Una vez que se han determinado las herramientas adecuadas para el trabajo, se debe prestar atención a su condición y rendimiento. La naturaleza de las operaciones con martillo en ambientes extremos significa que el desgaste tendrá un impacto rápido en la duración de los componentes antes de que se requiera su reemplazo.

Estas herramientas representan un gasto operacional relativamente pequeño; sin embargo, el uso incorrecto de ellas puede tener un impacto adverso significativo sobre los costos generales.

Con respecto al desgaste, la condición de la broca tendrá el impacto más inmediato en el éxito de la perforación. Perforar con brocas gastadas no sólo disminuye la productividad, sino que también aumenta los costos al reducir la vida útil de los componentes de la sarta de perforación, el taladro de roca y los componentes del equipo de perforación. Con el paso del tiempo, el contacto directo con la roca y la energía extrema que se aplica a las herramientas hacen mella en la broca y sus botones, haciendo que su condición se deteriore.

Existen muchos factores que contribuyen al desgaste prematuro de las brocas, ya sea las condiciones del suelo, prácticas de perforación arriesgadas como el taladrado de orificios, presiones de alimentación excesivas o una mantención inadecuada del equipo. La falla prematura de las brocas se reduce sustancialmente cuando se elimina el exceso de perforación y se siguen las prácticas correctas de afilado.

Las siguientes son algunos de los aspectos que debe considerar para optimizar la utilización de la energía y aprovechar al máximo las herramientas de martillo.

Si se perfora a través de materiales abrasivos tales como arenisca y cuarcita, el desgaste tiende a ser mayor en la circunferencia de la broca. Los perforadores deberían considerar la posibilidad de reemplazar las brocas o restaurar la brecha indicadora entre el botón y el cuerpo a la condición original (como nuevo).

Al taladrar en materiales no abrasivos, el desgaste del carburo se minimiza y los intervalos de perforación son posiblemente más largos. Esto permite la eliminación continua de la viruta alrededor de la broca y desgasta el cuerpo de la broca más rápido que los carburos, también conocidos como lavado corporal.

Se produce un desgaste similar en las formaciones fracturadas y sueltas donde se requiere una limpieza constante del orificio y una nueva perforación de los materiales para estabilizar el orificio y mantenerlo abierto durante la retracción. Para evitar la pérdida o corte del botón en estas condiciones, la protuberancia debe reducirse a la altura original programando intervalos de rectificado.

Para usar herramientas de martillo superior de manera efectiva y aprovecharlas al máximo, se recomienda trabajar con un representante técnico. Un buen representante técnico ayudará a establecer pautas específicas para obtener la máxima vida útil de las brocas.

Para comprar las herramientas de martillo superiores más avanzadas y confiables, busque empresas que hayan desarrollado las herramientas durante décadas de experiencia y continúen mejorando los productos que ofrecen.

Siempre es importante cuidar y mantener las herramientas y el equipo. Considere entrenar y recordar regularmente a los perforadores sobre cómo sacar el máximo provecho del equipo superior de martillo. La mayoría de las veces, los perforadores vienen a trabajar para hacer lo mejor y todos quieren mejorar. Comparta estos consejos y aumentará la productividad de perforación de martillo superior.

Por ejemplo, al comprar las barrenas para un martillo superior la elección de un producto de alta calidad diseñado para las condiciones específicas del suelo es sólo el primer paso para lograr más metros por broca. Asegurar que las brocas se usen y mantengan adecuadamente es fundamental para obtener un alto retorno de la inversión.

Cuando una barrena de botón del martillo superior está bien afilada, la energía de percusión transferida a la roca está en su punto óptimo, lo que resulta en una fractura de roca efectiva y una tasa máxima de penetración para los parámetros de perforación dados.

A medida que los botones (inserciones de carburo de tungsteno) se van aplanando, la utilización de la energía ya no se optimiza, lo que lleva a una tasa de penetración más baja y una productividad reducida. A medida que los botones se desgastan, la broca es menos efectiva para fracturar la roca y la energía se dispersa en un área de superficie mayor. En cambio, la roca se muele, en lugar de cortar, produciendo estaquillas y menor energía (que ya no se utiliza para romper roca virgen) se refleja de nuevo en la sarta de perforación. Esta energía reflectante contribuye a aumentar las cargas en las herramientas, la desviadora y el equipo de perforación. Como regla general, restaurar los botones antes de que la superficie aplanada alcance 1/3 del diámetro del botón mantendrá la penetración / productividad, proporcionará la máxima utilización de las barrenas y ayudará a prolongar la vida útil de todos los componentes de la sarta de perforación.

