在本周的“封锁挑战”中，尼尔·唐尼向我们展示了单是摩擦就可以创造出一个整洁的洞，甚至可以在普通钻头不起作用的情况下使用。

 

锁定挑战#35 -无钻头钻井:摩擦的力量

 

你可以用有摩擦的杆和管来产生热量，不用钻头就可以钻洞。切割孔与摩擦甚至可以提供更好的孔。

 

取一个电池驱动的便携式电钻或小型支架电钻，沐鸣测速地址将一块直径4-8mm的定位杆放入卡盘。缩小销钉尖端到2-3mm。此外，特别是如果使用手持式机器，在你要刺穿的木头表面放一个凹痕，以防止开始时销钉滑动。现在选择一个高速钻孔机，并推动它进入木材。随身带着水以防发生火灾，尽管这是不可能的，打开窗户，这样你就不用担心会有烟。你不应该对烟感到惊讶:毕竟，这很像古老的点火方式，用一根棍子在一块可燃的木头上旋转。

 

销钉会旋转，当你推它时，它会摩擦木质工件，摩擦产生热量。热量与旋转速度、你按压的力度和摩擦系数成正比。温度上升到数百°C，至少在销钉和工件之间的一毫米的分数，到销钉和工件都碳化的点。

 

用木销钻孔

 

现在这里有一件奇怪的事情:与工件平，尝试添加一个小水坑周围的销钉，你去。你可能会认为，水冷却后，洞的形成就停止了。但是你也可以用同样的速度在水里打一个洞——而且这个洞最终会更整齐，看起来也不会那么烧焦!

 

还有另一件奇怪的事情:打孔的销钉末端有一个整洁的90°锥角的锥形尖端。也许工件比销钉更硬，你会得到一个更平的角度，像120°。在较软的木头上打个洞会不会形成更锋利的圆锥体?

 

对于更大的孔，取下一个环比取下整个孔孔更有价值。这就减少了需要熔化来做洞的体积。需要熔化的体积为2πR.T。而不是πR2。T，其中R、T、W分别为孔半径、工件厚度、管壁厚度。尝试这使用短块钢管在卡盘的钻机使一个孔。使用钢(更好的，不锈钢)，因为它将传导较少的热量从切削刃。它可以很容易地切割塑料和木材，留下良好的表面处理。不过，沐鸣测试速不要在打洞后就去碰管子:它可能会很热。

 

钻井试验

 

对于比卡盘尺寸大的孔，你可以把一根钢管放在用于圆筒形钢锯型孔刀的旋转安装上(如上图所示)。锉槽在管接合与驱动杆上的坦克切割机安装和胶水它，例如使用一块胶水围绕中心对准钻(或棒子)。你可以得到一个非常光滑的孔和精确的孔。在塑料中，熔化可能会避免由标准钻头钻出的孔周围的小裂纹引起的弱化。

 

一杯水和沙子用于钻孔实验

 

你也可以在陶器上打洞。如果你以通常的方式使用钻头，陶器通常会开裂。但是一根装有沙子和水的管子使它变得容易。用一个布卢塔克环将洞围起来，里面有一小滩沙子和水。轻轻转动管子，以免弄裂陶器。在这种情况下，管子不会产生太多的热量，而陶器的熔点超过1200°C，所以切割作用可能是锋利的沙粒被拖过陶器表面。你可以用一个中心导向钻或杆从一边开始钻孔，然后从另一边完成。这避免了众所周知的“子弹出洞比进洞大”效应。

 

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如果你想要更多的选择，还有从2020年开始的封锁挑战目录可供选择。IET也有大量的资源，成年人可以利用这些资源让孩子们接触到STEM的世界。