Inserts en carbure de tungstène pour tunnelier : un guide de terrain pratique

Quiconque a passé une journée de travail sur un tunnelier connaît le calcul qui régit l'ensemble du travail : les mètres forés par jeu de fraises et les heures perdues lorsque ces fraises doivent se détacher de la tête. Inserts en carbure de tungstène pour tunnelier Nous sommes assis en plein milieu de cette arithmétique. Ce sont de petites pièces, souvent pas plus larges qu'un pouce, mais elles décident si une bague coupante termine son déplacement ou revient ébréchée, plate et inutile.

Nous fabriquons des produits en métaux durs à Changzhou depuis 1990, et une grande partie de ce travail aboutit à des équipements d'exploitation minière, de forage et de creusement de tunnels. Ce qui suit est un aperçu pratique de ce que font ces inserts sous terre, comment adapter une qualité à votre sol et ce qui mérite d'être vérifié avant de passer une commande.

Ce que font réellement les plaquettes en carbure sur un tunnelier

Un tunnelier ne coupe pas la roche comme une scie coupe le bois. Les disques coupants sont enfoncés dans le front de taille sous une énorme poussée et la roche se fracture sous le point de contact. Chaque plaquette sur la tête est donc soumise à des contraintes de compression élevées, à l'abrasion due aux éclats de roche et aux fines, ainsi qu'aux impacts répétés chaque fois qu'une fraise traverse la face.

Le carbure apparaît dans plus d’endroits que la plupart des gens ne le pensent :

• Fraises de jauge et boutons de jauge, où la tête doit maintenir son diamètre fini contre une usure latérale constante.
• Inserts de face sur des anneaux de disque à pointe de carbure, utilisés là où la roche est suffisamment abrasive pour qu'un anneau en acier ordinaire s'use trop rapidement.
• Pointes de grattoir et dents de ripper pour les sols plus meubles, où le travail consiste à soulever le matériau plutôt qu'à l'écraser.
• Usure des goujons et des plaques sur la face de la tête de coupe, les godets à déblais et les convoyeurs à vis, protégeant les structures en acier des mêmes déblais abrasifs.

Toutes ces parties partagent une exigence. Le carbure doit rester fixe dans son support, conserver son tranchant le plus longtemps possible et échouer de manière prévisible plutôt que de se briser.

La famille de plaquettes sur une tête de coupe

Différentes positions sur une tête de coupe demandent différentes choses au même matériau. Les inserts de jauge veulent une résistance à l'usure maximale car ils déterminent le diamètre du tunnel. Les inserts faciaux recherchent un équilibre entre résistance à l’usure et résistance aux chocs. Les pointes des grattoirs veulent avant tout de la solidité et un joint de brasure solide.

Si vous avez besoin d'un point de départ, notre propre gamme de plaquettes pour tunneliers couvre les positions de gabarit, de face et d'usure décrites ci-dessus, dans des tailles standard ainsi que sur dessin.

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Lisez le terrain avant de lire un catalogue

L'erreur la plus courante que nous constatons est de choisir une qualité dans un catalogue sans regarder la roche. Deux tunnels de même diamètre peuvent exiger des inserts complètement différents.

Quatre choses méritent d’être connues avant de préciser quoi que ce soit :

1. Résistance à la compression de la roche, qui détermine la poussée que chaque coupeur doit supporter.
2. L'abrasivité, généralement exprimée sous la forme d'un indice d'abrasivité Cerchar, qui vous indique la rapidité avec laquelle les bords s'émousseront.
3. Teneur en quartz et granulométrie, car les minéraux durs à grains fins polissent rapidement le carbure.
4. La structure de la masse rocheuse, car un sol fracturé et en blocs crée une charge d'impact qu'une face massive ne crée pas.

Les conditions mixtes constituent le cas le plus difficile. Lorsque la tête passe de l'argile au granit en une seule rotation, les inserts subissent à la fois une usure par glissement et un impact brutal en quelques secondes. Les qualités à gros grains et à plus forte teneur en cobalt sont généralement le choix le plus sûr, même si elles sont légèrement plus douces au départ.

Catégories, granulométrie et cobalt en langage simple

Le carbure de tungstène pour outils de coupe est constitué de grains de carbure de tungstène maintenus ensemble par un liant au cobalt. Deux variables font l'essentiel du travail : la quantité de cobalt présente et la grossièreté des grains de carbure.

