בעת עבודה על מכלולים מכניים או על התקנת חומרה על גבי לוחות מעגל מודפס (PCB), אחד מפרטי התכנון הנפוצים שבהם מהנדסים נתקלים הוא Counterbore. במבט ראשון חורי counterbore ו-countersink נראים דומים—אך לכל אחד תפקיד שונה במערכות מכניות ואלקטרוניות. המאמר מסביר מהו counterbore, למה משתמשים בו, כיצד הוא שונה מ-countersink, וכיצד לסמן וליישם אותו נכון בתכנון.
מהו Counterbore?
Counterbore הוא שקע גלילי בעל תחתית שטוחה המעובד בתוך חור.
מטרתו לאפשר לראש בורג/ברזלן או לשייבה לשבת במפלס פני השטח או נמוך ממנו. בניגוד לקידוח רגיל, ל-counterbore יש שני קטרים—חור תחתון קטן יותר (pilot) העובר דרך החלק, ומעליו קטע גדול יותר לקליטת ראש המחבר.
בפועל:
- החור התחתון (Pilot) מקבל את השוק המושחל.
- השקע העליון השטוח והגדול מסתיר את ראש הבורג או מספק משטח ישיבה שטוח לשייבה.
חורי counterbore נפוצים עם ברגי ראש גלילי (Socket Head Cap Screws), ברגי משושה, או מחברים המשתמשים בשייבות לחלוקת עומס.
גיאומטריית חור Counterbore
לכל חור counterbore שלושה ממדים עיקריים:
- קוטר החור המוביל (D1) – מעבר לשוק/להברגה.
- קוטר ה-counterbore (D2) – הקוטר הגדול לראש/שייבה.
- עומק ה-counterbore (H) – קובע עד כמה הראש שקוע או יושב במישור השטח.
תחתית ה-counterbore שטוחה, וזהו ההבדל הקריטי מהצורה הקונית של countersink. משטח זה מספק שטח נשיאה יציב ומבטיח חלוקת עומסים אחידה בזמן ההידוק.
למה מהנדסים משתמשים ב-Counterbores?
1) ראשים שטוחים או חבויים
כאשר ראש הבורג לא אמור לבלוט—למשל בחלקים נעים, במשטחי הצמדה או במארזים הדורשים אסתטיקה—counterbore משאיר את הראש במפלס פני השטח או שקוע מעט, מה שמונע התנגשויות ונתקיעוּת ומשפר את המראה.
2) משטח ישיבה יציב
תחתית שטוחה מספקת משטח ישיבה אחיד לראש או לשייבה—חשוב במיוחד בהידוקים בעומסי מומנט גבוהים כדי למנוע נטייה, חוסר אחידות והתרופפות.
3) מרחב לכלים או לשייבות
Counterbore יוצר מרווח נוסף למפתחות אלן/בוקסה וגישה נוחה להידוק—קריטי במכלולים קומפקטיים.
4) שילוב איטום ושיפודים
במערכות מדויקות, ה-counterbore יכול להכיל O-ring או גאסט (gasket) עם דחיסה מבוקרת לאיטום מול נוזלים/גזים.
5) אסתטיקה ובטיחות
מחברים חבויים נוחים ובטוחים יותר לטיפול ומעניקים מוצר נקי ומקצועי—במיוחד במוצרי צריכה ותעופה.
Counterbore לעומת Countersink: ההבדלים העיקריים
למרות הבלבול הנפוץ, הגיאומטריה והתפקיד שונים:
| מאפיין | Counterbore (גלילי, תחתית שטוחה) | Countersink (קוני, משופע) |
|---|---|---|
| צורה | גליל עם תחתית שטוחה | קונוס עם פני שטח משופעים |
| סוג ראש מתאים | ראש גלילי / Socket | ראש שטוח/אליפסי (Flat/Oval) |
| מטרה | להושיב ראש/שייבה מתחת לפני השטח | להושיב ראש קוני במפלס פני השטח |
| הסרת חומר | יותר (שקע עמוק יותר) | פחות (שיפוע שטחי) |
| זווית אופיינית | — | 82° או 90° (לפי תקן) |
| מתאים ל… | חיבור חזק ומשטח ישיבה יציב | פני שטח חלקים ומרחב מוגבל |
| סיכון בשימוש שגוי | החלשת חלקים דקים עקב שקיעה עמוקה | ישיבה לקויה אם הזווית לא תואמת |
בקיצור:
- בחרו Counterbore עם ראשים גליליים/Socket הזקוקים למשטח ישיבה שטוח.
- בחרו Countersink עם ראשים קוניים/שטוחים שצריכים לשבת במפלס פני השטח.
בחירה שגויה עלולה לגרום להידוק גרוע, מאמצים לא אחידים ובעיות אסתטיות.
איך מחליטים: Counterbore או Countersink?
- בדקו את צורת הראש
- ראש גלילי → Counterbore
- ראש קוני → Countersink
- קדימות יישומית
- משטח חלק ומרחב מוגבל → Countersink
- חוזק גבוה ומשטח לשייבה → Counterbore
- עובי החומר
- יריעה דקה → להימנע מ-counterbore עמוק (מחליש)
- לוח/חומר עבה → counterbore מקובל ולעיתים חזק יותר
זכרו: Countersinks מיועדים למראה/מרווח; Counterbores מיועדים לחוזק/יישור.
