¡Deje de comprar brocas DTH a ciegas: adapte la broca a la roca y duplique su eficiencia!
Muchos proyectos compran brocas DTH de buena calidad, pero aun así experimentan penetración lenta, desgaste rápido o cambios frecuentes de broca. Esto retrasa los plazos y aumenta los costos. El verdadero problema no siempre es la marca ni el precio de la broca, sino seleccionar una broca que se adapte a las características de la roca.
La lógica básica es simple: basa tu elección en dos características principales de la roca (dureza y estructura) y ajústalas a la forma del diente de la broca, el principio de rotura de roca y la capacidad de descarga. Este equilibrio proporciona velocidad de perforación, vida útil de la broca y estabilidad operativa. Aquí tienes un método práctico para elegir la broca correcta.
Comience con la dureza de la roca: elija la forma de diente adecuada para la velocidad y la resistencia al desgaste. La dureza de la roca es el criterio principal. Utilice la dureza de Mohs o la resistencia a la compresión para clasificar la roca, luego elija una broca puntiaguda/de cincel o una broca de botón (carburo de tungsteno). Se adaptan a condiciones muy diferentes y no deben confundirse.
Roca blanda a medianamente blanda (Mohs 3-5, resistencia a la compresión < 80 MPa). Rocas típicas: caliza, arenisca, pizarra, arcillosa, lutita: se rayan fácilmente con un cuchillo, baja resistencia a la perforación. Recomendado: brocas DTH puntiagudas/de cincel. Por qué: • Corte rápido: los dientes afilados de carburo en forma de cuña o cono cortan rápidamente la roca blanda, lo que a menudo aumenta la penetración en más del 30 % en comparación con las brocas generales. • Menor costo: las brocas de cincel/puntiagudas son más fáciles de fabricar y generalmente un 20-30 % más económicas que las brocas de botón, lo que ofrece una mejor economía en formaciones fácilmente perforables. • Precaución: no usar en roca dura: la concentración de tensión astillará los dientes y los desgastará rápidamente.
Roca dura a muy dura (Mohs 6-10, resistencia a la compresión ≥ 80 MPa) Rocas típicas: granito, basalto, cuarcita, diabasa, mineral de hierro: muy resistente al impacto. Recomendado: brocas DTH de botón (carburo de tungsteno) Por qué: • Excelente resistencia al desgaste: los botones están hechos de aleaciones de carburo de tungsteno y cobalto con una dureza superficial a menudo superior a HRC85, que duran de 2 a 3 veces más que los dientes puntiagudos en roca dura. • Tenacidad al impacto: el contacto del botón se basa en puntos, concentrando y distribuyendo la energía del impacto para triturar la roca al tiempo que reduce la rotura de los dientes. • Perforación estable: incluso cuando los botones se desgastan, se autoafilan hasta cierto punto y mantienen la capacidad de romper la roca, lo que reduce la desviación del pozo: ideal para carreras largas en formaciones duras.
Verifique la estructura de la roca: solucione las condiciones especiales y evite atascos o desviaciones del pozo. Además de la dureza, las características estructurales (juntas, contenido de arcilla, tenacidad) afectan considerablemente la perforación. Utilice brocas especiales para estas condiciones.
Roca muy fragmentada (p. ej., arenisca quebrada, granito meteorizado). Problemas: La masa rocosa incompleta provoca desviación del pozo y fuertes fuerzas laterales que astillan los bordes de la broca. Brocas recomendadas: • Para roca blanda/media fragmentada: brocas puntiagudas de cara convexa • Para roca dura fragmentada: brocas de botón de cuerpo ancho Motivo: Las caras puntiagudas convexas distribuyen las fuerzas laterales y protegen los bordes de los dientes; las brocas de botón de cuerpo ancho tienen un espaciado optimizado para soportar cargas irregulares y pueden reducir el riesgo de desviación del pozo en más del 50 %.
Formaciones ricas en arcilla o con alta humedad (p. ej., capas de arcilla, arenisca arcillosa). Problemas: la arcilla se adhiere a la broca y obstruye los orificios centrales de descarga, impidiendo la extracción de los recortes; una descarga deficiente provoca desgaste, sobrecalentamiento, atascos y posibles daños en la sarta de perforación. Se recomienda: brocas DTH de descarga lateral (independientemente de si tienen dientes puntiagudos o de botón; priorice el diseño de descarga). Motivo: Los orificios de descarga lateral descargan los recortes lateralmente en lugar de por el centro, evitando así el bloqueo de la arcilla. La extracción oportuna de los recortes reduce el desgaste y el calor, lo que disminuye considerablemente el riesgo de atascos.
Roca de alta tenacidad y difícil de fracturar (ciertas rocas metamórficas, lutitas densas). Problemas: la alta tenacidad provoca que las brocas puntiagudas patinen y no corten; las brocas de botón regulares pueden requerir un torque excesivo y una penetración muy lenta. Recomendado: • Opción mejorada: brocas DTH en forma de cuña/con cincel mejorado (dientes puntiagudos mejorados). • Opción de alta eficiencia: brocas de botón de alta densidad. Motivo: los dientes en forma de cuña combinan un filo ancho con un ángulo agudo para cizallar la roca y evitar el deslizamiento; las brocas de botón de alta densidad tienen entre un 20 % y un 30 % más de botones que las brocas estándar, lo que distribuye el impacto y aumenta la rotura de roca por unidad de área, lo que resulta eficaz para una rotura sostenida en formaciones difíciles.
Verifique con una perforación de prueba: ajuste según los comentarios. Si no está seguro acerca de la roca, haga una pequeña perforación de prueba: es rápida y decisiva.
Signos de una buena coincidencia • Los bordes de los dientes no muestran astillas importantes y se desgastan de manera uniforme; • La tasa de penetración es estable y los orificios permanecen rectos: puede continuar con la producción completa.
Señales de que necesita cambiar la broca • Penetración lenta + desgaste rápido de los dientes — p. ej., usar una broca puntiaguda en roca dura; cambiar a una broca de botón. • Limpieza deficiente + sobrecalentamiento de la broca — p. ej., usar una broca de limpieza central en terreno arcilloso; cambiar a un diseño de limpieza lateral.
Elegir una broca DTH no se trata solo del precio ni de la marca, sino de analizar la roca. Primero, seleccione la broca puntiaguda/de cincel o de botón según su dureza, luego elija variantes con funciones especiales según la estructura de la roca y, finalmente, valide con una broca de prueba corta. Con esto, evitará errores comunes y obtendrá un rendimiento de perforación mucho mejor.
