مثقاب

تُستخدم مواد مختلفة في صناعة رؤوس المثاقب أو عليها، وذلك حسب التطبيق المطلوب. العديد من المواد الصلبة، مثل الكربيدات، أكثر هشاشة من الفولاذ، وأكثر عرضة للكسر، خاصةً إذا لم يتم تثبيت المثقاب بزاوية ثابتة بالنسبة لقطعة العمل؛ على سبيل المثال، عند استخدامه باليد.

• أكسيد الحديد الأسود طلاء أسود غير مكلف. يوفر هذا الطلاء مقاومة للحرارة وتزييتًا، بالإضافة إلى مقاومة للتآكل. كما أنه يزيد من عمر رؤوس الحفر المصنوعة من الفولاذ عالي السرعة.
• نتريد التيتانيوم (TiN) مادة معدنية شديدة الصلابة يمكن استخدامها لتغطية رؤوس القطع المصنوعة من الفولاذ عالي السرعة (عادةً رؤوس القطع الحلزونية)، مما يطيل عمرها الافتراضي بمقدار ثلاثة أضعاف أو أكثر. حتى بعد الشحذ، تظل الحافة الأمامية للطبقة المطلية توفر أداءً أفضل في القطع وعمرًا أطول.
• يُعد نتريد التيتانيوم والألومنيوم (TiAlN) طلاءً مشابهًا يمكنه إطالة عمر الأدوات خمس مرات أو أكثر.
• يُعد نتريد كربون التيتانيوم (TiCN) طلاءً آخر متفوقًا أيضًا على TiN.
• يُستخدم مسحوق الماس كمادة كاشطة، غالباً لقطع البلاط والحجر وغيرها من المواد الصلبة جداً. تتولد كميات كبيرة من الحرارة نتيجة الاحتكاك، ولذلك غالباً ما يتعين تبريد رؤوس القطع المطلية بالماس بالماء لمنع تلف رأس القطع أو قطعة العمل.
• تم استخدام نتريد الزركونيوم كطلاء لريش الحفر لبعض الأدوات تحت العلامة التجارية كرافتسمان .
• يُعدّ طلاء نتريد الألومنيوم والكروم والسيليكون ( AlCrSi/Ti)N طلاءً متعدد الطبقات مصنوعًا من طبقات نانوية متناوبة، تم تطويره باستخدام تقنية الترسيب الكيميائي للبخار ، ويُستخدم في حفر البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) ومركبات CFRP-Ti. يتميز طلاء (AlCrSi/Ti)N بصلابته الفائقة، ويتفوق أداؤه على أداء أدوات الحفر الأخرى المطلية وغير المطلية. ^{[ 3 ] [ 4 ]}
• طلاء BAM هو طلاء سيراميكي فائق الصلابة يتكون من البورون والألومنيوم والمغنيسيوم (BAlMgB14)، ويُستخدم أيضاً في عمليات الحفر المركبة. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

يُعد مثقاب اللولب النوع الأكثر إنتاجاً اليوم. ويتكون من نقطة قطع في طرف عمود أسطواني مزود بأخاديد حلزونية؛ تعمل هذه الأخاديد كبرغي أرخميدس وترفع الرايش من الثقب.

اخترع السير جوزيف ويتوورث مثقابًا حلزونيًا حديثًا عام 1860. ثم قام ستيفن أ. مورس من إيست بريدج ووتر، ماساتشوستس ، بتطويره لاحقًا، حيث أجرى تجارب على درجة الالتفاف. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} كانت الطريقة الأصلية لتصنيعه هي حفر أخدودين متقابلين على قضيب دائري، ثم لفّ القضيب (ومن هنا جاء اسم الأداة) لإنتاج الأخاديد الحلزونية. أما اليوم، فيُصنع المثقاب عادةً بتدوير القضيب مع تحريكه أمام عجلة تجليخ لقطع الأخاديد بنفس طريقة قطع التروس الحلزونية .

تتراوح أقطار رؤوس المثاقب الحلزونية من 0.002 إلى 3.5 بوصة (0.051 إلى 88.900 مم) ^{[ 9 ]} ويمكن أن يصل طولها إلى 25.5 بوصة (650 مم) . ^{[ 10 ]}    

تُعدّ هندسة حواف القطع وشحذها عاملاً حاسماً في أداء المثقاب. غالباً ما تُهمل المثاقب الصغيرة التي تفقد حدّتها لصعوبة شحذها بشكل صحيح، ولأن استبدالها رخيص. أما المثاقب الكبيرة، فتتوفر لها أدوات شحذ خاصة. كما تتوفر آلة شحذ أدوات خاصة لشحذ أو إعادة تشكيل أسطح القطع في مثاقب اللولب، وذلك لتحسين أداء المثقاب بمادة معينة.

بإمكان المصنّعين إنتاج نسخ خاصة من مثقاب اللولب، مع تغيير الشكل الهندسي والمواد المستخدمة، لتناسب آلات ومواد محددة. تتوفر مثاقب اللولب بأوسع تشكيلة من مواد الأدوات. مع ذلك، حتى بالنسبة للمستخدمين الصناعيين، تُحفر معظم الثقوب باستخدام مثاقب فولاذية قياسية عالية السرعة .

يتميز مثقاب اللولب الأكثر شيوعًا (المتوفر في متاجر الأدوات العامة) بزاوية رأس تبلغ 118 درجة، وهي زاوية مناسبة للاستخدام في الخشب والمعادن والبلاستيك ومعظم المواد الأخرى، على الرغم من أنه لا يؤدي وظيفته بكفاءة استخدام الزاوية المثلى لكل مادة. وفي معظم المواد، لا يميل المثقاب إلى الانحراف أو الحفر.

