De onbezongen helden van ondergrondse constructie: wolfraamcarbide -inserts voor tunnelboring

Tunnel saaie machines (TBMS) zijn moderne wonderen van engineering, het uitharden van ondergrondse paden voor metro's, waterpijpleidingen en tunnels van nutsbedrijven. Deze kolossale machines zijn afhankelijk van een kritieke, maar vaak over het hoofd geziene, component om hun ongelooflijke prestaties uit te voeren: wolfraamcarbide -inserts . Deze kleine, duurzame snijgereedschappen zijn de werkpaarden van de snijkop van de TBM, meedogenloos wegchippen van rots en grond om een ​​stabiele tunnel te creëren.

Waarom wolfraamcarbide?

Tungsten Carbide, een verbinding van wolfraam en koolstof, wordt gevierd vanwege zijn extreme hardheid en weerstand tegen slijtage. Op de Mohs Hardness -schaal staat het hoger dan 8, waardoor het alleen op de tweede plaats komt voor Diamond. Deze unieke combinatie van eigenschappen, samen met zijn hoge breuktaaiheid, maakt het het ideale materiaal voor de veeleisende omstandigheden van tunnelboring. De inzetstukken zijn meestal een composietmateriaal, met wolfraamcarbidekorrels die bij elkaar worden gehouden door een metalen bindmiddel, meestal kobalt . Het percentage kobalt (meestal variërend van 6% tot 15%) kan worden aangepast om de hardheid en taaiheid in evenwicht te brengen, afhankelijk van de geologische formaties die de TBM zal tegenkomen.

De rol en soorten inserts

De primaire functie van Tungsten carbide -inserts voor tunnel saaie machine is om de snijkant te bieden voor de roterende snijkop van de TBM. Ze zijn ontworpen om significante drukkrachten en schurende slijtage te weerstaan ​​terwijl ze verschillende rots- en grondsoorten verpletteren en schrapen. De inzetstukken worden vaak gevormd als "knoppen" en worden strategisch op de snijkop geplaatst om de snijefficiëntie te optimaliseren. Verschillende vormen en maten worden gebruikt voor specifieke toepassingen, waaronder:

• Beitel inserts: Gebruikt voor het doorsnijden van zachte tot middelgrote hard gesteente.
• Knopinzetstukken: Het meest voorkomende type, dat een balans van impactweerstand en slijtvastheid biedt. Ze worden vaak gebruikt in verschillende formaties, van harde rots tot schurende grond.
• Afschermingsinzetstukken: Deze zijn specifiek ontworpen voor de schildtype TBM's die worden gebruikt in complexe stedelijke omgevingen, waar de geologie snel kan veranderen.

Productie en onderhoud

De productie van deze inserts is een nauwkeurig, multi-stappen proces. Het begint met de zorgvuldige selectie en het mengen van wolfraamcarbide en kobaltpoeders met hoge zuiverheid. Deze poeders worden vervolgens gefreesd, in de gewenste vorm gedrukt en uiteindelijk gesinterd (verwarmd tot een hoge temperatuur onder het smeltpunt) om een ​​vast, duurzaam inzetstuk te creëren. Dit proces, ook bekend als gecementeerde carbideproductie, resulteert in een tool met uitzonderlijke prestatiekenmerken. Vanwege de intense slijtage die ze ervaren, moeten deze inzetstukken regelmatig worden geïnspecteerd en vervangen. Hun vervangbare aard is een belangrijk voordeel, omdat het kosteneffectief onderhoud en minimale uitvaltijd voor de TBM mogelijk maakt