Introducción detallada a la broca de botones 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 mediante 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 con acero aleado de alta resistencia 45CrNiMoVa, capaz de soportar cargas de impacto y torsión.
3. Botones de carburo de tungsteno, los componentes principales de corte de la broca de botones. Están fabricados con carburo cementado YK05 de alta resistencia y actúan directamente sobre la superficie de la roca para lograr una rotura eficiente mediante impactos de alta frecuencia y rotación.
4. Orificios de lavado, utilizados para expulsar los fragmentos de roca mediante aire comprimido o lavado con agua.

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

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

45CrNiMoVa es un acero de baja aleación y ultraalta 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 de masa) 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 corresponde a hierro (Fe) e impurezas inevitables

Este material ofrece una alta relación de límite elástico, resistencia ultraalta, buena tenacidad, alta resistencia a temperaturas elevadas y ausencia de fragilidad por revenido.

El cuerpo de la broca de botones roscada se fabrica mediante un proceso de forjado, que mejora la resistencia a la fatiga y la resistencia al impacto, 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.

YK05 es un grado de carburo de tungsteno. Sus principales elementos químicos incluyen tungsteno, cobalto y 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 existe en forma de carburos y ayuda a aumentar la dureza.

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

Las brocas de botones roscadas suministradas por Beentools utilizan montaje en caliente e instalación de botones mediante láminas de cobre. Este proceso evita los riesgos de agrietamiento asociados con el prensado en frío. La interfaz de cobre ayuda a disipar el calor y garantiza una instalación de botones sin espacios.

Las brocas de botones roscadas reciben un tratamiento de granallado y pasivación antioxidante.

Un botón de calibre, también llamado botón periférico, es el botón ubicado en el anillo más exterior de la broca y es responsable de mantener el diámetro del agujero de perforación.

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

Este ángulo afecta a:

• la forma en que los botones de calibre contactan con la pared del agujero,
• la velocidad de desgaste de los botones de calibre,
• la capacidad de la broca para corregir la pared del pozo,
• y la rectitud del agujero perforado.

Si el ángulo del botón de calibre es demasiado pequeño, los botones tienen más probabilidades de hundirse hacia el interior, lo que provoca una menor capacidad de corrección y una peor rectitud del agujero. Si el ángulo es demasiado grande, los botones de calibre soportan una carga mayor y se desgastan más rápidamente, aunque pueden corregir la pared del agujero con mayor eficacia.

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

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

En la mayoría de las condiciones de trabajo, 35 grados es la opción más utilizada y equilibrada. Para formaciones extremadamente duras se puede seleccionar 30 grados. Si se requiere una mayor capacidad de corrección, se puede considerar 40 grados.

Un botón central es el botón ubicado justo en el centro de la cara frontal de la broca. Durante la perforación, trabaja sobre la zona central de la superficie de la roca.

1. Cóncava Durante la perforación de roca, los botones de calibre contactan y penetran primero en la roca. Esto ayuda a que la broca establezca rápidamente un punto central en el inicio del agujero, se alinee automáticamente con el eje del pozo y mantenga el centrado con mayor facilidad. Ayuda a reducir la desviación y mejora la rectitud y 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 primero en contacto con la roca y posteriormente actúan los demás botones. Este diseño puede romper y eliminar el núcleo de roca más rápidamente, por lo que es adecuado para aplicaciones que requieren una alta productividad o una rápida rotura del núcleo, como las operaciones de avance rápido.
3. Plana Todos los botones están dispuestos a la misma altura en un mismo plano y distribuidos uniformemente. Las fuerzas externas y las cargas de impacto se distribuyen de manera más uniforme sobre la cara de la broca, reduciendo el riesgo de daños localizados, grietas o fallos prematuros. 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 de sílice, como cuarcita y sílex.
4. Centro hundido (Drop Center) Este diseño presenta una zona central rebajada en la cara de la broca. Ayuda a que la broca mantenga la trayectoria de perforación prevista, reduzca la desviación y mejore la rectitud y estabilidad del pozo. Se utiliza comúnmente para perforaciones profundas de anclaje y agujeros de refuerzo en aplicaciones geotécnicas y mineras.

