Descripción
R38 bits de botón son un componente primario en sistemas de perforación con martillo en cabeza utilizado para la producción de barrenos de tamaño medio. La designación “R38” se refiere a la conexión de rosca de cable, que es un estándar para muchos equipos de perforación subterránea y de superficie. Estas brocas deben soportar impactos de alta frecuencia, que a menudo superan los 3.000 golpes por minuto, al tiempo que giran con un par elevado para fracturar la roca con eficacia. El diseño de estas brocas se centra en tres objetivos principales: alta velocidad de penetración, larga vida útil y rectitud del orificio.
La estructura de la broca incluye una falda roscada que se conecta a la barra de perforación y una cara de la broca poblada con insertos de carburo de tungsteno. Estos insertos, a menudo llamados botones, son las partes que realmente golpean la roca. RockHound diseña estas brocas para trabajar con diferentes tipos de roca variando la forma y disposición de estos botones. Dado que la perforación de rocas es un proceso destructivo tanto para la roca como para la herramienta, los materiales utilizados deben ser de la máxima calidad.
Las modernas operaciones de perforación en minas subterráneas y canteras de superficie requieren herramientas que puedan trabajar con derivadores hidráulicos de alta potencia. Estas perforadoras suelen tener una potencia de impacto superior a 18 kW. Una broca estándar fallaría rápidamente bajo estas fuerzas. La serie R38 de RockHound está construida específicamente para satisfacer estas demandas modernas mediante el uso de metalurgia especializada y fabricación de precisión.
Ciencia de los materiales: El cuerpo de la broca (45CrNiMoVa)
El cuerpo de la broca actúa como chasis de los botones de carburo. Debe ser lo suficientemente fuerte como para transmitir la energía del impacto sin agrietarse, pero lo suficientemente resistente como para absorber el choque al golpear superficies rocosas duras. 1 RockHound utiliza 45CrNiMoVa, un acero de alta aleación que contiene cromo, níquel, molibdeno y vanadio.
Propiedades mecánicas de 45CrNiMoVa
Las propiedades mecánicas del acero determinan su capacidad para sobrevivir al ciclo estresante de tensión, compresión y torsión durante la perforación.
| Propiedad | Valor (típico) | Importancia de la perforación |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (σb) | ≥ 1150 MPa | Capacidad para resistir las fuerzas de tracción durante la recuperación de la broca. |
| Límite elástico (σs) | ≥ 950 MPa | Límite en el que el cuerpo de la broca se deformará permanentemente. |
| Alargamiento (δ5) | ≥ 10% | Muestra la ductilidad del cuerpo antes de romperse. |
| Resistencia al impacto (Akv) | ≥ 80 J | Resistencia a los golpes bruscos de los martillos hidráulicos de gran potencia. |
| Dureza de la superficie | 45 - 50 HRC | Protege la cara de la broca de la abrasión producida por los recortes de roca. |
Al utilizar esta aleación específica, RockHound garantiza que la broca pueda soportar rocas con una resistencia a la compresión uniaxial (UCS) superior a 120 MPa. Esto es habitual en formaciones duras de granito o basalto.
Características de rendimiento de YK05
| Métrica | Especificación | Beneficio para el operador |
|---|---|---|
| Dureza (HRA) | 90.5 - 91.0 | Intervalos más largos entre las sesiones de afilado. |
| Resistencia a la rotura transversal (TRS) | ≥ 2600 MPa | Es menos probable que los botones se astillen o “salten” en rocas fracturadas. |
| Densidad (g/cm³) | 14.8 - 14.9 | Su elevada pureza garantiza un rendimiento constante en todos los lotes. |
El bajo contenido en cobalto del YK05 le confiere una gran estabilidad térmica. Durante la perforación, la fricción entre el botón y la roca puede crear altas temperaturas. Algunos carburos se ablandan cuando se calientan, lo que provoca un rápido desgaste. El YK05 se mantiene duro a altas temperaturas, lo que supone una gran ventaja en la perforación en seco o cuando se utiliza agua de lavado a baja presión.
Características del producto
La broca de botón R38 está diseñada con varias características específicas que mejoran su utilidad en el campo.
- Diseño de descarga optimizado: La cara de la broca tiene varios orificios de lavado. Estos orificios rocían agua o aire para empujar los recortes de roca lejos de la broca. Un buen barrido evita que la broca perfore la misma roca dos veces, lo que ahorra energía y evita daños por calor.
- Varias formas de cara: RockHound ofrece cara plana, centro de la gota, y los diseños cóncavos. Una cara plana es mejor para roca dura, mientras que un centro de caída ayuda a perforar agujeros más rectos en roca blanda o media.
- Opciones de perfil de botones: Los botones pueden ser esféricos (mejor para roca dura) o balísticos (mejor para perforación rápida en roca más blanda).
- Faldón de aleación de alto grado: La rosca de cuerda R38 está mecanizada según las normas ISO 10208. Esto garantiza que se adapte perfectamente a las barras de perforación y que soporte el par del motor de rotación sin dañar las roscas.
