, немец, в описании максимальный диаметр указан 202 мм. Подумал, что будет вполне достаточно. Ну и хотелось как можно быстрее получить оборудование и приступить к работе.

Но очень важной информации по нюансам бурения для успешной работы на первоначальном этапе мне не хватило. Об этом далее:

Первый двигатель Baier BDB 825. Опыт эксплуатации:

На первом этапе работой двигателя был доволен. НО. Стали часто попадаться стены из низкоабразивного бетона. Коронки на таких стенах сильно перегревались, постоянно «зализывались», эффективность бурения вызывала очень много вопросов. А несколько раз вообще думал, что не смогу добурить отверстие. И однажды отверстие в монолите диаметром 132 мм добурить не смог… Пришлось приехать на следующий день. Даже при том условии, что сегменты коронки постоянно вскрывал + были запасные коронки.

Для исключения поломки двигателя взял на этот объект такой же двигатель у коллеги. Результат и обрадовал и расстроил: из позитивного — второй двигатель так же не справился с задачей, что исключало поломку моего, из негативного — результат был таким же: коронка вязла, двигатель не мог её провернуть и как итог просто останавливался. Кое-как доделал это «упрямое» отверстие и расстроенный поехал думать…
Про физику процесса сухого бурения. Про важность наличия в двигателе нескольких скоростей. Про выбор скорости/момента в зависимости от диаметра отверстия, линейную скорость сегментов коронок:

Мне повезло, и я попал на монтаж бризера к очень хорошему заказчику и, как оказалось, профессору строительного института, непосредственно принимавшему участие в разработке состава стен для панельного домостроения. К моему счастью, наш диалог после завершения монтажа продлился несколько часов, и я успел выяснить для себя ряд важных вопросов, которые нужно было решить. Если коротко — я получил необходимую и достаточную информацию, касающуюся физики процесса бурения.

Основные причины проблемного бурения и выводы:

  • При сухом бурении (в отличие от мокрого) в зоне реза возникает газопылевая смесь, которая препятствует эффективному бурению, а именно снижает эффективность сцепки алмазов с обрабатываемым материалом, повышает «бесполезное» трение и способствует чрезмерному нагреванию сегментов;
  • Неверный выбор числа оборотов: при бурении диаметров до 82 мм нужно использовать повышенные обороты. При бурении больших диаметров важно использовать пониженные обороты с увеличенным моментом. Это связано с линейной скоростью сегментов: за единицу времени сегмент на больших диаметрах и на высоких оборотах будет проходить значительно больший путь, чем сегмент на малых диаметрах на тех же оборотах. Игнорирование данного факта безусловно приведёт к перегреву сегментов;
  • Чрезмерное нагревание сегментов повышает риск возникновения поверхностного графита на алмазах, режущие кромки тупятся, что по сути превращает процесс бурения в черчение окружности простым карандашом;
  • Наряду с этими процессами происходит «зализывание» сегментов.
Выводы и предпринятые действия:

  • с газо-пылевой смесью эффективно справляется эмульсия (на основе смазочно-охлаждающей жидкости и воды. По своей сути две не растворяемых в себе жидкости). Заказал СОЖ (выбор пал на «Синапол», ниже приведу выдержку из его описания), сделал эмульсию и при бурении низкоабразивных бетонов доставляю её с помощью впрыска шприцем и смачивания сегментов через 2−4 см бурения. На первый взгляд процесс бурения усложняется, но это совершенно не так. В итоге времени тратится значительно меньше, и самое главное — эффективность бурения не падает, значительно повышается ресурс коронок.
* Из описания СОЖ «Синапол»: «Используется в процессах обработки различных металлов, сплавов, камня, пластических масс. Идеально подходит для лезвийной обработки металлов (в том числе для тяжелых условий) и для волочения стальной, латунированной, медной проволоки. Может использоваться для штамповки, прокатки металла и абразивной обработки металла и камня». Думаю, что подойдёт любой СОЖ, применяющийся для подобных задач. Процентное соотношение делаю следующим: 10−15% СОЖ, 85−90% вода.

  • Сделать правильный выбор количества оборотов поможет, как это ни странно, возможность сделать выбор :) Т. е. необходимо наличие нескольких скоростей в двигателе. Таким образом, Baier BDB 825 оказался непригодным для моих задач двигателем, т. к. имеет всего лишь одну скорость. Как следствие, у данного двигателя произошёл ускоренный износ храповика — пропал микроудар. Это я узнал после продажи двигателя коллеге, спустя ~месяц использования. Всего до момента поломки двигатель был в работе ~полгода.