איך לקרוא ולסמן Counterbores בשרטוטים
קיימים סמל וקריאת מידות תקניים כך שהייצור יהיה חד-משמעי.
הסמל ⏊ מייצג counterbore לפי ANSI/ISO.
דוגמה לקריאת מידה:
⌀10 ⏊ ⌀20 × 5 DEEPפירוש:
- חור מעבר בקוטר 10 מ״מ.
- מעליו שקע גלילי בקוטר 20 מ״מ ובעומק 5 מ״מ.
לעיתים נכתב בקיצור:
10 ⏊ 20 × 5המספר הראשון = קוטר החור; השני = קוטר ה-counterbore; השלישי = העומק.
חשוב: יש לציין עומק כדי למנוע עיבוד יתר שמחליש את החלק או פוגע בהתאמת הראש.
בחירת ממדי Counterbore
הממדים המדויקים תלויים במפרט המחבר, אך כללי אצבע:
- קוטר ה-counterbore יהיה מעט גדול מקוטר ראש הבורג (כולל מרווח לכלי).
- עומק ה-counterbore ≈ גובה הראש, או מעט יותר אם צריך שקיעה.
- קוטר ה-pilot תלוי אם הבורג עובר דרך החלק או מוברג לחלק נגדי.
יסודות Countersink (רענון קצר)
Countersink הוא שקע קוני המאפשר לבורג ראש שטוח לשבת במפלס פני השטח.
זוויות נפוצות: 82° (תקן אינצ׳י בארה״ב) ו-90° (נפוץ במטרי/אירופי).
התאמת הזווית בין ראש הבורג לשקע חיונית; חוסר התאמה יוצר רווחים, מראה לקוי והתרופפות.
Counterbore ו-Countersink ביישומי PCB
בתכנון והרכבת PCB, משתמשים בשני הסוגים כדי לשפר עיגון מכני, תצרוכת נפח ומראה. אף שהם פחות שכיחים מבחלקי מתכת, הם חשובים בעיצוב צפוף או אסתטי.
מתי להשתמש ב-Countersink על PCB?
- המארז דורש ראש שטוח במפלס המשטח.
- יש מרווח גובה מצומצם מעל הכרטיס (מכשירים ניידים/לבישים).
- משתמשים בברגים בעלי ראש שטוח.
מתי להשתמש ב-Counterbore על PCB?
- נדרש חיבור מכני חזק עם ברגי Socket.
- ה-PCB עבה או נתמך בפלטת מתכת, והחוזק חשוב מהקומפקטיות.
- נדרש משטח ישיבה שטוח לשייבות/מרווחים (standoffs).
טיפ תכנוני: תיאום עם יצרן ה-PCB חשוב; שקעים עמוקים עלולים להשפיע על מסכת הלחמה, מרחקי זחילה ויציבות מכנית אם הם קרובים מדי ל-מישורי נחושת או לחורים מצופי-דרך (PTH). ציינו עומק ומיקום בבירור במסמכי הייצור.
שאלות נפוצות: טעויות נפוצות וכיצד להימנע מהן
1) מה קורה אם משתמשים בסוג החור הלא נכון?
שימוש ב-countersink עבור ראש גלילי יוצר חוסר יציבות ובליטה.
פתרון: התאימו את סוג החור לצורת הראש—גלילי → counterbore, קוני → countersink.
2) האם counterbore יכול להיות עמוק מדי?
כן. עומק מופרז מסיר חומר רב ועלול לפרוץ דפנות דקות.
פתרון: השאירו עומק ≈ גובה הראש ושמרו על עובי דופן מינימלי.
3) למה חייבת להיות התאמה בזווית ה-countersink לראש הבורג?
שקע 90° עם בורג 82° יוצר רווחים וישיבה לא אחידה.
פתרון: בחרו את הזווית לפי מפרט הבורג.
4) מה אם קוטר ה-counterbore קטן מדי?
ייתכן שלא תהיה גישה לכלי (אלן/בוקסה) לתוך השקע.
פתרון: הוסיפו מרווח לכלי, נוסף על מרווח לראש הבורג.
5) האם counterbores עלולים להזיק ל-PCB?
כן. שקעים עמוקים עלולים לפגוע במישורי נחושת או בשכבות דיאלקטריות.
פתרון: שמרו לפחות 1 מ״מ מרווח מאזורים מוליכים וציינו עומק בבירור בשרטוטי הייצור.
סיכום
Counterbores הם פריט קטן אך חיוני ההופך מכלולים מכניים והרכבות PCB לתפקודיים ומקצועיים יותר. הם מאפשרים הסתרת מחברים, משפרים יציבות ישיבה ושומרים על פני שטח חלקים—מבלי לוותר על חוזק.
באמצעות הבנה של ההבדלים בין counterbore ל-countersink, קריאה נכונה של סימונים וקריאות מידה, ויישום נכון לפי הקשר, תוכלו למנוע תקלות הרכבה ולהפיק מוצרים נקיים, בטוחים ואמינים יותר.
