Affilatura delle punte da trapano per roccia: quando e come ripristinare le prestazioni di perforazione
Una punta da trapano per roccia è un utensile di consumo, ma non va considerata usa e getta ai primi segni di usura. Una corretta e tempestiva affilatura può ripristinare il profilo di taglio originale, migliorare la velocità di penetrazione, ridurre le sollecitazioni sulla batteria di perforazione e prolungare la durata utile di inserti o boccole in metallo duro.
Per miniere, cave, imprese di scavo e squadre di costruzione, l'affilatura delle punte è uno dei metodi più diretti per ridurre il costo di perforazione al metro. La chiave è affilare al momento giusto e utilizzare un metodo che rimuova i danni superficiali senza surriscaldare o indebolire il carburo.
Perché le punte usurate riducono l'efficienza della perforazione
Durante la perforazione, i bottoni e gli inserti in carburo colpiscono e frantumano ripetutamente la roccia. Nelle formazioni abrasive, il carburo si appiattisce, si arrotonda o diventa irregolare. Con il deterioramento del profilo di taglio, la punta deve esercitare una pressione maggiore per ottenere la stessa velocità di penetrazione.
Una parte usurata può causare diversi problemi:
Minore tasso di penetrazione.
Maggiore consumo energetico.
Maggiori vibrazioni e sollecitazioni nella colonna di perforazione.
Aumento del rischio di piegamento dell'asta o di usura della filettatura.
Maggiore rischio di incrinature del carburo e rottura dei bottoni.
Qualità del foro inferiore e perdita di spessore.
Una punta di perforazione può continuare a forare anche dopo essersi smussata, ma ciò non significa che stia funzionando in modo efficiente. La roccia offre una maggiore resistenza e una parte maggiore dell'energia della punta viene assorbita dal sistema di perforazione anziché essere utilizzata per frantumare la roccia.
Il valore di una rettifica tempestiva
La rettifica rimuove lo strato superficiale usurato e ripristina la geometria di taglio del carburo. Può anche eliminare le cricche di fatica superficiali prima che si trasformino in crepe più grandi e portino alla frattura del bottone.
Questo è particolarmente importante nelle rocce dure e abrasive. Le sottili crepe superficiali potrebbero non essere sempre visibili a occhio nudo, ma possono ingrandirsi sotto ripetuti impatti. La rettifica preventiva aiuta a rimuovere questa superficie danneggiata e a prolungare la durata dell'utensile.
Un programma di affilatura ben gestito può migliorare sostanzialmente il numero di metri perforati ottenibili da una punta. Il risultato effettivo dipende dalle condizioni della roccia, dal design della punta, dalla qualità del carburo, dai parametri di perforazione e dalla qualità dell'affilatura, ma il vantaggio economico è spesso significativo.
Le punte a bottone possono normalmente essere riaffilate più volte se il carburo e il corpo della punta rimangono in buone condizioni. Anche le punte a scalpello, a croce e integrali possono essere ripristinate ripetutamente, a condizione che il loro profilo di lavoro, il sistema di lavaggio e il supporto in carburo rimangano adeguati.
Quando va affilata una punta per trapano a bottone?
Il momento migliore per affilare un po' è prima che l'usura diventi eccessiva. Aspettare troppo a lungo rallenta il processo di molatura, rimuove più carburo e può causare l'approfondimento delle crepe.
I segnali più comuni che indicano la necessità di ispezionare o riaffilare una punta da trapano includono:
Un netto calo del tasso di penetrazione.
Superfici dei pulsanti appiattite.
Perdita di calibro sui pulsanti esterni.
Crepe visibili, motivi a "pelle di serpente" o fessurazioni superficiali.
Sporgenza eccessiva di carburo causata dall'usura del corpo della punta.
Pulsanti rotti o danneggiati.
Usura irregolare tra i pulsanti frontali e quelli degli indicatori.
Una utile linea guida sul campo è quella di programmare la rettifica quando la superficie piana di un bottone si avvicina a circa un terzo del diametro del bottone stesso. Questo è un indicatore pratico, non un sostituto dell'ispezione. In rocce altamente abrasive, potrebbero essere necessari controlli più frequenti.
Anche quando la penetrazione appare ancora accettabile, una rettifica preventiva può essere utile dopo un intervallo di perforazione programmato. L'intervallo corretto dipende dalla roccia, dal metodo di perforazione, dal design del pulsante e dall'esperienza in cantiere. Lo scopo è rimuovere i danni da fatica iniziali prima che si manifestino con cedimenti visibili.
Corrette pratiche di rettifica
La rettifica deve ripristinare il profilo desiderato senza causare danni termici. Il calore eccessivo può incrinare il carburo, alterare il legame tra carburo e acciaio o introdurre nuovi difetti superficiali.
Un buon processo di macinazione comprende:
Pulisci la punta e ispeziona ogni pulsante prima di affilare.
Rimuovere gradualmente il materiale superficiale danneggiato.
Utilizzare la mola o il perno di molatura corretti in base alla forma e al diametro del bottone.
Garantire un raffreddamento adeguato, di solito con acqua laddove l'apparecchiatura sia progettata per la macinazione a umido.
Evitate di esercitare una pressione eccessiva o di tenere il macinino fermo in un punto.
Ripristinare la forma del pulsante in modo uniforme su tutta la superficie della punta.
Controllare attentamente i tamponi di riscontro perché determinano il diametro del foro.
Rimuovere i pulsanti gravemente danneggiati esclusivamente tramite un metodo di riparazione approvato.
Per le punte a scalpello e a croce, l'obiettivo dell'affilatura è ripristinare il profilo originale del tagliente e le scanalature di pulizia. Un'affilatura non uniforme può ridurre la stabilità della foratura e causare uno scorrimento irregolare della punta nel foro.
Abbina il bit all'applicazione
La rettifica non può correggere una scelta errata della punta. La punta, l'acciaio di perforazione, il trapano da roccia e la formazione rocciosa devono essere considerati come un unico sistema.
Una punta selezionata per rocce tenere e non abrasive potrebbe usurarsi rapidamente in rocce dure e ricche di quarzo. Un profilo di foratura progettato per un metodo di perforazione potrebbe non essere ideale per un altro. Il diametro della punta, il design della superficie, il grado di carburo, i fori di lavaggio e la protezione del calibro devono essere adeguati alle condizioni operative.
Quando in un cantiere si verificano frequenti rotture dei pulsanti, rapida perdita di spessore o bassa velocità di penetrazione, la soluzione potrebbe richiedere più di una semplice modifica dell'intervallo di affilatura. È necessario esaminare l'energia d'impatto della punta, la forza di avanzamento, la rotazione, il lavaggio, le condizioni dell'asta e le specifiche della punta.
Integrare la rettifica nella manutenzione preventiva
L'approccio più economico consiste nell'integrare l'ispezione e l'affilatura delle punte nel normale flusso di lavoro di perforazione. È importante tenere traccia dei metri perforati, della velocità di penetrazione, degli intervalli di affilatura, dei cedimenti dei bottoni e delle condizioni della roccia. Nel tempo, questi dati aiutano a identificare l'intervallo di manutenzione ottimale per ogni tipo di punta e applicazione.
Una punta da trapano affilata e correttamente manutenuta non solo prolunga la sua durata, ma protegge anche le aste di perforazione, i giunti e la trivella stessa, riducendo vibrazioni e sollecitazioni interne non necessarie. Una regolare affilatura rappresenta quindi un investimento pratico in termini di manutenzione, che migliora l'efficienza della perforazione, l'affidabilità degli utensili e la redditività complessiva dell'operazione.
