Una introducción detallada a la broca de botón roscada

Una broca de botones roscada es una broca instalada en el extremo delantero de una barra de perforación de roca y conectada a la barra a través de una interfaz roscada. Está equipada con botones de carburo de tungsteno insertados en el cuerpo de la broca, que se utilizan para triturar y perforar la roca de manera eficiente.

1. Conexión roscada
2. Cuerpo de la broca, fabricado en acero aleado 45CrNiMoVa de alta resistencia, capaz de soportar cargas de impacto y torsión.
3. Botones de carburo de tungsteno, los componentes de corte principales de la broca de botones. Están fabricados en carburo cementado YK05 de alta resistencia y actúan directamente sobre la superficie de la roca para lograr una rotura eficaz de la roca mediante impactos y rotación de alta frecuencia.
4. Orificios de lavado, utilizados para descargar los recortes de roca mediante aire comprimido o lavado con agua.

Beentools ofrece las siguientes especificaciones de rosca para las brocas de botones roscadas:

1. Broca de botones roscada R28
2. Broca de botones roscada R32
3. Broca de botón roscada R35
4. Broca de botón roscada R38
5. Broca de botón roscada T35
6. Broca de botón roscada T38
7. Broca de botón roscada T45
8. Broca de botón roscada T51
9. Broca de botón roscada ST58
10. Broca de botón roscada ST68

El 45CrNiMoVa es un acero de baja aleación y ultra alta resistencia desarrollado de forma independiente en China y fabricado según la norma GB/T 3077-1988. Es similar al acero D6AC de Estados Unidos.

Su composición química (fracción másica) es:

• Carbono (C): 0,42-0,49 %
• Silicio (Si): 0,17-0,37 %
• Manganeso (Mn): 0,50-0,80 %
• Cromo (Cr): 0,80-1,10 %
• Níquel (Ni): 1,30-1,80 %
• Molibdeno (Mo): 0,20-0,30 %
• Vanadio (V): 0,10-0,20 %
• Fósforo (P): ≤0,025 %
• Azufre (S): ≤0,025 %
• Cobre (Cu): ≤0,25 %
• El resto es hierro (Fe) e impurezas inevitables

Este material ofrece un alto índice de rendimiento, resistencia ultraalta, buena tenacidad, resistencia a altas temperaturas y ausencia de fragilidad por templado.

El cuerpo de la broca de botón roscada se fabrica mediante un proceso de forjado, lo que mejora la resistencia a la fatiga y a los impactos, permitiéndole soportar cargas de impacto continuas.

También se aplica un proceso de cementación de 21 horas. La profundidad de la capa cementada puede alcanzar los 2 mm, y la dureza superficial puede llegar a 50 HRC, lo que ayuda a prolongar la vida útil frente a la fatiga.

El YK05 es un tipo de carburo de tungsteno. Sus principales elementos químicos son el tungsteno, el cobalto y el carbono.

• El tungsteno es el elemento clave que mejora la dureza y la resistencia al desgaste.
• El cobalto actúa como aglutinante y mejora la tenacidad.
• El carbono está presente en forma de carburos y ayuda a aumentar la dureza.

El YK05 tiene una dureza extremadamente alta, con una dureza Vickers de 1600-1800 HV, y ofrece una gran resistencia, una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión. Debido a estas propiedades, el carburo de tungsteno YK05 es muy adecuado para herramientas de taladrado de botones.

Las brocas de botón roscadas suministradas por Beentools utilizan un montaje en caliente y la instalación de botones con cuñas de cobre. Este proceso evita los riesgos de agrietamiento asociados al prensado en frío. La interfaz de cobre ayuda a disipar el calor y garantiza una instalación de los botones sin holguras.

Las brocas de botón roscadas se tratan con granallado y pasivación antioxidante.

Un botón de calibre, también llamado botón periférico, es el botón situado en el anillo más externo de la broca y es el responsable de mantener el diámetro del orificio de perforación.

El ángulo del botón de calibrado se refiere al ángulo entre los botones de calibrado exteriores y el eje central de la broca.

Este ángulo afecta a:

• la forma en que los botones de calibrado entran en contacto con la pared del orificio,
• la tasa de desgaste de los botones de calibrado,
• la capacidad de la broca para corregir la pared del orificio,
• y la rectitud del agujero perforado.

Si el ángulo de los botones de calibración es demasiado pequeño, es más probable que los botones se hundan hacia dentro, lo que da lugar a una menor capacidad de corrección y a una peor rectitud del agujero. Si el ángulo es demasiado grande, los botones de calibración soportan una carga mayor y se desgastan más rápido, aunque pueden corregir la pared del agujero de forma más eficaz.

Beentools ofrece botones de calibración con ángulos de 30 grados, 35 grados y 40 grados.

• Los 30 grados son adecuados para la perforación en roca dura, con una capacidad de corrección menor pero un desgaste más lento.
• 35 grados es el valor intermedio más utilizado, que ofrece un rendimiento general equilibrado.
• 40 grados es adecuado para roca más blanda o aplicaciones que requieren una mayor capacidad de corrección, pero el desgaste es relativamente más rápido.

En la mayoría de las condiciones de trabajo, los 35 grados son la opción más utilizada y equilibrada. Para formaciones ultraduras, se pueden seleccionar los 30 grados. Si se requiere una corrección más fuerte, se pueden considerar los 40 grados.

Un botón central es el botón situado en el centro de la cara de la broca. Durante la perforación, actúa sobre la parte central de la superficie de la roca.

