Unsung junaci podzemne konstrukcije: Umetci volfram karbida za tunel dosadno

Tunel za dosadni strojevi (TBMS) moderna su čuda inženjerstva, rezbarenje podzemnih staza za podzemne željeznice, vodovodne cjevovode i komunalne tunele. Ovi se kolosalni strojevi oslanjaju na kritičnu, ali često previdjenu, komponentu kako bi izveli svoje nevjerojatne podvige: Umetci volfram karbida . Ovi mali, izdržljivi alati za rezanje su radne konje glave TBM -a, nemilosrdno otkidajući stijenu i tlo kako bi stvorili stabilan tunel.

Zašto volfram karbid?

Volfram karbid, spoj volframa i ugljika, slavi se zbog svoje ekstremne tvrdoće i otpornosti na nošenje. Na ljestvici tvrdoće MOHS -a rangira se više od 8, što ga čini drugom samo dijamantom. Ova jedinstvena kombinacija svojstava, zajedno s velikom žilavošću loma, čini je idealnim materijalom za zahtjevne uvjete dosadnog tunela. Umetci su obično kompozitni materijal, sa zrncima volframovog karbida koji zajedno drže metalno vezivo, najčešće kobalt . Postotak kobalta (obično u rasponu od 6% do 15%) može se prilagoditi uravnoteženju tvrdoće i žilavosti, ovisno o geološkim formacijama s kojima će se TBM susresti.

Uloga i vrste umetaka

Primarna funkcija Umetci volframa karbida za stroj za dosadni tunel jest pružiti vrhunsku rub za rotirajuću glavu rezača TBM -a. Dizajnirani su tako da izdrže značajne tlačne sile i abrazivno trošenje dok se ruše i probijaju kroz različite vrste stijena i tla. Umeci su često oblikovani kao "gumbi" i strateški se postavljaju na glavu rezača kako bi se optimizirala učinkovitost rezanja. Za određene primjene koriste se različiti oblici i veličine, uključujući:

• Umetanje dlijeta: Koristi se za rezanje meke do srednje tvrdokorne stijene.
• Umetci gumba: Najčešća vrsta, pružajući ravnotežu otpornosti na udarce i otpornost na habanje. Često se koriste u raznim formacijama, od tvrdog stijena do abrazivnog tla.
• Umetnici štita: Oni su posebno dizajnirani za TBM-ove tipa štita koji se koriste u složenim urbanim okruženjima, gdje se geologija može brzo promijeniti.

Proizvodnja i održavanje

Proizvodnja ovih umetaka precizan je, više koračni proces. Započinje pažljivim odabirom i miješanjem pudera visoke čistoće volfram i kobalta. Ti se prah zatim mljeve, pritisnu u željeni oblik i na kraju sinteriraju (zagrijavaju se na visoku temperaturu ispod tališta) kako bi se stvorio čvrsti, izdržljiv umetak. Ovaj postupak, poznat i kao proizvodnja cementiranog karbida, rezultira alatom s izuzetnim karakteristikama performansi. Zbog intenzivnog habanja koju doživljavaju, ovi se umetci moraju redovito pregledavati i zamijeniti. Njihova zamjenjiva priroda ključna je prednost, jer omogućava isplativo održavanje i minimalno zastoje za TBM.