• Faible teneur en cobalt, grain fin : la combinaison la plus dure et la plus résistante à l'usure, idéale pour les roches abrasives avec une face stable et prévisible.
• Cobalt moyen, grain moyen : le juste milieu à usage général qui convient à la plupart des travaux de tunnelier.
• Cobalt supérieur, grain grossier : l'option la plus résistante, choisie pour les sols en blocs, les impacts élevés et les faces mixtes.

La dureté et la robustesse s'échangent toujours l'une contre l'autre, donc aucune note ne gagne partout. Ce qu'un bon fabricant fait, c'est maintenir la qualité de manière constante, lot après lot, de sorte que les performances que vous avez validées lors du premier essai soient les performances que vous obtenez à la dixième commande.

La transformation compte autant que la chimie. La porosité résiduelle du frittage agit comme un générateur de fissures, de sorte que le frittage sous vide ou à basse pression donne un insert beaucoup plus fiable qu'une pièce pressée et frittée à moindre coût.

Quand les insertions échouent et ce que l’échec vous dit

Le carbure vous indique généralement pourquoi il a échoué, si vous examinez les pièces usées avant qu'elles ne soient jetées à la poubelle. L’examen du motif permet souvent d’économiser un jeu complet de couteaux.

L'enregistrement des modèles d'usure par chaîne, plutôt que par coupeur, est une habitude qui mérite d'être prise. Cela donne l’impression vague que les insertions ne sont pas durables dans les données que vous pouvez transmettre à un fournisseur.

Que vérifier avant d'acheter

Les prix des plaquettes varient, mais le coût d'un jeu de fraises défectueux se mesure en temps d'arrêt plutôt qu'en prix des pièces. Quelques contrôles simples distinguent un fabricant sérieux d'une société commerciale.

1. Traçabilité des lots, de sorte qu'une qualité problématique puisse être retracée jusqu'à un cycle de pressage et de frittage.
2. Tests de dureté sur pièces finies, pas seulement sur un certificat du fournisseur de poudre.
3. Contrôles métallographiques de porosité, répartition du liant et structure des grains.
4. Contrôle dimensionnel sur l'alésage et la tête de chaque insert, puisque l'ajustement dans le support décide s'il reste en place.
5. Certification du système de gestion telle que ISO 9001 et ISO 14001, qui confirme au moins un processus documenté.
6. Volonté d'exécuter un lot d'essai sur votre machine avant de vous engager dans un volume.

Nous avons rédigé une présentation plus longue des critères de sélection et des questions des fournisseurs pour Inserts en carbure de tungstène TBM si vous souhaitez approfondir la planification de la durée de vie des outils.

Un outillage qui fonctionne avec le tunnelier

Un projet de tunnel nécessite rarement des plaquettes de tête de coupe seules. Le forage par sonde en avant du front de taille, le forage avant, les ancrages au sol et les sections de forage et de dynamitage qui relient souvent deux entraînements de tunnelier consomment tous des outils de forage de roche dure. La logique matérielle est familière : des boutons ou des inserts en carbure insérés dans un corps en acier, effectuant la coupe pendant que l'acier supporte la charge.

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Les roadheaders et les mineurs continus constituent l’autre moitié du tableau. Sur des sols plus meubles, ou dans le charbon, l'excavation se fait avec des pics coniques sur tête rotative plutôt qu'avec des disques. Les pics à tige ronde avec une pointe en carbure sont des consommables exactement de la même manière que les plaquettes de coupe, et les mêmes questions sur la qualité, la rétention de la pointe et le coût par mètre cube s'appliquent.

Pics à tige ronde en carbure de tungstène pour l'extraction du charbon Conçus pour le charbon et les semi-charbons, ces pics offrent une résistance élevée aux chocs et conviennent aux têtes de coupe de charbon lourd de grande puissance. Voir le produit →

Choisir un partenaire plutôt qu'un numéro de pièce

La sélection d’inserts n’est pas une décision d’achat unique. Les conditions du sol changent le long du tracé, la conception des couteaux est révisée et la pente qui a donné de bons résultats au premier kilomètre devra peut-être être ajustée au cinquième. Ce qui aide le plus, c'est un fournisseur qui peut parler de la paroi rocheuse aussi facilement que de la poudre, et qui peut produire une pièce cohérente plutôt qu'un seul échantillon impressionnant.

Notre atelier de Changzhou gère en interne le pressage, le frittage à basse pression et le meulage de finition, et nous travaillons à partir de dessins de clients aussi facilement qu'à partir de références de pièces standard. Si vous spécifiez du carbure pour un projet de tunnel et souhaitez discuter des nuances, de la géométrie ou des délais de livraison, Technologie de tungstène Jiangsu Gaite est heureux de regarder vos dessins et vos disques de port et de vous suggérer un point de départ.