Eroii necunoscuți ai construcției subterane: inserții de carbură de tungsten pentru plictisirea tunelului

Mașinile de plictisire a tunelului (TBM) sunt minuni moderne de inginerie, sculptând căi subterane pentru metrou, conducte de apă și tuneluri de utilitate. Aceste mașini colosale se bazează pe o componentă critică, dar adesea trecută cu vederea, pentru a -și îndeplini fapte incredibile: Inserții de carbură de tungsten . Aceste mici instrumente de tăiere durabile sunt caii de lucru ale capului de tăiere al TBM, care se strecoară fără încetare la stâncă și sol pentru a crea un tunel stabil.

De ce carbură de tungsten?

Carbura de tungsten, un compus de tungsten și carbon, este sărbătorit pentru duritatea extremă și rezistența la purtare. Pe scala de duritate MOHS, acesta se situează mai mare de 8, ceea ce o face pe locul doi doar la Diamond. Această combinație unică de proprietăți, împreună cu rezistența sa ridicată a fracturii, o face materialul ideal pentru condițiile solicitante ale plictisirii tunelului. Inserțiile sunt de obicei un material compus, cu boabe de carbură de tungsten deținute împreună de un liant metalic, cel mai frecvent cobalt . Procentul de cobalt (de obicei variind de la 6% la 15%) poate fi ajustat pentru a echilibra duritatea și duritatea, în funcție de formațiunile geologice pe care TBM le va întâlni.

Rolul și tipurile de inserții

Funcția principală a Inserții de carbură de tungsten pentru mașina de plictisire a tunelului este de a oferi marginea de vârf pentru capul de tăiere rotativ al TBM. Acestea sunt concepute pentru a rezista la forțe de compresie semnificative și la uzură abrazivă, pe măsură ce zdrobesc și răzuiesc prin diferite tipuri de roci și sol. Inserțiile sunt adesea modelate ca „butoane” și sunt plasate strategic pe capul tăietorului pentru a optimiza eficiența de tăiere. Diferite forme și dimensiuni sunt utilizate pentru aplicații specifice, inclusiv:

• Intrări cu dalta: Folosit pentru tăierea rocilor moi până la medii.
• Intrări de buton: Cel mai frecvent tip, oferind un echilibru de rezistență la impact și rezistență la uzură. Ele sunt adesea folosite într -o varietate de formațiuni, de la rocă dură la sol abraziv.
• Inserții de scut: Acestea sunt concepute special pentru TBM-urile de tip Shield utilizate în medii urbane complexe, unde geologia se poate schimba rapid.

Fabricare și întreținere

Producția acestor inserții este un proces precis, cu mai multe etape. Începe cu selecția și amestecarea atentă a carburii de tungsten de înaltă puritate și a pulberilor de cobalt. Aceste pulberi sunt apoi măcinate, presate în forma dorită și, în final, sinterizate (încălzite la o temperatură ridicată sub punctul de topire) pentru a crea o inserție solidă, durabilă. Acest proces, cunoscut și sub denumirea de producție de carbură cimentată, are ca rezultat un instrument cu caracteristici de performanță excepționale. Datorită uzurii intense pe care o experimentează, aceste inserții trebuie să fie inspectate și înlocuite în mod regulat. Natura lor înlocuibilă este un avantaj esențial, deoarece permite întreținerea rentabilă și timpul de oprire minim pentru TBM.