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Mineraria

Mineraria
Hard-rock drilling consumables with a button-tipped rock drill bit beside broken granite aggregate and a worn bit
Mineraria

Utensili per perforazione e ancoraggio in roccia e consumabili resistenti all'usura per terreni umidi e abrasivi

Nei terreni umidi e abrasivi, la geometria di taglio determina se il foro viene completato o se la macchina deve attendere.

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Un fronte di scavo valuta un consumabile in metri e fori, mai in base all'aspetto esteriore. La roccia è dura, i detriti sono fini e abrasivi, l'acqua di falda è presente e ogni sostituzione di utensile comporta l'arresto della macchina con un equipaggio in turno. Questa pagina illustra il meccanismo alla base di ogni decisione progettuale, le famiglie di prodotti impiegate per rispondere a ciascuna modalità di guasto e il metodo con cui verifichiamo quanto spedito.

Panoramica del settore

Quattro variabili che determinano il risultato

Quattro variabili decidono se un utensile sopravvive a un turno al fronte di scavo: come viene azionato, cosa taglia, a quali requisiti deve soddisfare e in che modo cede definitivamente.

Attrezzature principali per la lavorazione
Trapani roccia portatili e a percussione, ancoratori per volte, frantumatori idraulici, molatrici angolari per la rifinitura di rivestimenti e piastre d'usura, trapani a base magnetica per lavorazioni su parti soggette a usura
Materiale in lavorazione
Rocce abrasive contenenti quarzo, con durezza variabile; rivestimenti per frantumatori in acciaio manganese austenitico; corpi di pompe e valvole in ghisa; acciaio per bulloni laminato a caldo al carbonio e a bassa lega
Normative Principali
ISO 513 (classificazione dei materiali da taglio duri), EN 12413 (sicurezza dei dischi abrasivi agglomerati) prodotti dIN 338 (dimensioni dei trapani elicoidali), ISO 286-1 (limiti e tolleranze), ISO 6508-1 (prova di durezza Rockwell)
Modalità tipiche di guasto
Perdita dell’inserto brasato prima che l’inserto stesso si consumi, fessurazione da fatica dello stelo sotto sollecitazione flessionale ciclica, crettatura termica dei dischi abrasivi, solcatura delle piastre d’usura e dei rivestimenti per frantumatori
Sfide operative

Tre guasti che comportano costi aggiuntivi per le linee

Ogni sfida descrive cosa va storto, quindi la decisione relativa alla geometria o al materiale che la risolve.

Sfida 1

Il brasaggio può cedere prima che il carburo si consumi.

Su terreni umidi e abrasivi, l’inserto viene spesso perso lungo la linea di brasatura, mentre la punta conserva ancora una vita utile residua. In tal caso, la punta viene scartata, il ciclo di fissaggio si interrompe e il foro già realizzato non ha più alcun valore. Questa perdita raramente è causata esclusivamente dalla qualità del carburo; essa deriva piuttosto da tensioni residue nel giunto tra acciaio e carburo, da un raccordo che concentra il carico in uno spigolo acuto e da un gambo che non si inserisce perfettamente nel mandrino.
Risposta Amsuo

perdita per brasatura → punte con gambo conico e punte da perforazione progettate intorno al giunto tra gambo e inserto.

L'inserto è fissato con un raggio di raccordo controllato, in modo che il carico venga trasmesso dal carburo attraverso una transizione a raggio ampio anziché attraverso uno spigolo acuto; inoltre, il ciclo di giunzione tra acciaio e carburo è progettato per limitare le tensioni residue all’interfaccia. L’asta è rettificata per eliminare la precompressione indotta da un cono mal inserito, e il materiale da taglio duro è scelto secondo il gruppo applicativo ISO 513 relativo alla classe di roccia effettivamente presente davanti alla punta, non in base a un’unica classe generica indicata nel catalogo.
Sfida 2

L’usura del calibro riduce il diametro del foro.

Quando la sezione di passaggio del fluido di spurgo è piccola rispetto alla velocità di penetrazione, i detriti ricircolano negli angoli del calibro invece di essere evacuati. Gli angoli si usurano per primi, il foro si restringe al di sotto del diametro richiesto dal tassello e l’operatore esegue nuovamente un foro già completato. Il fenomeno dipende dalla geometria dello spurgo, non dalla tecnica operativa.
Risposta Amsuo

fori sottodimensionati → Punte da trapano e punte da trapano a percussione SDS con calibro rigenerato e sezione di passaggio del fluido di spurgo ampliata.