  • Несмотря на вышеперечисленные мероприятия, «зализывание» сегментов — процесс неизбежный, хотя стал более редким. Решить проблему «зализанных» сегментов поможет любой абразивный материал (такой как кирпич, вулканитовые плиты и прочие). Но для себя я выбрал иной путь вскрытия сегментов — разработал абразивные полоски, которые закладываю при необходимости в зону реза и вскрываю сегменты без пыли, разбросанного абразива в помещении, необходимости снимать оборудование со станины и прочих манипуляций. Более подробно про абразивные полоски чуть позже.
Первоначальный перечень моделей двигателей и выводы по ним после изучения физики процесса:

  • Milwaukee DD 2−160 XE: Для диаметров 82+мм. слабоват;
  • Cardi DP 2200 ME-16: 1 скорость. Не подошёл;
  • Cardi DPH 3000 ME-17: 1 скорость. Не подошёл;
  • Cardi DPH 3500 SE: 3 скорости. Конечно подошёл бы, НО: Слишком дорогая установка и избыточна для бурения нужных мне диаметров до 182 мм. К тому же значительно тяжелее и объёмнее;
  • Baier BDB 825: 1 скорость. К сожалению стал неактуальным;
  • Baier BDB 829: 2 скорости. Подошёл. Купил;
  • Weka DKS15SP-L: 2 скорости. Купил в качестве запасного двигателя. В итоге стал моим основным двигателем на сегодняшний день.

Подробный сравнительный обзор-отзыв о двигателях Weka DKS15SP-L и Baier BDB 829 прикрепляю к статье. В процессе эксплуатации буду дополнять историю владения данными двигателями:

Подробнее про физику процесса и вскрытие сегментов:

При сухом бурении проблема зализывания сегментов коронки более актуальна, чем при бурении с водой. Связано это с тем, что возникающий в процессе мокрого бурения шлам является абразивом, который расчищает металлическую связку сегмента, высвобождая новые алмазы и удаляя отработанные.

Технология сухого бурения значительно отличается от бурения с водой. Вопрос высвобождения новых алмазов в связке и удаления отработанных частично решает наличие в двигателях функции микроудара + структура связки сегментов реализована «пористой/ячеистой» структурой, специально подобранными металлами.

Принцип действия следующий: под действием микроудара алмазы «врезаются» в обрабатываемый материал + возникающая обратная по направленности сила «выбивает» под алмазами «лунки», которые, достигнув определенных размеров, перестают удерживать отработанные алмазы, и они вылетают из связки. Для нормальной работы такой системы важно следить за усилием подачи коронки. Не допускать «задавливание» сегментов. Если эффективность бурения снизилась либо вообще процесс остановился — важно своевременно сделать выводы. Проверить состояние сегментов и в последующем откалибровать прилагаемые усилия.

Схемы «надавить посильнее» и «сейчас еще пару минут или часов покручу — вдруг процесс пойдёт» в данном случае работать 100% не будут. И, безусловно, приведут к сильному перегреву сегментов, образованию поверхностных графитов на алмазах и, как следствие, снизят ресурс коронки. Вплоть до «да ну на хрен это сухое бурение». Хотя во многих случаях альтернативы сухому бурению нет, а в моём случае и приверженности к сухому бурению без воды и пыли — это единственная технология на сегодняшний день, которую я применяю. Поэтому был вынужден в ней разобраться.

Справедливости ради отмечу, что, безусловно, есть объекты, где выгоднее применять именно бурение с водой. С точки зрения и временных затрат, и значительно меньшей стоимости, и более значительного ресурса обычных коронок. Но на сегодняшний день потребность в бурении с водой у меня не достигла таких значений, при которых я решился бы либо на приобретение всем известного оборудования Hilti, либо приспособил бы коллекторы для воды на уже имеющиеся у меня в ассортименте двигатели (вероятно, я выбрал бы последний вариант, т. к. процесс бурения с водой + с микроударом ещё более эффективен).
Вернёмся к бурению без воды. При сухом бурении низкоабразивных материалов возникает дефицит абразива, и, как упоминал выше, происходит «зализывание» сегментов и повышение их температуры. Для решения данной проблемы, помимо включенного микроудара, необходимо следить за состоянием сегментов, своевременно производить их вскрытие. Раньше я использовал вулканитовые плиты. Достаточно несколько раз зайти в них коронкой, и сегменты достаточно неплохо вскрывались. Но данный вариант для меня имеет несколько минусов:

