Scavare in profondità con Wassara
Il settore minerario richiede nuove soluzioni per la trivellazione, in grado di soddisfare le esigenze di maggiore produttività dell'industria estrattiva. Rispetto alle soluzioni odierne, tali metodi devono essere sia ecosostenibili che competitivi dal punto di vista dei costi di gestione.
Background
Sopra: Diagramma schematico della tecnologia utilizzata per il martello fondo foro (DTH)
La sfida
Ciascun utensile DTH è costituito da diversi componenti complessi, ma il cuore dell'utensile è l'involucro scorrevole che consente il flusso bidirezionale dell'acqua al gruppo pistone. Questo involucro scorrevole richiede diversi canali di fluido che convogliano il flusso dell'acqua; data la sua complessità, non può essere ricavato da un singolo blocco di materiale. Tale complessità rende quindi questo tipo di componenti relativamente cari. I costi vengono ulteriormente gravati dalla frequenza di scarto in produzione dovuta al processo di giunzione, nonché dai guasti per usura o corrosione che vanno a incidere sulla manutenzione richiesta.
Soluzione
L'ulteriore ostacolo da superare per poter adottare l'AM in metallo era rappresentato dalla disponibilità della lega metallica corretta per quest'applicazione. Per questi componenti viene solitamente utilizzata la lega di acciaio 527M20, un acciaio strutturale che non verrebbe solitamente preso in considerazione per l'AM in metallo dato il suo contenuto medio di carbonio. Una lega di acciaio più adatta alla produzione additiva è l’inox 316L, tuttavia, nonostante risulti molto resistente alla corrosione, non garantirebbe una resistenza all'usura sufficiente durante l'impiego.
Era la prima volta che questo acciaio veniva testato per questo tipo di applicazione industriale, di conseguenza i componenti sono stati trattati termicamente dopo la realizzazione per ottenere la massima durezza.
Risultati
Per verificare le prestazioni del componente, questo è stato assemblato in un utensile completo e utilizzato su una parete rocciosa in condizioni standard per scavare vari tipi di canali minerari. L'utensile di trivellazione è stato quindi sottoposto a ispezioni visive di routine e a manutenzione standard. L'involucro scorrevole realizzato con produzione additiva ha mostrato un'usura minima e nessuna traccia di corrosione puntiforme, rispetto a un componente convenzionale. L'utensile è stato quindi riassemblato e sottoposto a ulteriori test di trivellazione, prima di procedere a un'ulteriore ispezione.
Dopo una seconda prova, l'involucro scorrevole realizzato in AM ha mostrato qualche segno di usura ma nessuna traccia di corrosione puntiforme, la seconda causa più comune di guasto. È stato quindi eseguito un ulteriore test esteso ben al di là del periodo di trivellazione previsto, per verificare se la corrosione puntiforme potesse comunque presentarsi, ma non ne è stata rilevata traccia. Questo ha portato a concludere che il componente realizzato in AM con acciaio Maraging abbia potenzialmente una resistenza alla corrosione puntiforme superiore all'acciaio solitamente utilizzato per l'involucro scorrevole.
Sopra: Involucro scorrevole realizzato in acciaio Maraging tramite produzione additiva
Sopra: Involucro scorrevole dopo la prova