1. Botón esférico La parte superior tiene una forma redondeada tipo domo. Es grueso, resistente, duradero y presenta una alta resistencia al impacto y al desgaste. Aunque la velocidad de perforación es ligeramente más lenta, los botones esféricos tienen una gran resistencia a la rotura y son muy adecuados para formaciones de roca extremadamente dura o entornos de perforación con alto impacto.
2. Botón balístico Este botón tiene un diseño superior afilado y aerodinámico. Ofrece una mayor velocidad de perforación y una penetración más profunda en la roca, con una eficiencia normalmente entre un 10% y un 20% superior a la de los botones esféricos. Es adecuado para roca blanda a medianamente dura y proyectos que requieren una penetración más rápida.
3. Botón parabólico Este es un diseño híbrido equilibrado entre los botones esféricos y los botones balísticos. Combina la alta velocidad de penetración de los botones balísticos con la mayor vida útil de los botones esféricos. Es una opción popular de uso general para diferentes condiciones de trabajo y ofrece una excelente relación coste-rendimiento.
4. Botón cónico Este botón tiene una parte superior cónica y es adecuado únicamente para roca blanda. Puede concentrar la fuerza y lograr una velocidad de perforación muy alta. Sus aplicaciones habituales incluyen formaciones de tiza blanda, arcilla y suelo.

Una broca de botones roscada retráctil es una broca de botones roscada con un diseño de faldón retrac. "Retrac" hace referencia a un perfil especial del faldón que presenta una forma exterior retraída, estrechada o aliviada, normalmente con ranuras o nervaduras, similar a un diseño de "cintura" o "ranura".

Este diseño ayuda a evitar que la broca quede atascada en formaciones complejas, zonas de falla, terrenos sueltos o agujeros colapsados. Mejora la extracción de la broca y aumenta la eficiencia del trabajo en obra. Se utiliza comúnmente en minería, bulonado de roca, excavación de túneles y otras aplicaciones que involucran zonas fracturadas, terrenos con fallas y formaciones inestables.

Una broca de botones escariadora es una broca especialmente diseñada para el aumento del diámetro de un agujero. Su función principal es ampliar un agujero piloto existente hasta alcanzar el diámetro objetivo. Se utiliza ampliamente en minería, refuerzo de roca, túneles y otras aplicaciones de ingeniería donde se requiere escariado.

"Escariar" significa ampliar un agujero previamente perforado. En las industrias de roca y minería, normalmente primero se perfora un agujero piloto de menor diámetro y posteriormente se utiliza una broca escariadora para ampliarlo hasta el diámetro final de diseño.

Una broca de botones escariadora generalmente tiene un tamaño mayor, con múltiples filas de botones reforzados distribuidos alrededor de la cara y el borde exterior. Posee una gran capacidad de carga y una excelente resistencia al impacto y al desgaste. Normalmente se utiliza junto con una broca piloto, que guía la dirección de perforación mientras la broca escariadora amplía el agujero.

1. Broca de botones escariadora piloto Este diseño cuenta con una sección piloto en la parte frontal y un cuerpo escariador con múltiples filas de botones detrás, integrando la guía y el escariado en una sola operación. Puede controlar mejor la dirección y reducir la desviación en perforaciones de gran longitud, y se utiliza ampliamente en aplicaciones de escariado de alta precisión y alta eficiencia.
2. Broca de botones escariadora tipo domo Es una broca escariadora con una cara convexa en forma de domo y botones de carburo de tungsteno insertados en la superficie. Está diseñada especialmente para el escariado en roca dura o formaciones complejas y ofrece alta resistencia al desgaste, larga vida útil y elevada eficiencia de escariado.

Beentools admite el marcado láser en todos los cuerpos de las 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.