تُناسب زاوية القطع الحادة، مثل 90 درجة، المواد البلاستيكية اللينة جدًا وغيرها من المواد؛ بينما تتآكل بسرعة عند استخدامها مع المواد الصلبة. عادةً ما يكون هذا النوع من المثاقب ذاتي البدء وقادرًا على القطع بسرعة كبيرة. أما زاوية القطع الأقل حدة، مثل 150 درجة، فتُناسب حفر الفولاذ والمواد الأكثر صلابة. يتطلب هذا النوع من المثاقب ثقبًا ابتدائيًا، ولكنه لا يتعرض للانحشار أو التآكل المبكر طالما تم استخدام معدل تغذية مناسب.

تُستخدم رؤوس المثقاب بدون زاوية رأس في الحالات التي تتطلب حفر ثقوب مغلقة ذات قاع مسطح. هذه الرؤوس حساسة للغاية لتغيرات زاوية الشفة، حتى أن تغييراً طفيفاً قد يؤدي إلى سرعة قطع غير مناسبة لرأس المثقاب، مما يتسبب في تآكله المبكر.

تتميز مثاقب السلسلة الطويلة بطولها الاستثنائي. مع ذلك، فهي ليست الأداة الأمثل لحفر الثقوب العميقة بشكل روتيني، إذ تتطلب سحبها بشكل متكرر لتنظيف الأخاديد من الرايش ومنع انكسارها. لذا، يُفضل استخدام مثاقب البندقية (المثاقب التي تعمل بنظام التبريد الداخلي) لحفر الثقوب العميقة.

• 
  حواف قطع مثقاب لولبي
• 
  مثقاب حلزوني ذو ساق مدببة من نوع مورس
• 
  مثاقب بقطر 11/32 بوصة (8.7313 مم) - مثاقب مورس طويلة السلسلة، مثاقب مورس عادية، مثاقب عامة  

مثقاب متدرج هو مثقاب يتم فيه شحذ طرفه إلى قطر مختلف. يكون الانتقال بين هذا القطر المشحوذ والقطر الأصلي إما مستقيمًا، لتشكيل تجويف مضاد ، أو بزاوية، لتشكيل تجويف غاطس. ميزة هذا النوع هي أن كلا القطرين لهما نفس خصائص الأخاديد، مما يمنع انسداد المثقاب عند الحفر في مواد لينة، مثل الألومنيوم؛ على عكس مثقاب ذي طوق انزلاقي لا يتمتع بنفس الميزة. تُصنع معظم هذه المثاقب خصيصًا لكل تطبيق، مما يجعلها أغلى ثمنًا. ^{[ 11 ]}

مثقاب أحادي الرأس (يُسمى غالبًا مثقابًا متدرجًا ) هو مثقاب مخروطي الشكل تقريبًا ذو شكل متدرج . ^{[ 11 ]} بفضل تصميمه، يمكن استخدام مثقاب واحد لحفر مجموعة واسعة من أحجام الثقوب. بعض المثاقب مدببة، وبالتالي تبدأ الحفر تلقائيًا. أما المثاقب الأكبر حجمًا، فلها رؤوس غير حادة وتُستخدم لتوسيع الثقوب.

تُستخدم رؤوس الحفر أحادية الطرف بشكل شائع في الصفائح المعدنية ^{[ 11 ]} وفي أعمال البناء العامة. يمكن لرأس حفر واحد حفر جميع الثقوب اللازمة في سطح العمل، مما يُسرّع عملية تركيب التجهيزات. تُستخدم هذه الرؤوس غالبًا مع المواد اللينة، مثل الخشب الرقائقي ، والألواح الخشبية المضغوطة، والجدران الجصية ، والأكريليك، والصفائح. يمكن استخدامها مع الصفائح المعدنية الرقيقة جدًا، ولكن المعادن تُسبب عادةً تآكلًا مبكرًا لرؤوس الحفر وتلفها.

تُعدّ رؤوس الحفر أحادية الطرف مثالية للاستخدام في الأعمال الكهربائية التي تتضمن التعامل مع صناديق وهياكل رقيقة من الفولاذ أو الألومنيوم أو البلاستيك. ويُعتبر قصر طول رأس الحفر وإمكانية تغيير قطر الثقب النهائي ميزةً في أعمال الهياكل أو اللوحات الأمامية. وغالبًا ما يُمكن الحصول على ثقب نهائي ناعم وخالٍ من النتوءات، خاصةً في البلاستيك.

يُستخدم مثقاب اليونيبت أيضًا لإزالة النتوءات من الثقوب التي خلفتها المثاقب الأخرى، حيث يسمح التدرج الحاد في حجم الخطوة التالية لحافة القطع بكشط النتوءات من سطح دخول قطعة العمل. مع ذلك، فإنّ المجرى المستقيم ضعيف في طرد الرقائق، وقد يتسبب في تكوّن نتوء على جانب خروج الثقب، أكثر من مثقاب اللولب الحلزوني الذي يدور بسرعة عالية.

اخترع هاري سي. أوكس جهاز Unibit وحصل على براءة اختراعه عام 1973. ^{[ 12 ]} كانت شركة Unibit Corporation هي الوحيدة التي تبيعه في ثمانينيات القرن الماضي حتى انتهاء صلاحية براءة الاختراع، ثم تولت شركات أخرى بيعه لاحقًا. Unibit هي علامة تجارية مسجلة لشركة Irwin Industrial Tools .

على الرغم من الادعاء بأن هاري سي. أوكس هو مخترع المثقاب المتدرج، إلا أن جورج جودبولد هو من ابتكره في الواقع، وقد أنتجته شركة برادلي للهندسة في واندزورث، لندن، لأول مرة في ستينيات القرن الماضي، وأطلقت عليه اسم برادراد. استمر تسويقه بهذا الاسم حتى بيع براءة الاختراع لشركة هولز المحدودة، التي لا تزال تنتجه حتى اليوم.

