L’acciaio

L’acciaio

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Abbiamo fatto ai nostri metallurgisti una semplice richiesta: inventare l'acciaio più resistente che abbiamo mai utilizzato in una punta di perforazione (e la nostra storia risale al 1873...). Il materiale che hanno elaborato si è dimostrato più resistente all'usura del 15% con una resistenza alla fatica superiore del 10%.

Powerbit Underground bits in white studio

In una punta con bottone Tophammer per lavori nel sottosuolo, uno degli ingredienti fondamentali è l’acciaio utilizzato nel corpo. Durante la perforazione, il corpo della punta è soggetto a diversi tipi di usura.

I detriti della roccia che vengono spurgati scorrono lungo il corpo della punta a una velocità adeguata alla lavorazione con la pasta di sabbiatura. Una determinata quantità di detriti della roccia rimane sempre intrappolata tra la testa della punta e la roccia e durante l’impatto, parte di essi viene frantumata dalla testa della punta al punto da poter paragonare l’utilizzo del corpo della punta a un frantumatore di roccia. Una determinata quantità dei detriti della roccia viene schiacciata di continuo tra l’indicatore della punta e la parete della roccia, il che equivale a una sorta di operazione di sabbiatura grezza. Naturalmente l’acciaio deve avere la capacità di sopportare tutti questi tipi di usura ma non del tutto. Deve gestire giusto la quantità di usura che gli permetta di trovare un equilibrio con l’usura dei bottoni in carburo. Se l’acciaio si usura troppo presto, i bottoni cadono o il corpo si rompe e se l’usura dell’acciaio è troppo lenta, la coppia della batteria di perforazione richiesta diminuirà gradualmente fino a che il corpo non rimane bloccato nel foro.

A parte l’usura, il corpo della punta è soggetto a un enorme quantità di sollecitazioni meccaniche che provano a farlo a pezzi. La maggior parte di queste è naturalmente provocata dall’impatto del martello di perforazione che forza la punta nella roccia spingendola e ritraendola con un peso di 20-30 tonnellate circa 100 volte al secondo. Con questi numeri è facile comprendere che il corpo della punta esegue una quantità immensa di lavoro per ogni metro perforato. Ciò ha un impatto sul corpo in acciaio che deve essere capace di reggere i colpi senza affaticamento.

Per conformarsi ai requisiti riportati sopra, Epiroc R&D ha utilizzato il sistema che fu sviluppato per la punta di perforazione in superficie Powerbit, adattandolo alle punte più piccole, nello specifico quelle utilizzate nei lavori in sotterraneo, creando un corpo in acciaio che ha una resistenza alla fatica maggiore del 10% e una resistenza all'usura superiore al 20%. È chiaro che questo aumento della resistenza alla fatica-usura può essere funzionale insieme alle caratteristiche di design dell’unità di potenza PUG, in modo da permettere un’usura equilibrata e con l’aumento della resistenza alla fatica consentire al design una maggiore libertà per raggiungere questo obiettivo.

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