Maanalaisen rakenteen laulut sankarit: volframikarbidi -insertit tunneliin tylsää

Tunnelin porauskoneet (TBM) ovat moderneja tekniikan ihmeitä, maanalaisten reittien veistäminen metroihin, vesiputkistoihin ja hyötytunneliin. Nämä kolossaaliset koneet luottavat kriittiseen, mutta usein huomiotta jätettyyn komponenttiin uskomattomien ominaisuuksiensa suorittamiseksi: volframikarbidisisät . Nämä pienet, kestävät leikkaustyökalut ovat TBM: n leikkurin pään työhevoset, jotka siruvat kallioon ja maaperään säälimättömästi vakaan tunnelin luomiseksi.

Miksi volframikarbidi?

Volframikarbidia, volframin ja hiilen yhdistettä, juhlitaan sen äärimmäisen kovuuden ja kulumiskestävyyden vuoksi. Mohs -kovuusasteikolla se on yli 8, mikä tekee siitä vain timantin toiseksi. Tämä ainutlaatuinen ominaisuuksien yhdistelmä yhdessä sen korkean murtuman sitkeyden kanssa tekee siitä ihanteellisen materiaalin vaativien tunnelin tylsyyden olosuhteille. Insertit ovat tyypillisesti komposiittimateriaalia, ja volframikarbidijyvät pitävät yhdessä metallisesta sideaineesta, yleisimmin koboltti . Koboltin prosenttiosuus (tyypillisesti välillä 6% - 15%) voidaan säätää tasapainon kovuuden ja sitkeyden mukaan geologisista muodostelmista riippuen, joita TBM kohtaa.

Lisäysten rooli ja tyypit

Ensisijainen toiminta Volframikarbidi -insertit tunnelin porauskoneelle on tarjota tbm: n pyörivälle leikkurille. Ne on suunniteltu kestämään merkittäviä puristusvoimia ja hioma -kulumista, kun ne murskautuvat ja raaputavat erilaisten kallio- ja maaperätyyppien läpi. Insertit on usein muotoiltu "painikkeiksi" ja ne on strategisesti asetettu leikkurin päähän leikkaustehokkuuden optimoimiseksi. Erilaisia ​​muotoja ja kokoja käytetään tiettyihin sovelluksiin, mukaan lukien:

• Taltta -insertit: Käytetään pehmeän tai keskipitkän kivikirvin läpi.
• Painikkeen lisäykset: Yleisin tyyppi, joka tarjoaa iskunkestävyyden ja kulutuskestävyyden tasapainon. Niitä käytetään usein monissa muodostelmissa, kovasta kalliosta hioma -maaperään.
• Suoja -lisäosat: Ne on erityisesti suunniteltu suojaustyyppisille TBM: ille, joita käytetään monimutkaisissa kaupunkiympäristöissä, joissa geologia voi muuttua nopeasti.

Valmistus ja huolto

Näiden inserttien tuotanto on tarkka, monivaiheinen prosessi. Se alkaa erittäin puhtaiden volframikarbidin ja kobolttijauheiden huolellisella valinnalla ja sekoittamisella. Nämä jauheet jauhetaan sitten, puristetaan haluttuun muotoon ja lopulta sintrataan (lämmitetään korkeaan lämpötilaan sulamispisteen alapuolella) kiinteän, kestävän insertin luomiseksi. Tämä prosessi, joka tunnetaan myös nimellä sementoitu karbidituotanto, johtaa työkaluun, jolla on poikkeukselliset suorituskykyominaisuudet. Niiden kokeneen voimakkaan kulumisen vuoksi nämä insertit on tarkistettava ja vaihdettava säännöllisesti. Niiden vaihdettava luonne on keskeinen etu, koska se mahdollistaa kustannustehokkaan ylläpidon ja TBM: n minimaalisen seisokin.