- Protección de superficies: Las brocas suelen pintarse con spray o tratarse para evitar que se oxiden durante el almacenamiento y el transporte.
- Broca de botón Top Hammer: cómo funciona, usos y mantenimiento ofrece más detalles sobre el funcionamiento conjunto de estas funciones durante el ciclo de perforación.
Especificaciones técnicas
En las tablas siguientes se indican las dimensiones y la disposición de los botones de las brocas RockHound R38 estándar, tal y como se muestran en la documentación del producto.
Especificaciones del bit de botón R38 (Configuración A)
Basado en los datos técnicos proporcionados para las brocas estándar R38 :
| Diámetro (mm) | Diámetro (pulgadas) | Botones del manómetro (Cantidad × Tamaño) |
Botones centrales (Cantidad × Tamaño) |
Ángulo | Hilo | Código | Peso (kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 64 | 2 1/2″ | 8 × 10 mm | 4 × 10 mm | 30° | R38 | 173-6412-5663 | 1.9 |
| 76 | 2 3/4″ | 8 × 11 mm | 4 × 10 mm | 35° | R38 | 173-7612-5665 | 2.3 |
Especificaciones del bit de botón R38 (Configuración B)
Disposiciones alternativas para diferentes condiciones de la roca :
| Diámetro (mm) | Diámetro (pulgadas) | Botones del manómetro (Cantidad x Tamaño) |
Botones centrales (Cantidad x Tamaño) |
Ángulo | Hilo | Código | Peso (kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 64 | 2 1/2″ | 6 x 12 mm | 3 x 11 mm | 30° | R38 | 173-6409-5603 | 1.6 |
| 70 | 2 3/4″ | 8 x 12 mm | 4 x 11 mm | 35° | R38 | 173-7012-5605 | 1.9 |
| 76 | 3″ | 8 x 12 mm | 4 x 11 mm | 35° | R38 | 173-7612-5605 | 2.5 |
Estas configuraciones permiten a los usuarios elegir entre más botones pequeños (mejor para roca dura) o menos botones grandes (mejor para lavado rápido y roca blanda).
Escenarios de aplicación
Las brocas R38 son herramientas versátiles utilizadas en muchas industrias. Sus aplicaciones principales se dividen en ingeniería subterránea y perforación de banco en superficie.
Minería subterránea y construcción de túneles
En la minería subterránea, las barrenas se utilizan en espacios confinados para el desarrollo y la producción.
A la deriva: Creación de túneles horizontales. Las brocas deben ser duraderas para resistir las diferentes paredes rocosas que se encuentran durante el avance del túnel.
Atornillado de tejados: Las brocas R38 se utilizan para perforar orificios para anclajes de roca que estabilizan el techo de la mina. La precisión y la velocidad son fundamentales para la seguridad de los trabajadores.
Perforación de barrenos largos: Se utiliza en el taponamiento de subniveles donde los agujeros deben ser muy rectos en distancias de 10 a 30 metros.
Perforación en banco y cantera
La perforación de bancos se realiza en minas a cielo abierto y canteras de áridos, donde la roca se extrae en capas verticales o “bancos”.
Perforación de barrenos: Las brocas se utilizan para perforar agujeros verticales que luego se rellenan con explosivos. En este caso, lo prioritario es lograr altos índices de penetración para reducir el coste por metro.
Rectitud del orificio: En bancos profundos, si el agujero se dobla, la voladura será ineficaz. El uso de brocas con un diseño de centro rebajado o una cara plana ayuda a mantener la sarta de perforación alineada.
Construcción e ingeniería civil
Las brocas R38 también son habituales en proyectos civiles:
Pilotes de cimentación: Perforación de rocas o capas duras para cimentar puentes y edificios.
Construcción de carreteras: Romper rocas duras para caminos de autopistas o entradas de túneles.
Mantenimiento y cuidado
Para obtener la máxima vida útil de una broca R38, el operario debe seguir un programa de mantenimiento. Un cuidado inadecuado provoca el “estallido del botón”, el “lavado del cuerpo” y el fallo prematuro por fatiga.
Inspección periódica
Después de cada turno, la broca debe limpiarse e inspeccionarse.
Comprobar si hay planos de desgaste: Si la parte superior del botón de metal duro se aplana, es necesario afilarlo. Si el área plana es superior a 1/3 del diámetro del botón, la velocidad de perforación disminuirá significativamente y la tensión en la broca se duplicará.
Inspeccionar el cuerpo: Busque grietas en la cara o cerca de los ojales. Compruebe si el acero se está erosionando alrededor de los botones.
Comprobar hilos: Las roscas R38 deben estar limpias y no presentar signos de “gripado” (desgarro del metal). Las roscas desgastadas pueden hacer que la broca se pierda en el orificio.
Protocolos de afilado
El afilado restaura la forma del botón, lo que reduce la presión de avance necesaria y acelera el taladrado.
Utilice pernos de esmerilado de diamante: Utilice una rectificadora profesional. El afilado manual con piedra suele ser impreciso y puede dañar el carburo.
