De usungte helte fra underjordisk konstruktion: wolframcarbidindsatser til tunnelboring

Tunnel Boring Machines (TBMS) er moderne vidundere for teknik, udskærer underjordiske veje til undergrundsbaner, vandrørledninger og brugstunneler. Disse kolossale maskiner er afhængige af en kritisk, men alligevel overset, komponent til at udføre deres utrolige feats: wolframcarbidindsatser . Disse små, holdbare skæreværktøjer er arbejdsheste på TBM's skærhoved, ubarmhjertigt fliser væk ved sten og jord for at skabe en stabil tunnel.

Hvorfor wolframcarbid?

Wolframcarbid, en forbindelse med wolfram og kulstof, fejres for sin ekstreme hårdhed og modstand mod slid. På MOHS -hårdhedsskalaen rangerer den højere end 8, hvilket gør den kun anden til Diamond. Denne unikke kombination af egenskaber sammen med dens høje brudhårdhed gør det til det ideelle materiale til de krævende betingelser for tunnelboring. Indsatserne er typisk et sammensat materiale med wolframcarbidkorn, der holdes sammen af ​​et metallisk bindemiddel, oftest Cobalt . Procentdelen af ​​kobolt (typisk spænder fra 6% til 15%) kan justeres for at afbalancere hårdhed og sejhed, afhængigt af de geologiske formationer, som TBM vil støde på.

Rollen og typer af indsatser

Den primære funktion af Wolframcarbidindsatser til tunnelboremaskine er at tilvejebringe banebrydende til TBMs roterende skærhoved. De er designet til at modstå betydelige kompressionskræfter og slibning, når de knuser og skraber gennem forskellige sten- og jordtyper. Indsatserne er ofte formet som "knapper" og er strategisk placeret på skæresporet for at optimere skæreeffektiviteten. Forskellige former og størrelser bruges til specifikke applikationer, herunder:

• Mejselindsatser: Bruges til at skære gennem blød til medium-hård klippe.
• Knapindsatser: Den mest almindelige type, der giver en balance mellem påvirkningsmodstand og slidstyrke. De bruges ofte i forskellige formationer, fra hård rock til slibende jord.
• Skjoldindsatser: Disse er specifikt designet til de skjold-type TBM'er, der bruges i komplekse bymiljøer, hvor geologien hurtigt kan ændre sig.

Fremstilling og vedligeholdelse

Produktionen af ​​disse indsatser er en præcis multi-trins proces. Det begynder med den omhyggelige selektion og blanding af tungsten med høj rulhed og koboltpulvere. Disse pulvere males derefter, presses ind i den ønskede form og sintres til sidst (opvarmet til en høj temperatur under smeltepunktet) for at skabe en fast, holdbar indsats. Denne proces, også kendt som cementeret carbidproduktion, resulterer i et værktøj med ekstraordinære præstationsegenskaber. På grund af det intense slid, de oplever, skal disse indsatser regelmæssigt inspiceres og udskiftes. Deres udskiftelige karakter er en vigtig fordel, da det giver mulighed for omkostningseffektiv vedligeholdelse og minimal nedetid for TBM.