ドリルビットの紹介：木材用ドリルビット入門ガイド！

導入

木工は精度と職人技が必要な芸術であり、その中心となるのは基本的なツールである木製ドリルビットです。経験豊富な大工でも DIY 愛好家でも、木工プロジェクトを成功させるには、適切なドリルビットの選び方と使い方を知ることが重要です。

この包括的なガイドでは、木材用ドリルビットの複雑さを掘り下げ、その有効性に寄与するさまざまな種類、サイズ、材質、コーティングについて探っていきます。

素晴らしい木工品を構成する基本的なツールを探ってみましょう。

ウッドドリルのご紹介

材料

必要な用途に応じて、ドリルビットにさまざまな材料が使用されます。

炭化タングステン：タングステンカーバイドおよびその他の炭化物は非常に硬く、他のビットよりも長い切れ刃を保持しながら、ほぼすべての材料を穴あけできます。この材料は高価であり、鋼よりもはるかに脆い。したがって、これらは主にドリルビットの先端、つまり硬度の低い金属で作られたビットの先端に固定またはろう付けされた硬い材料の小片に使用されます。

しかし、作業現場では超硬ビットを使用することが一般的になりつつあります。非常に小さいサイズでは、超硬チップを取り付けるのは困難です。一部の産業、特に直径 1 mm 未満の穴を多数必要とするプリント基板製造では、超硬ソリッドビットが使用されます。

PCD：多結晶ダイヤモンド（PCD）は工具材料の中で最も硬く、耐摩耗性に優れています。これは、焼結塊として炭化タングステン支持体に結合された、通常厚さ約 0.5 mm (0.020 インチ) のダイヤモンド粒子の層で構成されています。

この材料を使用してビットは、工具の先端に小さなセグメントをろう付けして切れ刃を形成するか、タングステンカーバイドの「ペン先」の静脈に PCD を焼結することによって製造されます。ペン先は後でカーバイドシャフトにろう付けすることができます。その後、複雑な形状に研磨することができます。そうしないと、小さな「セグメント」でろう付けが失敗する可能性があります。

PCD ビットは通常、自動車、航空宇宙、その他の産業で、研磨性の高いアルミニウム合金、炭素繊維強化プラスチック、その他の研磨材を穴あけするために使用され、磨耗したビットの交換や研ぎのための機械のダウンタイムに非常にコストがかかる用途でも使用されます。 PCD は、PCD 内の炭素と金属内の鉄の間の反応によって過剰な摩耗が生じるため、鉄金属には使用されません。

鋼鉄

軟質低炭素鋼ビット安価ですが、刃の保持力が悪く、頻繁に研ぐ必要があります。それらは木材に穴を開けるためにのみ使用されます。針葉樹ではなく広葉樹を使った場合でも、寿命が著しく短くなる可能性があります。

から作られたビット高炭素鋼よりも耐久性があります低炭素鋼ビット材料の硬化と焼き戻しによって得られる特性によるものです。過熱すると（例えば、穴あけ中の摩擦加熱により）、焼き戻しが失われ、その結果、刃先が柔らかくなります。これらのビットは木材や金属に使用できます。

高速度鋼 (HSS) は工具鋼の一種です。ハイスビットは硬く、高炭素鋼よりもはるかに耐熱性があります。これらは、炭素鋼ビットよりも速い切断速度で金属、広葉樹、その他ほとんどの材料を穴あけするのに使用でき、炭素鋼に大きく取って代わりました。

コバルト鋼合金コバルトを多く含む高速度鋼のバリエーションです。非常に高い温度でも硬度が維持されるため、ステンレス鋼やその他の硬質材料の穴あけに使用されます。コバルト鋼の主な欠点は、標準の HSS よりも脆いことです。

コーティング

黒染め

黒染めは安価な黒色コーティングです。黒色酸化皮膜により、耐熱性、潤滑性、耐食性が向上します。コーティングにより高速度鋼ビットの寿命が延びます。

窒化チタン

窒化チタン (TiN) は、高速度鋼ビット (通常はツイストビット) のコーティングに使用できる非常に硬い金属材料で、切削寿命を 3 倍以上延長します。研いだ後でも、コーティングの先端により切れ味と寿命が向上します。

特徴

先端角

先端角、つまりビットの先端に形成される角度は、ビットが動作する材質によって決まります。硬い材質にはより大きな先端角が必要で、柔らかい材質にはより鋭い角度が必要です。材料の硬度に応じた正しい先端角度は、ふらつき、びびり、穴の形状、摩耗率に影響します。

長さ

ビットの機能的な長さによって、穴を開けられる深さが決まり、ビットの剛性と結果として得られる穴の精度も決まります。長いビットはより深い穴をあけることができますが、柔軟性が高いため、開ける穴の位置が不正確になったり、意図した軸からずれたりする可能性があります。ツイストドリルビットは、スタブ長またはスクリューマシン長 (短)、非常に一般的なジョバー長 (中)、およびテーパー長またはロングシリーズ (長) と呼ばれる標準長で入手できます。

民生用のほとんどのドリルビットはストレートシャンクです。産業における重負荷の穴あけには、テーパーシャンクを備えたビットが使用されることがあります。使用される他のタイプのシャンクには、六角形やさまざまな独自のクイックリリースシステムなどがあります。

ドリルビットの直径と長さの比は、通常 1:1 から 1:10 の間です。はるかに高い比率も可能です (例: 「航空機の長さ」のツイストビット、加圧オイルガンドリルビットなど)。ただし、比率が高くなるほど、良い作品を生み出すための技術的課題は大きくなります。