Il valico del flauto è aperto e il percorso di spurgo è deviato in modo che i detriti fuoriescano oltre l’angolo dello strumento invece di ricircolare contro di esso. Lo strumento presenta un cono rilavorato, così la punta continua a tagliare al diametro indicato dal disegno anche mentre l’angolo si usura, anziché ridursi sotto misura e costringere a una passata di alesatura sull’intero modello.
Sfida 3

I rivestimenti in manganese induriscono per deformazione plastica e formano una superficie lucida su un disco abrasivo.

L’acciaio austenitico al manganese indurisce per impatto e diventa progressivamente più resistente al taglio. Un disco con grana troppo fine e legante troppo duro lucida tale superficie anziché tagliarla: il disco si carica, l’operatore applica maggiore pressione e il rivestimento torna dal lavoro ancora sporgente rispetto al modello. La soluzione sta nella scelta della grana e del legante, non nell’aumentare la pressione.
Risposta Amsuo

rivestimenti induriti per deformazione plastica → Dischi da taglio miniaturizzati e frese selezionati in base a grana e legante.

Un grano più grossolano in un legante più morbido rilascia il grano man mano che il ponte del legante si usura, esponendo nuovi spigoli taglienti invece di lucidare una superficie già indurita. Il carico sul disco diminuisce, l’intervallo tra due operazioni di dressing si allunga e la guida ritorna alla sua forma originale. Per la rimozione di bave su ghisa, per la rifinitura di saldature e per l’asportazione di viti tagliate, lo stesso principio viene applicato mediante frese rotanti e estrattori a vite anziché con dischi abrasivi. Le tre risposte sono indipendenti l’una dall’altra. Una punta scelta per resistenza della brasatura si usura comunque sotto misura se la geometria di raffreddamento è errata, e un disco scelto per un legante duro si incrosta comunque se il grano è troppo fine per la guida. La selezione parte quindi dalla classe di roccia e dal materiale della guida, non dall’utensile già disponibile in cantiere.
Macro view of a flattened and chipped carbide button on a rock drill bit beside an intact button
Famiglie di prodotti

Le famiglie che corrispondono a questa applicazione

Drill Bits

Fusibili per trapano

Foratura primaria e secondaria in roccia, calcestruzzo e componenti resistenti all’usura

Risposte: Usura della calibrazione che riduce il diametro del foro al di sotto di quello richiesto

Norma: DIN 338

Taper Shank Drill Bits

Punte per trapano con gambo conico

Foratura azionata tramite interfaccia conico su sistemi a barra e mandrino

Risposte: Inserimento di perdite e scarsa stabilità all’estremità motrice

Norma: ISO 513

SDS Hammer Drill Bits

Bit per trapano a martello SDS

Foratura percussiva in calcestruzzo e strati di roccia dura

Risposte: Intasamento dei taglienti e ricircolo dei detriti nell’angolo di calibrazione

Norma: ISO 286-1

Burrs

Bave

Sbavatura di corpi di pompe e valvole in ghisa e rifinitura di riparazioni saldate

Risposte: Lucidatura e brunimento di superfici indurite per lavorazione

Norma: ISO 1101

Mini-Cutting Discs

Dischi da taglio mini

Taglio di tiranti rocciosi, barre di armatura e reti da rimuovere al fronte di scavo

Risposte: Fessurazione termica di un disco abrasivo durante un taglio prolungato

Norma: EN 12413

Screw Extractors

Estrattori per viti

Rimozione di viti tagliate e corrode da rivestimenti e parti soggette a usura

Risposte: Rimozione di elementi di fissaggio senza ulteriore danneggiamento del filetto base

Norma: ISO 286-1

Diamond Tools Accessories

Accessori per utensili diamantati

Lavorazione abrasiva e con pietra su pavimenti di case frantoi e rivestimenti duri

Risposte: Superfici resistenti agli abrasivi convenzionali

Norma: ISO 4287

Norme e specifiche

I numeri alla base delle affermazioni

La tabella indica il parametro, la norma che lo definisce e il motivo per cui la funzione qualità dell’impianto lo verifica.