تأتي مناشير الثقب على شكل أسطوانة قصيرة مفتوحة ذات أسنان منشارية على حافتها المفتوحة، وتُستخدم لعمل ثقوب كبيرة نسبيًا في المواد الرقيقة. وهي تزيل المادة من حافة الثقب فقط، قاطعةً قرصًا متكاملًا من المادة، على عكس العديد من المثاقب التي تزيل كل المادة الموجودة داخل الثقب. ويمكن استخدامها لعمل ثقوب كبيرة في الخشب والصفائح المعدنية وغيرها من المواد.

تُستخدم مثاقب التمركز ، والمعروفة أحيانًا باسم مثاقب سلوكومب، في تشكيل المعادن لإنشاء ثقب ابتدائي لمثقاب أكبر حجمًا، أو لعمل تجويف مخروطي في نهاية قطعة العمل لتركيب مركز المخرطة . وفي كلا الاستخدامين، يبدو الاسم مناسبًا، حيث يقوم المثقاب إما بتحديد مركز الثقب أو بعمل ثقب مخروطي لمركز المخرطة . ومع ذلك، فإن الغرض الحقيقي من مثقاب التمركز هو المهمة الأخيرة، بينما يُفضل استخدام مثقاب التحديد (كما هو موضح بالتفصيل أدناه) للمهمة الأولى. ومع ذلك، نظرًا للخلط الشائع بين المصطلحات واستخدام الأداة، قد يُطلق الموردون على مثاقب التمركز اسم " مثاقب ومثاقب غاطسة مُدمجة" لتوضيح المنتج المطلوب بشكل قاطع. ويتم ترقيمها من 00 إلى 10 (من الأصغر إلى الأكبر).

يُستخدم مصطلح مثقاب الحفر الأساسي للإشارة إلى أداتين مختلفتين تمامًا.

الثقب المخروطي هو ثقب مخروطي الشكل يُقطع في جسم مصنّع؛ وريشة الثقب المخروطي (أو ما يُسمى أحيانًا ببساطة "الثقب المخروطي") هي الأداة المستخدمة لقطع هذا الثقب. من الاستخدامات الشائعة له السماح لرأس البرغي أو المسمار، ذي الشكل المطابق تمامًا للثقب المخروطي، بالاستقرار بمستوى سطح المادة المحيطة أو أسفله. (على سبيل المقارنة، يُحدث الثقب المسطح ثقبًا ذا قاع مسطح يُمكن استخدامه مع برغي ذي رأس سداسي). كما يُمكن استخدام الثقب المخروطي لإزالة النتوءات المتبقية من عملية الحفر أو التثبيت.

يُستخدم هذا النوع من المثاقب بشكل شبه حصري لحفر الثقوب العميقة ذات الأقطار المتوسطة إلى الكبيرة (حوالي 19-102 مم ) . يستخدم مثقاب الطرد قاطعًا من الكربيد مصممًا خصيصًا في طرفه. يتكون جسم المثقاب أساسًا من أنبوبين متداخلين، حيث يتدفق الماء بينهما، ويتم إخراج الرايش من خلال مركز المثقاب.  

المثاقب النارية هي مثاقب مستقيمة ذات أخاديد تسمح بحقن سائل القطع (إما هواء مضغوط أو سائل مناسب) من خلال جسم المثقاب المجوف إلى سطح القطع.

تُستخدم رؤوس المثقاب القابلة للفهرسة بشكل أساسي في آلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) وغيرها من معدات الإنتاج عالية الدقة، وهي أغلى أنواع رؤوس المثقاب، حيث تُكلّف أعلى سعر لكل قطر وطول. ومثل أدوات الخراطة القابلة للفهرسة وقواطع التفريز ، تستخدم هذه الرؤوس حشوات قابلة للاستبدال من الكربيد أو السيراميك كسطح قطع، مما يُغني عن الحاجة إلى آلة تجليخ الأدوات. تتولى حشوة واحدة مسؤولية نصف القطر الخارجي للقطع، بينما تتولى حشوة أخرى مسؤولية نصف القطر الداخلي. وتتولى الأداة نفسها عملية تشكيل رأس القطع، نظرًا لقلة التآكل. يتم تقوية رأس المثقاب وطلائه بطبقة مقاومة للتآكل تفوق بكثير رؤوس المثقاب العادية، لأن ساقه غير قابلة للاستهلاك. تحتوي جميع رؤوس المثقاب القابلة للفهرسة تقريبًا على قنوات تبريد متعددة لإطالة عمر الأداة حتى مع الاستخدام المكثف. كما أنها متوفرة بسهولة بتكوينات غير تقليدية، مثل المثقاب ذي الشفرات المستقيمة، والمثقاب الحلزوني السريع، والمثقاب متعدد الشفرات، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من أشكال أسطح القطع.

تُستخدم رؤوس الحفر القابلة للفهرسة عادةً في ثقوب لا يزيد عمقها عن خمسة أضعاف قطر رأس الحفر. وهي قادرة على تحمل أحمال محورية عالية جدًا وتتميز بسرعة قطع فائقة.

تُستخدم رؤوس المثقاب ذات الدوران العكسي، والتي غالبًا ما تكون رؤوسًا لولبية، بشكل أساسي في صناعة الهندسة المتكررة ، وتحديدًا في آلات الخراطة أو رؤوس الحفر. تسمح هذه الرؤوس باستمرار عمليات التشغيل عندما يتعذر عكس اتجاه دوران المغزل، أو عندما يكون تصميم الآلة أكثر كفاءة عند التشغيل باتجاه الدوران العكسي. مع ازدياد استخدام آلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) الأكثر تنوعًا ، أصبح استخدامها أقل شيوعًا مما كان عليه الحال عندما كانت الآلات المتخصصة مطلوبة لمهام التشغيل.