1. Cóncava: durante la perforación de roca, los botones de calibración entran en contacto y penetran en la roca en primer lugar. Esto ayuda a la broca a establecer rápidamente un punto central en el collarín, alinearse automáticamente con el eje del agujero y mantenerse centrada más fácilmente. Ayuda a reducir la desviación y mejora la rectitud del agujero y la precisión de la perforación. Es adecuada para aplicaciones que requieren una alta rectitud del agujero, como la perforación de barrenos de voladura y la excavación de túneles.
2. Convexa (abombada) Al inicio de la perforación, los botones centrales entran en contacto con la roca primero, y los demás botones se acoplan después. Este diseño permite romper y extraer el núcleo de roca más rápidamente, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta productividad o una rápida rotura del núcleo, como las operaciones de perforación de galerías a alta velocidad.
3. Plana: Todos los botones están dispuestos a la misma altura en el mismo plano y distribuidos uniformemente. Las fuerzas externas y las cargas de impacto se distribuyen de forma más uniforme por toda la cara de la broca, lo que reduce el riesgo de daños localizados, agrietamiento o fallo prematuro. Esto permite que cada botón soporte una carga más similar durante la perforación, mejorando la vida útil y la estabilidad de la broca. Es adecuada para formaciones altamente abrasivas con alto contenido en sílice, como la cuarcita y el sílex.
4. Centro rebajado Este diseño presenta un centro rebajado en la cara de la broca. Ayuda a la broca a mantener la trayectoria de perforación prevista, reduce la desviación y mejora la rectitud y la estabilidad del pozo. Se utiliza habitualmente para agujeros de anclaje profundos y agujeros de refuerzo en aplicaciones geotécnicas y mineras.

1. Botón esférico: La parte superior tiene forma de cúpula redondeada. Es grueso, fuerte, duradero y muy resistente a los impactos y al desgaste. Aunque la velocidad de perforación es ligeramente menor, los botones esféricos son muy resistentes a la rotura y resultan muy adecuados para formaciones rocosas muy duras o entornos de perforación de alto impacto.
2. Botón balístico: este botón tiene un diseño superior afilado y aerodinámico. Ofrece una mayor velocidad de perforación y una mayor penetración en la roca, con una eficiencia normalmente entre un 10 % y un 20 % superior a la de los botones esféricos. Es adecuado para rocas blandas a medianamente duras y para proyectos que requieren una penetración más rápida.
3. Botón parabólico: se trata de un diseño híbrido equilibrado entre los botones esféricos y los balísticos. Combina la alta tasa de penetración de los botones balísticos con la mayor vida útil de los botones esféricos. Es una opción versátil muy popular para obras independientes y ofrece una excelente relación calidad-precio.
4. Botón cónico Este botón tiene una parte superior cónica y solo es adecuado para roca blanda. Puede concentrar la fuerza y alcanzar una velocidad de perforación muy rápida. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen formaciones de tiza blanda, arcilla y suelo.

Una broca de botones retrac roscada es una broca de botones roscada con un diseño de faldón retrac. «Retrac» se refiere a un perfil especial del faldón que presenta una forma exterior retraída, estrechada o aliviada, a menudo con ranuras o nervaduras, algo parecido a un diseño de «cintura» o «ranura».

Este diseño ayuda a evitar que la broca se atasque en formaciones complejas, zonas de fallas, terrenos sueltos o agujeros que se derrumban. Mejora la extracción de la broca y aumenta la eficiencia en la obra. Se utiliza habitualmente en minería, pernos de roca, construcción de túneles y otras aplicaciones que implican zonas fracturadas, terrenos con fallas y formaciones inestables.

Una broca de botón de escariado es una broca de botón especialmente diseñada para el ensanchamiento de orificios. Su función principal es ensanchar un orificio piloto existente hasta el diámetro deseado. Se utiliza ampliamente en minería, refuerzo de rocas, construcción de túneles y otras aplicaciones de ingeniería en las que se requiere el escariado.

«Escariado» significa agrandar un orificio perforado previamente. En las industrias de la roca y la minería, normalmente se perfora primero un orificio piloto más pequeño y, a continuación, se utiliza una broca de escariado para agrandarlo hasta el diámetro de diseño final.

Una broca de botones de escariado suele ser de mayor tamaño, con múltiples filas de botones reforzados distribuidos alrededor de la cara y el borde exterior. Tiene una gran capacidad de carga y una excelente resistencia al impacto y al desgaste. Se suele utilizar junto con una broca piloto, que guía la dirección de perforación mientras la broca de escariado ensancha el orificio.

1. Broca de botones de escariado piloto Este diseño cuenta con una sección piloto en la parte delantera y un cuerpo de escariado con múltiples filas de botones detrás, integrando la guía y el escariado en una sola operación. Permite controlar mejor la dirección y reducir la desviación en la perforación de agujeros largos, y se utiliza ampliamente en aplicaciones de escariado de alta precisión y alta eficiencia.
2. Broca de fresado con botones en forma de cúpula Se trata de una broca de fresado con una cara convexa en forma de cúpula y botones de carburo de tungsteno insertados en la cara. Está especialmente diseñada para el fresado en roca dura o formaciones complejas y ofrece una alta resistencia al desgaste, una larga vida útil y una alta eficiencia de fresado.

Beentools ofrece el marcado láser en todos los cuerpos de brocas de botones roscadas. El marcado es resistente al desgaste y permanece claramente visible incluso al final de la vida útil de la broca. Además, Beentools puede proporcionar números de serie para la trazabilidad del producto.