Rectificado de brocas para perforación de roca: cuándo y cómo restaurar el rendimiento de perforación.
Una broca para perforación de roca es una herramienta consumible, pero no debe considerarse desechable tras los primeros signos de desgaste. Un afilado correcto y oportuno puede restaurar el perfil de corte original, mejorar la penetración, reducir la tensión en la sarta de perforación y prolongar la vida útil de los insertos o puntas de carburo.
Para minas, canteras, empresas de construcción de túneles y equipos de construcción, el afilado de brocas es una de las formas más directas de reducir el costo de perforación por metro. La clave está en afilar en el momento adecuado y utilizar un método que elimine los daños superficiales sin sobrecalentar ni debilitar el carburo.
¿Por qué las brocas desgastadas reducen la eficiencia de la perforación?
Durante la perforación, los botones e insertos de carburo golpean y trituran la roca repetidamente. En formaciones abrasivas, el carburo se va aplanando, redondeando o deformando gradualmente. A medida que el perfil de corte se deteriora, la broca debe ejercer más presión para lograr la misma tasa de penetración.
Una broca desgastada puede causar varios problemas:
Menor tasa de penetración.
Mayor consumo de energía.
Mayor vibración y tensión en la sarta de perforación.
Mayor riesgo de que la varilla se doble o de que la rosca se desgaste.
Mayor riesgo de agrietamiento del carburo y rotura de los botones.
Menor calidad de los orificios y pérdida de calibre.
Una broca puede seguir perforando incluso después de desafilarse, pero esto no significa que esté funcionando de manera eficiente. La roca ofrece mayor resistencia y gran parte de la energía de la broca es absorbida por el sistema de herramientas en lugar de romper la roca.
El valor de la molienda oportuna
El rectificado elimina la capa superficial desgastada y restaura la geometría de corte del carburo. También puede eliminar grietas superficiales por fatiga antes de que se conviertan en grietas grandes y provoquen la fractura del botón.
Esto es especialmente importante en rocas duras y abrasivas. Las finas grietas superficiales no siempre son visibles a simple vista, pero pueden crecer bajo cargas de impacto repetidas. El rectificado preventivo ayuda a eliminar esta superficie dañada y prolonga la vida útil de la herramienta.
Un programa de rectificado bien gestionado puede mejorar sustancialmente la cantidad de metros perforados que se obtienen con una broca. El resultado final depende de las condiciones de la roca, el diseño de la broca, el grado del carburo, los parámetros de perforación y la calidad del rectificado, pero el beneficio económico suele ser significativo.
Las brocas de botón normalmente se pueden reafilar varias veces si el carburo y el cuerpo de la broca se mantienen en buen estado. Las brocas de cincel, de cruz e integrales también se pueden restaurar repetidamente, siempre que su perfil de trabajo, el sistema de lavado y el soporte de carburo sigan siendo adecuados.
¿Cuándo se debe afilar una broca de botón?
El mejor momento para afilar una broca es antes de que el desgaste sea severo. Esperar demasiado tiempo ralentiza el afilado, elimina más carburo y puede permitir que las grietas se profundicen.
Algunos indicios comunes de que una broca debe ser inspeccionada o rectificada son:
Una clara disminución en la tasa de penetración.
Superficies de botones aplanadas.
Pérdida de sensibilidad en los botones exteriores.
Grietas visibles, patrones que recuerdan a la piel de serpiente o fisuras en la superficie.
Protrusión excesiva de carburo causada por el desgaste del cuerpo de la broca.
Botones rotos o dañados.
Desgaste irregular entre los botones de la esfera y los botones del indicador.
Una pauta práctica útil es programar el rectificado cuando la superficie plana de un botón se aproxime a un tercio de su diámetro. Esto sirve como indicador práctico, no como sustituto de la inspección. En rocas muy abrasivas, puede ser necesario realizar revisiones más frecuentes.
Incluso cuando la penetración aún parece aceptable, el rectificado preventivo puede ser útil después de un intervalo de perforación planificado. El intervalo adecuado depende del tipo de roca, el método de perforación, el diseño del botón y la experiencia en el sitio. El objetivo es eliminar el daño por fatiga precoz antes de que se manifieste como una falla visible.
Práctica de rectificado correcta
El rectificado debe restaurar el perfil deseado sin generar daños térmicos. El calor excesivo puede agrietar el carburo, alterar la unión entre el carburo y el acero o introducir nuevos defectos superficiales.
Un buen proceso de molienda incluye:
Limpie la broca e inspeccione cada botón antes de afilar.
Retire gradualmente el material superficial dañado.
Utilice la copa o el punzón de molienda adecuados para la forma y el diámetro del botón.
Mantenga una refrigeración suficiente, generalmente con agua cuando el equipo esté diseñado para molienda húmeda.
Evite aplicar una presión excesiva o mantener la amoladora en un solo lugar.
Restablecer la forma del botón de manera uniforme en toda la superficie de la broca.
Compruebe cuidadosamente los botones del medidor, ya que determinan el diámetro del orificio.
Retire los botones gravemente dañados únicamente mediante un método de reparación aprobado.
En el caso de las brocas de cincel y de punta cruzada, el objetivo del afilado es restaurar el perfil original del filo y las ranuras de limpieza. Un afilado irregular puede reducir la estabilidad de la perforación y provocar que la broca se desplace de forma deficiente dentro del orificio.
Haga coincidir el bit con la aplicación.
El rectificado no puede corregir una selección inadecuada de broca. La broca, el acero de perforación, la perforadora de roca y la formación rocosa deben considerarse como un sistema integral.
Una broca seleccionada para roca blanda y no abrasiva puede desgastarse rápidamente en roca dura rica en cuarzo. Un patrón de botones diseñado para un método de perforación puede no ser ideal para otro. El diámetro de la broca, el diseño de la cara, el grado de carburo, los orificios de lavado y la protección del calibre deben coincidir con las condiciones de operación.
Cuando en una obra se producen roturas frecuentes de botones, una rápida pérdida de calibre o una baja tasa de penetración, la solución puede implicar algo más que cambiar el intervalo de afilado. Revise la energía de impacto, la fuerza de avance, la rotación, el lavado, el estado de la varilla y las especificaciones de la broca.
Incorpore el rectificado al mantenimiento preventivo.
La opción más económica consiste en integrar la inspección y el afilado de las brocas en el flujo de trabajo habitual de perforación. Mantenga registros de los metros perforados, la tasa de penetración, los intervalos de afilado, las fallas de los botones y las condiciones de la roca. Con el tiempo, estos registros ayudarán a determinar el intervalo de mantenimiento óptimo para cada tipo de broca y aplicación.
Una broca afilada y con el mantenimiento adecuado no solo mejora su propia vida útil, sino que también protege las barras de perforación, los acoplamientos y la propia perforadora al reducir las vibraciones innecesarias y las tensiones internas. Por lo tanto, el afilado oportuno es una inversión práctica en mantenimiento que mejora la eficiencia de la perforación, la fiabilidad de la herramienta y la rentabilidad general de la perforación.