أدوات استخراج البراغي هي في الأساس رؤوس مثقاب يسارية الشكل، مصممة خصيصًا لإزالة البراغي الشائعة ذات الرأس الأيمن التي تكون رؤوسها مكسورة أو متضررة بشدة بحيث لا يمكن استخدام مفك البراغي العادي. يتم الضغط على أداة الاستخراج على الرأس المتضرر وتدويرها عكس اتجاه عقارب الساعة، مما يؤدي إلى تثبيتها في الرأس المتضرر ثم تدوير البرغي عكس اتجاه عقارب الساعة، وبالتالي فكه. بالنسبة للبراغي التي تنكسر في عمق الثقب، غالبًا ما تتضمن مجموعة أدوات الاستخراج رؤوس مثقاب يسارية بأقطار مناسبة، بحيث يمكن حفر ثقوب في البراغي باتجاه اليسار، مما يمنع زيادة شد الجزء المكسور.

مثقاب المجرفة للمعادن عبارة عن مثقاب ثنائي الأجزاء، يتكون من حامل للأداة وطرف قابل للإدخال يُسمى الحشوة. تأتي الحشوات بأحجام مختلفة تتراوح من 11 إلى 64 ملم ( 7/16 بوصة إلى 2.5 بوصة ) . عادةً ما يحتوي حامل الأداة على قناة لتبريد المعدن. ^{[ 13 ]} يستطيع هذا النوع من المثاقب القطع حتى عمق يصل إلى عشرة أضعاف قطر المثقاب تقريبًا. كما يمكن استخدامه لعمل ثقوب متدرجة. 

لا تحتوي مثاقب الحفر ذات الأخاديد المستقيمة على التواء حلزوني مثل مثاقب الحفر الحلزونية. وتُستخدم عند حفر النحاس أو النحاس الأصفر لأنها أقل عرضة للانغراس أو التشبث بالمادة.

المثقب الحلقي، أو مثقاب BTA (نسبةً إلى جمعية الحفر والتثقيب الحلقي)، هو مثقاب يقطع حلقةً ويترك لبًا مركزيًا. عادةً ما يحتوي المثقب الحلقي على عدة رؤوس من الكربيد، ويعتمد على الماء لتبريد رؤوس القطع وطرد الرايش من الثقب. يُستخدم المثقب الحلقي غالبًا لقطع ثقوب كبيرة وعميقة. تتراوح أقطار المثاقب النموذجية بين 150 و 360 ملم ( 6-14 بوصة ) ، ويتراوح عمق الثقب من 300 ملم ( 12 بوصة) إلى 22 مترًا (71 قدمًا) .     

مثقاب براد بوينت (المعروف أيضًا باسم مثقاب الشفة والنتوء ، ومثقاب الدبابيس ) هو نوع من مثقاب اللف مصمم خصيصًا للحفر في الخشب.

تميل رؤوس المثقاب الحلزونية التقليدية إلى الانحراف عند استخدامها على قطعة عمل مسطحة. في أعمال المعادن، يُتغلب على هذه المشكلة بحفر ثقب توجيهي باستخدام مثقاب تحديد المواقع. أما في أعمال الخشب، فيُعدّ مثقاب براد بوينت حلاً آخر: إذ لا يحتوي مركز المثقاب على حافة مستقيمة كالمثقاب الحلزوني، بل على نتوء ذي طرف حاد وأربع زوايا حادة لقطع الخشب. أثناء الحفر، يدفع الطرف الحاد للنتوء الخشب اللين للحفاظ على استقامة المثقاب.

تتميز المعادن عادةً بخواصها المتجانسة ، لذا حتى مثقاب اللولب العادي سيقطع حواف الثقب بدقة. أما الخشب المثقوب عكس اتجاه الألياف، فينتج عنه ألياف طويلة. تميل هذه الألياف إلى الخروج من الثقب بدلاً من قطعها بدقة عند حافته. يتميز مثقاب براد بوينت بأن زاويته الخارجية تتقدم، مما يسمح له بقطع محيط الثقب قبل أن تستقر الأجزاء الداخلية من حواف القطع على قاعدة الثقب. من خلال قطع المحيط أولاً، تزيد حافة المثقاب من احتمالية قطع الألياف بدقة، بدلاً من سحبها بشكل عشوائي من الخشب.

تُعدّ رؤوس المثقاب ذات الرأس المدبب فعّالة أيضاً في البلاستيك اللين. عند استخدام رؤوس المثقاب اللولبية التقليدية في مثقاب يدوي، حيث لا يُحافظ على اتجاه الحفر بدقة تامة طوال العملية، يميل حواف الثقب إلى التشوّه نتيجة الاحتكاك الجانبي والحرارة.

في مجال المعادن، يقتصر استخدام مثقاب براد بوينت على حفر الصفائح المعدنية الرقيقة واللينة فقط ، ويفضل استخدام مثقاب عمودي . تتميز هذه المثاقب بهندسة قطع فائقة السرعة: انعدام زاوية الرأس، بالإضافة إلى زاوية شفة كبيرة (بالنظر إلى حافة القطع المسطحة)، مما يجعل الحواف تقوم بقطع قوي للغاية بضغط منخفض نسبيًا على الرأس. هذا يعني أن هذه المثاقب تميل إلى الانحشار في المعدن؛ فإذا كانت قطعة العمل رقيقة بما يكفي، فإنها تميل إلى اختراقها وترك شكلها الخارجي.

تتوفر رؤوس الحفر ذات الرأس المدبب عادةً بأقطار تتراوح من 3 إلى 16 ملم (0.12 إلى 0.63 بوصة) .  