  • Так как на сегодняшний день я произвожу монтаж бризеров в одном собственном лице, вскрывать сегменты с помощью вулканитовой плиты просто неудобно. Нужно либо снимать оборудование со станины и вскрывать на «земле», либо одной рукой подставлять плиту к шаблону-проставке станины (подробнее чуть ниже), а другой производить подачу коронки. К тому же эти оба варианта при вскрытии коронок диаметром 102, 132, 162, 182 мм ещё и достаточно опасны. Контролировать заход коронки проблематично (в отличие, например, от диаметра 52 мм при бурении отверстий под трассы сплит-систем либо диаметров 68−82 мм при бурении подрозетников);
  • Ещё один важный момент — разлёт абразива в помещении. Так как большинство монтажей у меня происходит по готовому ремонту, данный вариант меня категорически не устраивает.
Про абразивные полоски:

Учитывая перечисленные минусы, я был вынужден найти более чистый и безопасный способ вскрывать сегменты. Нашёл. И, как оказалось, ещё и более эффективный:

  • подобрал абразив и материал для его связки. Для того чтобы он не рассыпался и имел определенную эластичность;
  • изготовил абразивные полоски толщиной чуть меньше толщины сегментов, в процессе их эволюции добавил «протекторы» для более чёткого позиционирования. Помещаю их в зону бурения и получаю вскрытые со всех сторон сегменты. Прилагаю фото испытаний абразивных полосок на заводе-изготовителе алмазных коронок Diamond Hit.

Резюмируя: полоски предназначены для эффективного вскрытия сегментов алмазных коронок в зоне бурения без пыли и грязи:

  • сегменты вскрываются со всех сторон;
  • отсутствие пыли, абразив не разлетается в помещении;
  • нет необходимости снимать оборудование в случае бурения со станины;
  • безопасно. Нет риска биения коронки в процессе входа в абразивную плиту/кирпич/прочих материалов.

Как использовать абразивные полоски:

  • при необходимости вскрыть сегменты в процессе бурения — поместить полоску в зону реза протекторами вдоль оси отверстия. В случае если есть значительный боковой износ сегментов — прокатать полоску роликом;
  • в случае активного микроудара — отключить его, отключить пылесос (в случае бурения с водой — отключить подачу воды);
  • протолкнуть коронкой полоску вглубь до упора;
  • медленной подачей пробурить полоску;
  • ри необходимости включить микроудар, включить пылесос/подачу воды;
  • продолжить бурение.
Про станину:

Изначально выбрал станину Cardi LDP 200−2. Выбором доволен, в эксплуатации с мая 2020 года. Несколько раз подтянул каретку регулировочным ключом. Никаких вопросов не вызывает. Соответственно, другие варианты не искал и не рассматривал.

Подходит для всех вышеперечисленных двигателей, кроме Cardi DPH 3500 SE (для данного двигателя подойдет станина Cardi CDP 520).

Крепление станины осуществляю с помощью «глухарей» 12 мм и дюбелей Fischer Duo 14*70 мм.

Про шаблон-проставку:

  • Вместе со станиной Cardi LDP 200−2 использую самодельную шаблон-проставку. Позволяет распределить нагрузку стойки на стену. Не оставляет следов и вмятин.
  • Сокращает время, уменьшает трудозатраты при навешивании и увеличивает точность позиционирования оборудования.
  • Увеличенная толщина шаблона в зоне прохода коронки позволяет исключить пыль, мелкие осколки в момент захода коронки в стену. Всё сразу уходит в пылеотвод.

Про пылесос:

Изначально использовал пылесос Dexter VOD1420SF. В дальнейшем поменял на AEG AP2−200 (с этого же завода-производителя есть и Makita, и Metabo, и Nilfisk …) по причине наличия у него более длинного шланга + работает значительно тише. Ну и вся линейка аккумуляторного инструмента у меня именно этого бренда.
Благодарю за внимание и желаю успехов в работе! Планирую дополнять статью обзор-отзывами на оборудование, технологию и новые решения.

Если категорически не согласны с прочитанным и увиденным — буду рад конструктивной критике. Пишите любым удобным способом с помощью значка внизу экрана.

Александр Земмерс.

Про оборудование для сухого алмазного бурения

Технические характеристики рассмотренных в статье двигателей + опыт эксплуатации используемых мной моделей.

Примеры отверстий и кернов