Parametro Riferimento standard Ciò che la norma definisce Perché l’acquirente lo verifica
Dimensioni delle punte elicoidali DIN 338 Diametro nominale, proporzioni dello stelo e delle scanalature di una punta elicoidale standard Conferma che l'utensile si adatta al mandrino e al manuale della macchina
Classificazione del materiale da taglio duro ISO 513 Gruppo di applicazione a cui appartiene un materiale da taglio in carburo o altro materiale duro Consente all'ingegnere di confrontare i gradi in base all'applicazione anziché al marchio
Sicurezza delle mole abrasive incollate EN 12413 Requisiti di sicurezza, marcatura e velocità ammissibile per prodotti abrasivi agglomerati Verifica che un disco possa essere utilizzato sulla macchina presente nel magazzino
Test di durezza Rockwell ISO 6508-1 Metodo di prova della durezza, scala e requisiti di reporting Fornisce una sola scala di durezza per confrontare i fornitori
Limiti e giochi ISO 286-1 Sistema di tolleranze e classi di gioco per caratteristiche cilindriche Conferma l’accoppiamento tra gambo e portautensile concordato sul disegno
Tolleranze geometriche ISO 1101 Come vengono specificati e interpretati forma, orientamento e run-out Conferma che i requisiti di concentricità siano indicati in modo inequivocabile
Texture della superficie ISO 4287 Parametri e definizioni utilizzati per il profilo di superficie Spiega cosa misura effettivamente un requisito di finitura superficiale
Tolleranze Generali ISO 2768 Tolleranze standard nel caso in cui il disegno non specifichi alcuna tolleranza Evita controversie su caratteristiche prive di tolleranza individuale
Prova di corrosione ISO 9227 Metodo di prova con nebbia salina neutra Fornisce una base comune per confrontare finiture anticorrosive
Come effettuiamo la verifica

Organizzata in base al metodo, non in base a un valore pubblicato

Ispezioniamo ciò che spediamo, non ciò che intendiamo spedire; inoltre, l’ispezione è organizzata per categorie di metodo anziché mediante un singolo controllo puntuale. Una categoria è descritta qui; i valori misurati appartengono a un disegno specifico e vengono confermati con il registro del lotto nella fase dell’ordine.

La verifica dimensionale e geometrica riguarda le caratteristiche che determinano se uno utensile si inserisce correttamente e taglia in modo preciso: dimensioni del gambo e del sistema di trasmissione rispetto allo standard di riferimento, diametro di riferimento e geometria delle scanalature rispetto al disegno, e concentricità espressa come tolleranza geometrica anziché come affermazione approssimativa. Dove un disegno non specifica alcuna tolleranza individuale, si applica la tolleranza standard ISO 2768.

La verifica della durezza utilizza il metodo di prova standardizzato ISO 6508-1 sul materiale interessato, in modo che il valore ottenuto possa essere confrontato tra diversi fornitori e tra diversi lotti di produzione. La condizione di trattamento termico viene esaminata nella stessa fase, poiché la durezza da sola non descrive il comportamento del componente sotto carico ciclico.

Il trattamento superficiale e la protezione contro la corrosione vengono verificati come risultato del trattamento stesso, non come semplice aspetto esteriore: condizione dopo placcatura, rivestimento o sabbiatura, e, ove applicabile, confronto mediante prova in nebbia salina secondo il metodo ISO 9227. I prodotti abrasivi e da taglio vengono controllati rispetto allo standard di sicurezza specifico per la tipologia di prodotto, compreso lo standard EN 12413 per i prodotti abrasivi legati.

La tracciabilità a livello di lotto è mantenuta in modo che una spedizione possa essere ricondotta al lotto materiale e al verbale di ispezione che ne ha autorizzato l’immissione in commercio. I certificati di conformità dei materiali accompagnano i lotti d’acciaio qualora il disegno tecnico lo richieda. Le prove distruttive — taglio per brasatura, coppia di rottura e test di durata in servizio — vengono effettuate su richiesta per una specifica famiglia di prodotti; il metodo utilizzato, le condizioni di prova e il risultato ottenuto sono indicati congiuntamente. Qualora una determinata capacità non sia disponibile internamente, lo dichiariamo esplicitamente anziché presentarla come se fosse di nostra proprietà. I nostri sistemi di gestione sono certificati secondo le norme ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, che costituiscono il quadro entro il quale si svolge la sequenza di ispezione, senza sostituire le singole verifiche.

ISO 9001
Sistema di gestione certificato
ISO 14001
Sistema di gestione certificato
ISO 45001
Sistema di gestione certificato
Personalizzazione e consegna

Tre livelli di coinvolgimento, un’unica sequenza

Sono offerti tre livelli per i costruttori automobilistici (OEM), che differiscono principalmente per la quantità di dettagli del disegno tecnico sui quali interveniamo.