تُستخدم رؤوس الحفر المجرفة للحفر الخشن في الخشب. وهي تُسبب عادةً تشظيًا عند خروجها من قطعة العمل. يتجنب النجارون هذا التشظي بإنهاء الثقب من الجهة المقابلة لقطعة العمل. رؤوس الحفر المجرفة مسطحة، ولها نقطة مركزية وشفرتان قاطعتان. غالبًا ما تُزود الشفرتان بنتوءات لضمان الحصول على ثقب أنظف. نظرًا لصغر قطر ساقها مقارنةً بقطر الثقب، غالبًا ما تحتوي سيقان رؤوس الحفر المجرفة على أسطح مسطحة مطروقة أو مصقولة لمنع انزلاقها في ظرف المثقاب. بعض الرؤوس مزودة بسيقان طويلة وبها ثقب صغير محفور في الجزء المسطح، مما يسمح باستخدامها بشكل مشابه لرؤوس الحفر ذات المقبض الدائري . تُستخدم هذه الرؤوس، المصممة للاستخدام عالي السرعة، مع المثاقب اليدوية الكهربائية. يُشار إلى رؤوس الحفر المجرفة أحيانًا باسم "رؤوس الحفر المجدافية".

تتوفر رؤوس الحفر المجرفة عادةً بأقطار تتراوح من 6 إلى 36 ملم ،  أو من 1/4 إلى 1 + 1/2 بوصة .

• 
  قطع البستوني
• 
  قطعة صغيرة من مجرفة

تتكون رؤوس الحفر الملتوية من ساق محززة تنتهي برأس يشبه تجويف الملعقة، مع وجود حافة القطع في نهايتها. النوع الأكثر شيوعًا يشبه رأس الحفر المدبب، وينتهي برأس مدبب قليلاً. يُسهّل هذا النوع بدء الثقب، إذ يتميز بمركز ثابت لا ينحرف أو يتحرك. يستخدم صانعو الكراسي هذه الرؤوس لحفر أو توسيع الثقوب في مقاعد وأذرع الكراسي. تصميمها قديم، يعود إلى العصر الروماني. حتى أن رؤوس الحفر الملتوية عُثر عليها في حفريات الفايكنج. تُصنع رؤوس الحفر الملتوية الحديثة من فولاذ كربوني مطروق يدويًا، يُعالج حراريًا بعناية ثم يُشحذ يدويًا للحصول على حافة دقيقة.

تُعدّ رؤوس الحفر الملعقية أدوات الحفر التقليدية المستخدمة مع المثقاب اليدوي. ويُمنع استخدامها مطلقًا مع أي نوع من المثاقب الكهربائية. وتكمن ميزتها الرئيسية مقارنةً برؤوس الحفر اليدوية العادية ورؤوس المثاقب الكهربائية في إمكانية تعديل زاوية الثقب. وهذا أمر بالغ الأهمية في صناعة الكراسي، حيث تُحدد الزوايا عادةً بالنظر. ومن مزاياها الأخرى أنها لا تحتوي على لولب توجيه، مما يسمح بحفر أرجل الكراسي بنجاح دون أن يبرز لولب التوجيه من الجهة الأخرى.

عند توسيع ثقب مستقيم الجوانب مُجهز مسبقًا، يُدخل مثقاب الملعقة في الثقب ويُدار باتجاه عقارب الساعة باستخدام مثقاب يدوي حتى الوصول إلى التناقص المطلوب. عند الحفر في الخشب الصلب، يجب بدء المثقاب في وضع رأسي؛ بعد تكوين تجويف صغير وبدء المثقاب في اختراق الخشب، يمكن تغيير زاوية الحفر بإمالة المثقاب قليلًا عن الوضع الرأسي. يمكن حفر الثقوب بدقة ونظافة وسرعة في أي نوع من الخشب، بأي زاوية سقوط، مع تحكم كامل في الاتجاه وإمكانية تغييره حسب الرغبة.

تُستخدم رؤوس الحفر المتوازية بشكل أساسي لحفر الثقوب في مقعد كرسي وندسور لتركيب مغازل الظهر، أو أعمال مماثلة من نوع اللسان الدائري عند تجميع هياكل الأثاث في أعمال النجارة الخضراء .

يمكن شحذ رأس الملعقة باستخدام حجر صقل على الجانب الداخلي من حافة القطع؛ ولا ينبغي لمس الحافة الخارجية أبدًا.

حصل بنيامين فورستنر على براءة اختراع مثاقب فورستنر عام 1886. ^{[ 14 ]} تُستخدم هذه المثاقب لحفر ثقوب دقيقة ذات قاع مسطح في الخشب، بأي اتجاه بالنسبة لألياف الخشب. يمكنها الحفر على حافة قطعة الخشب، كما يمكنها حفر ثقوب متداخلة؛ ولذلك تُستخدم عادةً في آلات الحفر العمودية أو المخارط بدلاً من المثاقب الكهربائية اليدوية. وبفضل قاعها المسطح، تُعدّ مفيدةً لحفر القشرة الخشبية المُلصقة مسبقًا لإضافة تطعيم.

تتضمن لقمة الحفر رأسًا مركزيًا مدببًا يوجهها خلال عملية القطع (ويؤدي ذلك، بالمناسبة، إلى إتلاف قاع الثقب المسطح). يقوم القاطع الأسطواني المحيط بالثقب بقص ألياف الخشب عند حافة الثقب، كما يساعد على توجيه اللقمة داخل المادة بدقة أكبر. تتميز لقم فورستنر بحواف قطع شعاعية لتسوية المادة في قاع الثقب. قد تحتوي اللقم على حافتين شعاعيتين أو أكثر. لا تحتوي لقم فورستنر على آلية لإزالة النشارة من الثقب، ولذلك يجب سحبها للخارج بشكل دوري.

تتوفر أيضًا رؤوس حفر مسننة، والتي تحتوي على عدد أكبر من حواف القطع في الأسطوانة. تقطع هذه الرؤوس بسرعة أكبر، ولكنها تُنتج ثقبًا أقل دقة. وتتميز بمزايا على رؤوس فورستنر عند الحفر في الألياف الطرفية .

