Por que as pastilhas de carboneto de tungstênio para máquinas de perfuração de túneis são o segredo para uma escavação mais rápida?

O papel crítico das pastilhas de carboneto de tungstênio no desempenho do TBM

As pastilhas de carboneto de tungstênio servem como "dentes" de uma perfuradora de túnel (TBM), suportando o peso da imensa pressão e fricção necessárias para pulverizar a rocha. Essas pastilhas são estrategicamente embutidas em discos de corte ou brocas para garantir que a máquina possa navegar por vários estratos geológicos, desde solo macio até granito extremamente duro. Sem a alta dureza e resistência à fratura do metal duro, as ferramentas de corte se desgastariam prematuramente, levando a tempos de inatividade frequentes e dispendiosos para substituições em ambientes subterrâneos profundos.

Composição do material e resistência ao desgaste

O desempenho de Inserções de carboneto de tungstênio para máquina de perfuração de túnel s é determinado principalmente pelo teor de cobalto e tamanho do grão. Uma porcentagem mais baixa de cobalto normalmente aumenta a dureza e a resistência ao desgaste, o que é ideal para rochas abrasivas. Por outro lado, um maior teor de cobalto aumenta a tenacidade, evitando que as inserções quebrem ao atingir rochas duras e intermitentes. Os fabricantes costumam utilizar carbonetos "gradientes" que combinam uma casca externa dura com um núcleo mais resistente para maximizar a vida útil da ferramenta durante projetos de escavação de longa distância.

Formas comuns e aplicações de pastilhas TBM

Diferentes condições geológicas exigem geometrias de pastilhas específicas para otimizar o processo de lascamento e britagem. A escolha do formato impacta diretamente a taxa de penetração e a eficiência energética do TBM. A seleção da geometria errada pode causar “coring” ou desgaste irregular na cabeça de corte, o que compromete todo o cronograma do projeto.

• Inserções Cônicas: Mais adequado para formações rochosas duras, proporcionando penetração profunda e fraturamento eficiente da face rochosa.
• Inserções de cinzel: Projetado para condições de solo mais macio ou misto, onde uma ação de "cisalhamento" é mais eficaz do que o esmagamento puro.
• Inserções esféricas/de botão: Comumente usado em solos altamente abrasivos para fornecer uma superfície de desgaste equilibrada e durabilidade a longo prazo.

Especificações técnicas para diferentes durezas de rocha

Compreender a relação entre a resistência à compressão não confinada (UCS) da rocha e o tipo de metal duro é essencial para engenheiros. A tabela a seguir ilustra os critérios de seleção típicos para pastilhas de metal duro com base nas condições do solo encontradas durante as operações de escavação de túneis.

Estratégias de manutenção e substituição

O sucesso econômico de um projeto de construção de túneis geralmente depende da manutenção de pastilhas de carboneto de tungstênio para perfuradoras de túneis. O monitoramento do “desgaste” nas pastilhas permite que os operadores prevejam quando um disco de corte precisa ser puxado para trás para recondicionamento. Se uma pastilha sofrer desgaste além de seu ponto crítico, isso poderá causar a falha do corpo de aço da fresa, levando a reparos muito mais caros do que uma simples troca de metal duro.

Braxing avançado e ajuste seguro

Mesmo o carboneto de tungstênio da mais alta qualidade será inútil se a pastilha cair do soquete. Brasagem de alta temperatura ou encaixe de interferência especializado são usados ​​para garantir que as pastilhas permaneçam assentadas sob vibração extrema. Processos de controle de qualidade, como testes ultrassônicos, são frequentemente empregados para verificar a ligação entre o metal duro e o porta-ferramenta de aço, garantindo confiabilidade nos ambientes subterrâneos mais desafiadores.