Livello 1 — marchio privato
Il vostro marchio viene applicato a utensili già qualificati. Il disegno, il materiale e la sequenza di ispezione rimangono invariati, quindi l’approvazione precedente del primo campione per tale componente resta valida e non viene avviata alcuna nuova campagna di qualifica.
Livello 2 — modifica della specifica e dell'imballaggio
Le quantità di imballaggio e di kit, la marcatura, l’etichettatura e la conformità ai codici a barre sono impostate secondo i vostri requisiti, insieme ad aggiustamenti concordati relativi alla classe di roccia, al rivestimento o alla geometria, purché il disegno lo consenta. Il confezionamento per classe di roccia rientra in questo livello: pertanto, un sito che opera in più condizioni di terreno durante un turno riceve punte contrassegnate e imballate in base all’applicazione, anziché doverle ordinare manualmente sul banco.
Livello 3 — sviluppo basato su campioni e disegni
Viene realizzato un nuovo utensile partendo dal vostro campione o dal disegno fornito. Prima di tagliare qualsiasi acciaio, viene restituita una revisione produttiva che evidenzia le caratteristiche non realizzabili o che richiedono un percorso produttivo alternativo, in modo da contestare tempestivamente una quota non ottenibile, prima che diventi causa di uno scarto di lotto. Il processo di personalizzazione segue sempre lo stesso ordine: revisione dei requisiti, interpretazione del disegno o del campione, revisione produttiva, realizzazione dell’utensile, ispezione del primo articolo, approvazione e infine produzione in lotti. La quantità minima d’ordine e il calendario di consegna vengono quotati caso per caso, poiché dipendono dal numero di utensili necessari, dalla complessità del disegno e dal percorso produttivo, e non da un’unica cifra pubblicata. La documentazione per l’esportazione e l’imballaggio per trasporti marittimi prolungati vengono confermate insieme al preventivo relativo alla destinazione interessata.
DOMANDE DELL'ACQUIRENTE

Ciò che i team acquisti chiedono per primi

Che cosa determina effettivamente il prezzo di un consumabile per la perforazione rocciosa?

Il materiale di taglio duro e la quantità presente sull’utensile, il modo in cui è fissato al corpo, la tolleranza dello stelo, il numero di fasi produttive e i controlli effettuati. Il solo prezzo dell’acciaio spiega molto poco. Comunicandoci la classe di roccia e il diametro del foro, possiamo fornire un preventivo basato su una qualità specifica, anziché su una qualità standard aziendale.

Come si sceglie la qualità corretta?

In base alla classe di roccia, alle condizioni idrogeologiche, al metodo di perforazione e alla macchina utilizzata, impiegando il gruppo applicativo ISO 513 come linguaggio comune. Una qualità scelta per un tipo di roccia non è automaticamente adatta a un altro tipo, motivo per cui l’applicazione va indicata fin dalla richiesta e non considerata come un’aggiunta successiva.

Possiamo effettuare dei test prima di impegnarci su un lotto?

Sì. I campioni vengono prelevati da utensili qualificati, rilasciati per un’applicazione dichiarata e forniti con il relativo verbale di controllo. Quando le prestazioni dipendono dal terreno lavorato, inviare un campione di roccia o di rivestimento è più utile che inviare un foglio di specifiche.

Quali documenti accompagnano una spedizione?

Un verbale di ispezione per lotto che copre le caratteristiche concordate per quel componente e i certificati di materiale per i lotti d’acciaio, ove applicabili. I risultati dei test distruttivi e i confronti con la prova in nebbia salina sono disponibili su richiesta per una famiglia specificata.

È possibile realizzare una punta con il nostro cono o mandrino personalizzato?

Sì, tramite sviluppo di Livello 3 a partire da un campione o da un disegno. L’angolo del cono, la lunghezza dello stelo e la configurazione del sistema di raffreddamento possono essere tutti adattati al vostro sistema; prima dell’inizio della lavorazione viene fornita una revisione produttiva, in modo da evidenziare anticipatamente qualsiasi aspetto non realizzabile.

Pronti a specificarlo?

Inviaci la classe di roccia, il diametro del foro e la macchina utilizzata per la perforazione: ti risponderemo con una raccomandazione di grado e un preventivo corrispondente. Se preferisci effettuare prima una prova, richiedi un campione e indicaci le condizioni geologiche in cui verrà impiegato.

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