تتوفر رؤوس المثقاب عادةً بأحجام تتراوح أقطارها بين 8 و50 ملم (0.3 إلى 2.0 بوصة) . أما رؤوس المثقاب المسننة فتتوفر بأقطار تصل إلى 100 ملم (4 بوصات) .    

تم تصميم رأس الحفر المركزي خصيصاً للحفر في الخشب باستخدام مثقاب يدوي . وقد تم إنتاج العديد من التصاميم المختلفة.

يحتوي مركز المثقاب على لولب مخروطي الشكل. ينغلق هذا اللولب على الخشب أثناء دوران المثقاب، ويسحبه إلى داخله. لا حاجة لأي قوة لدفع المثقاب داخل قطعة العمل، فقط عزم الدوران اللازم لتدويره. وهذا مثالي لمثقاب الأدوات اليدوية. تزيل حواف القطع الشعاعية شريحة من الخشب بسماكة تساوي خطوة اللولب المركزي مع كل دورة للمثقاب. لسحب المثقاب من الثقب، يجب إما إزالة اللولب الداخلي من قطعة الخشب، أو عكس اتجاه دوران المثقاب.

يحتوي طرف المثقاب على نتوء حاد لقطع ألياف الخشب، كما هو الحال في مثقاب براد بوينت. تعمل حافة القطع الشعاعية على تسوية الخشب من قاعدة الثقب. في هذا النوع، يكون الحلزون ضئيلاً أو معدوماً لإزالة النشارة من الثقب. يجب سحب المثقاب دورياً لإزالة النشارة.

بعض النسخ تحتوي على نتوءين. وبعضها الآخر يحتوي على حافتين قاطعتين شعاعيتين.

لا تقطع رؤوس المثقاب المركزية جيدًا في نهاية ألياف الخشب. يميل المسمار المركزي إلى الانخلاع أو إلى تشقق الخشب على طول الألياف، وتواجه الحواف الشعاعية صعوبة في قطع ألياف الخشب الطويلة.

تُصنع رؤوس المثقاب المركزية من الفولاذ الناعم نسبياً، ويمكن شحذها باستخدام المبرد.

• 
  لقمة مركزية مقاس 19  مم (3/4 بوصة)، صُنعت في وقت ما قبل عام 1950
• 
  تفاصيل طرف اللقمة المركزية

تعتمد مبادئ القطع في مثقاب الحفر اللولبي على نفس مبادئ القطع في المثقاب المركزي المذكور أعلاه. ويضيف مثقاب الحفر اللولبي قناة حلزونية طويلة وعميقة لإزالة الرقائق بكفاءة.

يُستخدم نوعان من مثاقب الحفر اللولبية بشكل شائع في المثاقب اليدوية: مثقاب جينينغز أو مثقاب جينينغز ذو طرف لولبي ذاتي التغذية، ونتوءين، وحافتين قاطعتين شعاعيتين. يحتوي هذا المثقاب على قناة مزدوجة تبدأ من الحافتين القاطعتين، وتمتد لعدة بوصات على طول ساق المثقاب، لإزالة المخلفات. وقد طوّر راسل جينينغز هذا النوع من المثاقب في منتصف القرن التاسع عشر.

يشبه مثقاب إيروين أو المثقاب ذو المركز الصلب مثقاب جينينغ، والفرق الوحيد هو أن إحدى حواف القطع مزودة بـ"قناة صغيرة" تدعمها، تمتد حوالي 13 ملم فقط على طول ساق المثقاب قبل أن تنتهي. أما القناة الأخرى فتمتد على طول ساق المثقاب لإزالة المخلفات. قد يوفر مثقاب إيروين مساحة أكبر لإزالة المخلفات، وقوة أكبر (لأن تصميمه يسمح بوجود ساق مركزية أكبر حجماً داخل القنوات، مقارنةً بمثاقب جينينغ)، أو تكاليف تصنيع أقل. تم اختراع هذا النوع من المثاقب عام 1884، وبِيعت حقوقه لتشارلز إيروين الذي حصل على براءة اختراعه وسوّقه في العام التالي.  

تم تصنيع كلا النوعين من رؤوس الحفر اللولبية من قبل العديد من الشركات خلال أوائل ومنتصف القرن العشرين، ولا تزال متوفرة جديدة من مصادر مختارة حتى اليوم.

يُعبّر عادةً عن قطر رؤوس المثقاب اللولبية للمثاقب اليدوية برقم واحد، يُشير إلى المقاس بوحدة 1/16 من البوصة. على سبيل المثال، رقم 4 يساوي 4/16 أو 1/4 بوصة  (6.35  مم)، ورقم 6 يساوي 6/16 أو 3/8 بوصة  (9.53  مم)، ورقم 9 يساوي 9/16  بوصة (14.29  مم)، ورقم 16 يساوي 16/16 أو 1  بوصة (25.4  مم). تتكون المجموعات عادةً من رؤوس من رقم 4 إلى 16 أو من رقم 4 إلى 10.

المثقاب الظاهر في الصورة تصميم حديث يُستخدم في الأدوات الكهربائية المحمولة، صُنع في المملكة المتحدة حوالي عام ١٩٩٥. يتميز بوجود نتوء واحد، وحافة قطع شعاعية واحدة، وحلقة واحدة. تُصنع مثاقب حلزونية مماثلة بأقطار تتراوح من ٦  مم (٣/١٦  بوصة) إلى ٣٠  مم (١ ٣/١٦  بوصة). تتوفر مثاقب حلزونية يصل طولها إلى ٦٠٠ مم (٢ قدم) ، حيث تُعدّ قدرة إزالة الرقائق ذات قيمة خاصة لحفر الثقوب العميقة.  