Si se permite que los botones planos se desarrollen más allá de donde se consideran sobre perforados, la productividad y la tasa de penetración se deterioran. En esta situación, gran parte de la roca en contacto con los botones se vuelve a taladrar y la cara de la broca de acero puede hacer contacto con el fondo del agujero. Se producen menos y más pequeños fragmentos de roca y gran parte de la energía se refleja en la secuencia de perforación. Esto sacrifica la vida útil de todos los componentes de la sarta de perforación y contribuye en gran medida a la desviación del pozo, aumenta el desgaste de los componentes de la plataforma de perforación y da como resultado mayores costos operativos en general. Las partes superiores del botón del martillo que están sobre perforadas muestran botones rotos y productividad de perforación de impacto.

Los patrones de desgaste de las puntas de los botones varían según el tipo de terreno y los parámetros de perforación:

Si perfora materiales duros como arenisca y cuarcita con rotación excesiva, el desgaste tiende a ser mayor en la circunferencia de la broca. Por lo tanto, cuando los botones están afilados, el diámetro en todo el calibre es menor o igual que el diámetro del cuerpo de la broca. En esta situación, el bit tiende a calibrarse con el agujero. Los perforadores deberían considerar la posibilidad de reemplazar las brocas o restaurar la brecha de la circunferencia entre el botón y el cuerpo de la broca a la condición original (nueva).

Los terrenos duros y una perforación con rotación excesiva causan un desgaste que tiende a ser mayor en la circunferencia de la broca.

Al taladrar en materiales no abrasivos, el desgaste del carburo se minimiza y los intervalos de perforación son posiblemente más largos. Esto permite la eliminación continua de la viruta alrededor de la broca y desgasta el cuerpo de la misma más rápido que los carburos, un proceso también conocido como "lavado". Se produce un desgaste similar en las formaciones fracturadas y sueltas donde se requiere una limpieza constante del orificio y una nueva perforación de los materiales para estabilizar el orificio y mantener el orificio abierto durante la retracción. Para evitar la pérdida o corte del botón en estas condiciones, la protuberancia debe reducirse a la altura original programando intervalos de rectificado.

El lavado del cuerpo a menudo ocurre cuando se perforan materiales no abrasivos.

Los efectos perjudiciales de someter las brocas de botones a un exceso de perforación pueden no ser evidentes de inmediato. Sin embargo, operar con brocas mal afiladas no sólo ralentiza las tasas de perforación, sino que también aumenta los costos al reducir la vida útil de los elementos de la sarta de perforación, la perforadora de rocas y los componentes de la plataforma. La falla prematura de los insertos de las brocas de botón se reduce sustancialmente cuando se elimina la perforación excesiva y se realizan los procedimientos correctos de afilado.

La falla prematura de los insertos de las brocas de botón se reduce sustancialmente cuando se elimina la perforación excesiva y se realizan los procedimientos correctos de afilado.

Para obtener el máximo provecho de las barrenas de botones, es necesario poner énfasis en el entrenamiento de los perforadores, en el cuidado de las brocas, la mantención de los componentes y la identificación del desgaste excesivo para asegurar el positivo retorno de la inversión.

Es necesario conocer las condiciones del terreno y realizar inspecciones regulares a la broca para evitar la perforación excesiva. Para garantizar un rendimiento y una vida óptimos, las brocas requieren afilado antes de que el plano supere 1/3 del diámetro del botón. Se recomienda trabajar con un representante técnico para establecer pautas específicas ya que el desgaste máximo sugerido antes de rectificar dependerá del perfil del botón.

La perforación en un suelo no abrasivo puede dar lugar a "piel de serpiente" (pequeñas grietas) en la superficie del botón. Si no se elimina al rectificar, se produce una falla por fatiga en el botón.

La perforación en rocas no abrasivas hace que la cara de la broca se desgaste más rápido que las inserciones. La protrusión excesiva del inserto, que carece de suficiente soporte de acero, puede romperse fácilmente durante la perforación y al retirar la broca del orificio. Para evitar que esto ocurra, rectifique los botones para restaurar la altura de protrusión.

Si la protuberancia del botón es adecuada, se puede volver a afilar de manera satisfactoria mediante el uso de una herramienta con forma de diamante preformada ('copas'). La rectificación del afilado se realiza sosteniendo la herramienta firmemente contra el botón y orbitando la máquina en un círculo para lograr un acabado superficial uniforme. Las herramientas con cara de diamante están diseñadas para cortar carburo y no acero. Por lo tanto, se recomienda trabajar cuando el botón todavía tiene una protuberancia suficiente en la cara para evitar dañar la copa, la broca o la máquina de esmerilar.