Mantener la forma: Intente mantener la forma esférica o balística original. No rectifiques demasiado el cuerpo de acero, ya que se debilita el soporte del botón.
Enfriar con agua: Utilice siempre agua durante el amolado para evitar el choque térmico, que provoca microfisuras en el carburo.
Lubricación y almacenamiento
Grasa para roscas: Aplique siempre una grasa para roscas de alta calidad que contenga cobre o grafito antes de fijar la broca a la varilla. Esto evita que las roscas se agarroten con el calor.
Revestimiento antioxidante: Si almacena las brocas durante más de unos días, rocíelas con aceite ligero para evitar la corrosión. El óxido puede actuar como punto de partida de grietas por fatiga.
Encontrará orientaciones detalladas sobre el mantenimiento en el El mejor material para brocas de martillo: 45CrNiMoV & YK05 blog.
Cómo elegir la broca de botón R38 adecuada
La elección de la broca adecuada depende de la geología y del equipo que se utilice.
Considere el tipo de roca
Duro y abrasivo (granito, basalto): Utilice un Cara plana con Botones esféricos. Son los más duraderos y resistentes a la fractura.
De blando a medio (caliza, esquisto): Utilice un Cara del centro de entrega o un Cara cóncava con Botones balísticos o parabólicos. Estos perforarán mucho más rápido.
Rocas fracturadas y sueltas: Utilice un Bit Retrac. Las brocas Retrac tienen una fila adicional de dientes en la parte posterior de la falda. Esto ayuda a la broca a salir si el agujero se hunde detrás de ella.
Adapte la broca al taladro
Drifters hidráulicos de alta potencia: Debe utilizar bits fabricados con 45CrNiMoVa acero. Las brocas más baratas de 42CrMo suelen agrietarse bajo la intensa energía de impacto de estas máquinas modernas.
Taladros neumáticos: Tienen menor potencia de impacto, por lo que a veces se pueden utilizar formas de botón más agresivas (balísticas) incluso en rocas más duras, ya que el impacto es menor.
Evaluar las necesidades de descarga
Formaciones blandas: Se producen grandes cantidades de residuos. Elija una broca con orificios de lavado grandes o más ranuras de lavado en el lateral.
Agujeros profundos: Asegúrese de que la broca dispone de orificios de lavado laterales. Esto ayuda a desplazar los recortes por la larga distancia del orificio sin que se atasquen.
Para profundizar en las opciones de diseño, consulte el Tipos de brocas para taladro percutor superior:Diseño de cara y forma de botón guía.
Marca y personalización
RockHound ofrece servicios de marca para fabricantes de equipos originales (OEM) y personalizados. Entendemos que la marca forma parte de su identidad profesional.
Marcado personalizado: Podemos grabar o estampar su logotipo, números de pieza y códigos de lote directamente en el cuerpo de la broca o en el faldón.
Tamaño del logotipo: Admitimos un tamaño máximo de logotipo de 100*100mm.
- Opciones de color: Aunque el verde es un color industrial estándar para las brocas, podemos pintarlas a medida en función de sus necesidades.
- Embalaje: Las brocas suelen enviarse en cajas de madera o cartón reforzado para garantizar que lleguen sin daños.
Sistema de equipo de perforación R38
| Varillas R38 | R38 Manguito de acoplamiento | Adaptador de mango R38 |
|---|---|---|
| Varillas R38: | Manguito de acoplamiento R38: | Adaptador de vástago R38: |
PREGUNTAS FRECUENTES
La vida útil depende totalmente de la dureza de la roca y del cuidado del operario. En roca blanda, una broca puede durar 500 metros de perforación. En granito muy duro y abrasivo, puede durar sólo 50 metros. El uso de acero 45CrNiMoVa y carburo YK05 suele aumentar la vida entre 20% y 40% en comparación con los materiales estándar.
R38 es un hilo de "cuerda" con un perfil redondeado. Es más fácil de desacoplar y maneja mejor la suciedad. T38 es un hilo trapezoidal que es más rígido y transmite la energía con mayor eficacia, pero puede ser más difícil de desacoplar si se calienta o ensucia. Muchos aparejos pueden utilizar uno u otro dependiendo de la varilla utilizada.
Mire los botones de carburo. Si ve un punto plano que es 1/3 tan ancho como el botón, es hora de afilar. También puede notar que su velocidad de penetración ha disminuido o que el equipo de perforación vibra más de lo habitual.
El agua es lo mejor para el control del polvo y la refrigeración, pero en algunas arcillas blandas, el agua puede hacer que los recortes se vuelvan pegajosos, lo que bloquea la broca. En esos casos, es mejor el aire comprimido. Sin embargo, para roca dura, el agua es esencial para evitar que el carburo YK05 se sobrecaliente.
Deje de martillar inmediatamente. Utilice la rotación y el lavado a alta presión para intentar limpiar los restos alrededor de la broca. Si está utilizando una broca Retrac, los dientes traseros deberían ayudarle a perforar para salir a medida que tira hacia atrás. Nunca intente forzar la broca para sacarla sólo con el cabrestante, ya que podría romper las barras de perforación.