• 
  مثقاب حلزوني للخشب بقطر 20 مم (0.79 بوصة)  
• 
  تفاصيل طرف مثقاب الحفر

مثقاب الجيملت تصميم قديم جدًا. وهو من نفس نوع المثقاب المستخدم في الجيملت ، وهي أداة مستقلة لحفر ثقوب صغيرة في الخشب يدويًا. منذ حوالي عام 1850، تنوعت تصاميم شفرات الجيملت، لكن بعضها لا يزال يُصنع بالتصميم الأصلي. يُستخدم مثقاب الجيملت في المثقاب اليدوي لحفر الخشب، وهو النوع الشائع لحفر ثقوب يقل قطرها عن 7 مم (0.28 بوصة) .  

يعمل طرف مثقاب الجيميلت كبرغي مدبب، حيث يسحب المثقاب إلى داخل الخشب ويبدأ بإزاحة ألياف الخشب جانبًا، دون قطعها بالضرورة. ويحدث القطع عند جانب الجزء الأعرض من القاطع. تقطع معظم مثاقب الحفر قاعدة الثقب، بينما يقطع مثقاب الجيميلت جانب الثقب.

• 
  مثقاب خشبي من نوع "جيميلت"، صنع في وقت ما قبل عام 1950.
• 
  تفاصيل طرف مثقاب جيمليت

تُعدّ لقمة الثقب المفصلية مثالاً على تصميم لقمة ثقب مخصصة لتطبيق معين. تُصنع العديد من خزائن المطابخ الأوروبية من ألواح الخشب المضغوط أو ألواح الألياف متوسطة الكثافة (MDF) المغطاة بقشرة من راتنج الميلامين . لا تتميز هذه الأنواع من ألواح الخشب المضغوط بقوة كافية، وتميل براغي المفصلات العادية إلى الانخلاع. ولذلك، تم تطوير مفصلة متخصصة تستخدم جدران ثقب قطره 35 مم (1.4 بوصة) محفور في لوح الخشب المضغوط للدعم. تُعدّ هذه طريقة بناء شائعة وناجحة نسبيًا.  

يمكن استخدام مثقاب فورستنر لحفر ثقب تثبيت المفصلة، ​​لكن ألواح الخشب المضغوط والخشب الليفي متوسط ​​الكثافة (MDF) مواد شديدة الكشط، وتتآكل حواف القطع الفولاذية بسرعة. لذا، يلزم استخدام قاطع من كربيد التنجستن ، إلا أن الشكل المعقد لمثقاب فورستنر يصعب تصنيعه من الكربيد، لذلك يُستخدم عادةً مثقاب خاص ذو شكل أبسط. يتميز هذا المثقاب بحواف قطع من كربيد التنجستن ملحومة بجسم فولاذي، ويمنع نتوء مركزي المثقاب من الانحراف.

مثقاب الخشب القابل للتعديل، والمعروف أيضًا بمثقاب الخشب الموسع، يتكون من رأس توجيه مركزي صغير مزود بحافة قطع منزلقة قابلة للتعديل مثبتة فوقه، وعادةً ما تحتوي على طرف حاد واحد في الخارج، مع برغي تثبيت لتثبيت أداة القطع في مكانها. عندما تكون حافة القطع في منتصف المثقاب، يكون الثقب المحفور صغيرًا، وعندما تُسحب حافة القطع للخارج، يكون الثقب المحفور أكبر. يتيح هذا لمثقاب واحد حفر مجموعة متنوعة من الثقوب، ويمكن أن يحل محل مجموعة كبيرة وثقيلة من المثاقب ذات الأحجام المختلفة، بالإضافة إلى توفير أحجام مثاقب غير شائعة. عادةً ما يتم توفير مسطرة أو مقياس فرنييه للسماح بضبط حجم المثقاب بدقة.

تتوفر هذه الريش بنوعين: الأول مشابه لريشة المثقاب اللولبي أو ريشة المثقاب اليدوي، المصممة للاستخدام بسرعات منخفضة وعزم دوران عالٍ مع المثقاب اليدوي أو أي مثقاب يدوي آخر (كما هو موضح في الصورة على اليمين)، والثاني ريشة عالية السرعة ومنخفضة العزم مصممة للاستخدام مع المثقاب الكهربائي. ورغم اختلاف شكل حواف القطع، حيث تستخدم إحداهما خيوطًا لولبية والأخرى ريشة لولبية للتوجيه، إلا أن طريقة ضبطهما تبقى نفسها.

مثقاب مونة البناء الماسي هو مثقاب هجين، مصمم للعمل كمثقاب توجيه ومثقاب في آن واحد. يتكون من غلاف فولاذي، مع وجود الماسات مغروسة في أجزاء معدنية متصلة بحافة القطع. تُستخدم هذه المثاقب بسرعات منخفضة نسبيًا.

إنّ مثقاب البناء الموضح هنا هو نوعٌ مُعدّل من مثقاب اللولب. الجزء الأكبر من الأداة مصنوع من فولاذ لين نسبيًا، ويتم تشكيله باستخدام آلة تفريز بدلًا من طحنه. يتم لحام قطعة من كربيد التنجستن في الفولاذ لتوفير حواف القطع.

تُستخدم رؤوس الحفر الخاصة بالبناء عادةً مع مثقاب مطرقي ، حيث يقوم المثقاب بدق رأس الحفر في المادة المراد حفرها أثناء دورانه؛ إذ يؤدي الدق إلى تفتيت البناء عند طرف رأس الحفر، بينما تعمل الأخاديد الدوارة على إزالة الغبار. كما أن دوران رأس الحفر يُعيد حواف القطع إلى جزء جديد من قاع الثقب مع كل دقّة. غالبًا ما تستخدم رؤوس الحفر المطرقية أشكالًا خاصة للساق، مثل نوع SDS ، مما يسمح لرأس الحفر بالانزلاق داخل ظرف التثبيت أثناء الدق، دون أن يقوم ظرف التثبيت الثقيل بأكمله بحركة الدق.