Es importante implementar una gestión efectiva de la herramienta de rectificado ya que el perfil de la herramienta cambia gradualmente y se convierten en botones que ya no coinciden con la forma deseada. Los representantes técnicos pueden ayudar y proporcionar recomendaciones específicas.

Siempre es importante cuidar y mantener las herramientas y el equipo. Considere ofrecer entrenamiento a los perforadores para obtener la mayor cantidad de vida posible de las brocas con botones. La mayoría de las veces, los perforadores hacen todo lo que pueden, pero todos podemos mejorar. Bríndeles la oportunidad de mejorar sus hábitos de perforación compartiendo estos consejos.

Desde una completa selección de barras, brocas y vástagos hasta acoplamientos, adaptadores y otros accesorios, Boart Longyear ofrece las mejores soluciones de herramientas de martillo para cualquier aplicación de perforación y voladura de percusión, tanto para perforación superficial como subterránea.

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ALERTA DE SEGURIDAD: Use protección ocular, máscaras y ventilación apropiadas cuando rectifique las brocas de perforación. Las máquinas esmeriladoras y los insertos de carburo de tungsteno contienen: carburo de tungsteno, cobalto, tántalo, cromo, níquel, aluminio y silicio. Los insertos de carburo de tungsteno triturados liberan partículas que contienen estos elementos y pueden irritar la piel, los ojos, la nariz y la garganta, y además pueden provocar daños a los pulmones.

Es útil entender la razón por la cual ocurre la desviación. Si las brocas giran perfectamente en un eje central, la dirección de avance no cambia. Sin embargo, la mecánica de la perforación de percusión evita la rotación perfecta. La trituración radial de la roca y la rotación repetida crean un agujero más grande que el diámetro de la broca. Con rotación normal, la broca se engrana contra la pared del agujero. Si se lo obliga continuamente hacia el mismo lado de la pared, se produce una sobreexposición y el broca vaga naturalmente en esa dirección.

El problema es más profundo aún con los agujeros horizontales. La gravedad crea caídas en el centro de la sarta, apuntando la broca hacia arriba y forzándola a girar fuera del centro. Además, el peso de la sarta hace que la broca oscile. Combinado con la rotación en sentido contrario a las agujas del reloj, la broca se fuerza continuamente hacia el lado izquierdo del agujero y tiende a desplazarse hacia arriba y hacia la izquierda.

Las malas prácticas de perforación y las condiciones del terreno agravan el problema. Estos son los factores más comunes en la desviación del pozo y las soluciones generales. Se pueden encontrar pautas más específicas en nuestra presentación descargable.

El collarín de orificios presenta el mayor riesgo de desalineación en el ciclo de perforación. Al colgar, la broca no es compatible, por lo que tiende a "patinar" sobre la superficie. Las superficies de roca desiguales causan tensiones de flexión y la posibilidad de que la punta se incline fuera del centro.

Tómese el tiempo para configurar con precisión y el cuello correctamente.

La presión de alimentación excesiva hace que la cuerda se doble, por lo tanto, inclina la broca fuera del centro. La fuerza hacia abajo del peso de la cuerda y la presión de alimentación hacen que la broca pivotee durante la rotación. Este movimiento fuerza continuamente la broca a un lado del orificio, lo que provoca una desviación.

No use más presión de alimentación de la necesaria.

En un suelo con bandas (sucesivas capas duras y blandas), el bit tiende a convertirse en las capas más suaves. En terreno fracturado, la broca tiende a seguir el camino de menor resistencia y seguir fisuras.

Mantenga la presión de alimentación correcta. 

Ciertos tipos de varillas o brocas pueden ayudar a reducir la desviación del agujero. Por ejemplo, los bits cruzados tienden a perforar un orificio más recto que los bits de botón; sin embargo, pueden ser significativamente más caros.

Elija productos solo después de evaluar el costo de oportunidad de no perforar agujeros rectos, así como la influencia potencialmente mayor y más rentable de las prácticas de perforación. 

El desgaste excesivo de la rosca produce un juego excesivo entre los componentes de acoplamiento y aumenta el riesgo de desviación. Además, los bits aburridos tienden a desviarse más que los bits nítidos.

Evite las prácticas de perforación que resulten en un desgaste prematuro de la rosca, y controle regularmente el desgaste excesivo de los equipos.