تتوفر رؤوس الحفر الخاصة بالبناء، من النوع الموضح، بأقطار تتراوح عادةً بين 3  مم و40  مم. أما للأقطار الأكبر، فتُستخدم رؤوس الحفر الأسطوانية. ويمكن استخدام رؤوس الحفر الخاصة بالبناء، التي يصل طولها إلى 1000 مم (39 بوصة)، مع الأدوات الكهربائية اليدوية المحمولة، وهي فعالة للغاية في تركيب الأسلاك والأنابيب في المباني القائمة.  

أتُستخدم مثقاب النجمة ، الذي يشبه في شكله ووظيفته مثقب الثقوب أو الإزميل، كمثقاب يدوي يعمل بالمطرقةلحفرالأحجاروالبناء.تتكون حافة القطع في مثقاب النجمة من عدة شفرات متصلة في المنتصف لتشكيل نمط نجمي.

• 
  مثقاب بناء SDS-plus مقاس 25×500  مم
• 
  رأس مثقاب البناء
• 
  مثقاب مقاوم لحديد التسليح مزود بأربعة شفرات من الكربيد
• 
  مثقاب ستار

تتميز رؤوس المثقاب الزجاجية برأس من الكربيد على شكل مجرفة. تولد هذه الرؤوس درجات حرارة عالية، وعمرها قصير جدًا. عادةً ما تُحفر الثقوب بسرعة منخفضة باستخدام سلسلة من رؤوس المثقاب ذات الأحجام المتزايدة. يمكن أيضًا استخدام رؤوس المثقاب الماسية لحفر الثقوب في الزجاج، وهي تدوم لفترة أطول بكثير.

صُنعت رؤوس الحفر الخزفية للحفر من خلال بلاط السيراميك المزجج وغير المزجج، على سبيل المثال لتركيب تجهيزات الحمامات.

يتطلب تشغيل الأجهزة الإلكترونية ذات المكونات المثبتة عبر الثقوب حفر عدد كبير من الثقوب الصغيرة التي يبلغ قطرها حوالي 1  مم أو أقل. تُصنع معظم لوحات الدوائر المطبوعة من الألياف الزجاجية شديدة الكشط ، مما يؤدي إلى تآكل رؤوس الحفر الفولاذية بسرعة، خاصةً مع وجود مئات أو آلاف الثقوب في معظم لوحات الدوائر. ولحل هذه المشكلة، تُستخدم رؤوس حفر لولبية من كربيد التنجستن الصلب ، والتي تحفر اللوحة بسرعة مع عمر افتراضي طويل نسبيًا. ويُقدر أن رؤوس حفر الكربيد تدوم أطول من رؤوس حفر الفولاذ عالي السرعة بعشرة أضعاف أو أكثر. ومن الخيارات الأخرى المستخدمة أحيانًا رؤوس حفر الماس أو الرؤوس المطلية بالماس.

في الصناعة، تُجرى جميع عمليات الحفر تقريبًا بواسطة آلات مؤتمتة ، وغالبًا ما تُستبدل رؤوس الحفر تلقائيًا بواسطة المعدات عند تآكلها، إذ لا تدوم حتى رؤوس الكربيد الصلبة طويلًا مع الاستخدام المتواصل. رؤوس حفر لوحات الدوائر المطبوعة، ذات القطر الضيق، تُركّب عادةً في ظرف تثبيت بدلًا من ظرف عادي ، وتأتي بسيقان ذات حجم قياسي، وغالبًا ما تكون مزودة بمحددات مثبتة مسبقًا لضبطها على عمق دقيق في كل مرة عند تثبيتها تلقائيًا بواسطة المعدات.

تُستخدم سرعات دوران عالية جدًا - من 30,000 إلى 100,000 دورة في الدقيقة أو حتى أعلى - مما يُترجم إلى سرعة خطية عالية نسبيًا لرأس القطع في هذه الأقطار الصغيرة جدًا. السرعة العالية، والقطر الصغير، وهشاشة المادة، تجعل رؤوس الحفر عرضةً للكسر، خاصةً إذا تغيرت زاوية رأس الحفر بالنسبة لقطعة العمل، أو إذا لامس رأس الحفر أي جسم. الحفر اليدوي غير عملي، والعديد من آلات الحفر العامة المصممة لرؤوس حفر أكبر تدور ببطء شديد وتتذبذب كثيرًا بحيث لا يمكن استخدام رؤوس الكربيد بكفاءة.

لطالما استُخدمت مثاقب لوحات الدوائر المطبوعة المُعاد شحذها والمتوفرة بسهولة في العديد من مختبرات النماذج الأولية ولوحات الدوائر المطبوعة المنزلية، وذلك باستخدام أداة دوارة عالية السرعة لرؤوس صغيرة القطر (مثل أداة Moto-Tool من Dremel) في قالب تثبيت متين. عند استخدامها مع مواد أخرى، يجب تقييم هذه الرؤوس الصغيرة من حيث سرعة القطع المكافئة مقابل مقاومة المادة للقطع (الصلابة)، حيث يتم تحسين زاوية ميل الرأس ومعدل التغذية المتوقع لكل دورة للاستخدام الآلي عالي السرعة على ركائز لوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألياف الزجاجية.

• 
  مثقابان للوحات الدوائر المطبوعة
• 
  علبة من رؤوس حفر لوحات الدوائر المطبوعة رقم 76 ( 0.02 بوصة أو 0.51 مم )  

• أوبيرغ، إريك؛ جونز، فرانكلين د.؛ هورتون، هولبروك ل.؛ ريفيل، هنري هـ. (2000)، دليل الآلات (الطبعة 26  )، نيويورك: دار النشر الصناعية، رقم ISBN 0-8311-2635-3.