Las pistolas perforadoras, los sistemas BTA y los taladros de succión a chorro son tres tecnologías principales de procesamiento de agujeros profundos. Resuelven los problemas de extracción de viruta y enfriamiento que los taladros comunes no pueden resolver. Sin embargo, sus principios de implementación y ámbitos de aplicación son significativamente diferentes.
1. Sistema de perforación con pistola: eliminación de virutas externas y procesamiento de orificios profundos
Principio de funcionamiento: el taladro tipo pistola es una herramienta de carburo de una sola pieza que se asemeja a una bala de pistola. Se inyecta a la fuerza fluido de corte a alta presión (aproximadamente 2-10 MPa) a través del canal hueco dentro de la varilla de perforación hasta el borde cortante en el extremo frontal del cabezal de perforación para enfriamiento y lubricación. Luego, las virutas son expulsadas a lo largo del espacio anular entre la ranura externa de recepción de virutas en forma de V de la barra de perforación y la pared del orificio ya mecanizada en la dirección inversa. La "entrada interna y salida externa" es su característica principal. Ventajas:
Alta precisión: las dimensiones del orificio procesado pueden alcanzar el grado IT7-IT9, con buena rectitud y rugosidad superficial con un valor Ra que oscila entre 0,8 y 3,2 μm.
Amplio rango de diámetro de orificio: es muy adecuado para procesar orificios profundos de pequeño diámetro. El rango de procesamiento típico es de φ1,5 mm a φ40 mm, con una relación profundidad-diámetro de hasta 100:1.
Buena calidad de la superficie: corte de un solo filo, con fuerza asimétrica pero equilibrada por la tira guía, el proceso de procesamiento es suave.
Desventajas:
Canal de descarga de viruta limitado: Las virutas deben descargarse desde la ranura limitada en forma de V en el exterior de la tubería de perforación. Por lo tanto, el requisito de rotura de virutas es extremadamente alto y no es adecuado para procesar materiales dúctiles que tienden a formar virutas largas en forma de cinta.
Menor eficiencia: el corte de un solo filo y la capacidad limitada de descarga de viruta dan como resultado una velocidad de avance relativamente lenta.
Escenarios de aplicación: Ampliamente utilizado en el procesamiento de orificios profundos de diámetros medianos y pequeños, alta precisión y alto rendimiento, como orificios de pulverización de aceite en bombas de aceite y boquillas de aceite, canales de flujo en bloques de válvulas hidráulicas, dispositivos médicos, orificios de agua de enfriamiento de moldes, etc.
II. Sistema BTA: procesamiento de orificios profundos con descarga interna de virutas
Principio de funcionamiento: el sistema BTA consta de una broca, una tubería de perforación y una guía de perforación BTA dedicada (distribuidor de aceite). Se inyecta fluido de corte a alta presión (aproximadamente 1-5 MPa) a través de la guía de perforación en el espacio anular entre la tubería de perforación y la pared del pozo, fluye hacia el cabezal de la broca, se enfría y lubrica y luego saca las virutas del enorme canal hueco dentro de la tubería de perforación en la dirección inversa. "Avance externo y descarga interna" es su característica principal. Ventajas:
El astillado es suave: el orificio interior de la varilla de perforación es el único canal para la eliminación de virutas, con amplio espacio, capaz de manejar diversas formas de virutas, especialmente adecuado para procesar materiales resistentes como acero y acero aleado.
Alta eficiencia: utiliza principalmente corte de múltiples filos y tiene una eliminación de viruta suave, lo que permite mayores velocidades de avance, lo que resulta en una alta tasa de eliminación de material.
Amplio rango de diámetro de orificio: se utiliza principalmente para el procesamiento de orificios profundos medianos y grandes con un diámetro de φ12 mm o superior. La relación profundidad-diámetro suele ser inferior a 100.
Desventajas:
Sistema complejo: Se requieren portabrocas BTA especiales y dispositivos de sellado, y la estructura de la pieza debe permitir la instalación de portabrocas.
Alta inversión inicial: El coste de herramientas y equipos auxiliares es relativamente elevado.
Escenarios aplicables: Mecanizado en desbaste y semiacabado eficiente de orificios profundos medianos y grandes en piezas de ejes grandes, cañones de armas, equipos de energía (como placas de tubos de calderas), tubos de cilindros hidráulicos, etc.
III. Sistema de perforación por chorro: mejora de la eliminación de viruta interna
Principio de funcionamiento: La perforación por chorro es una versión mejorada de BTA, que también utiliza eliminación de viruta interna. Su singularidad radica en el uso de una estructura de tubería de doble capa para la varilla de perforación. Una parte del fluido de corte a alta presión, como el sistema BTA, se presiona hacia la zona de corte a través del espacio entre los tubos interior y exterior; la otra parte se descarga a través de múltiples boquillas inclinadas hacia atrás en el tubo interior, utilizando el efecto Venturi para generar succión. La "combinación de empuje y succión" trabaja en conjunto para mejorar significativamente la eficiencia y confiabilidad de la eliminación de virutas, y la presión de aceite requerida es menor que la del sistema BTA. Ventajas:
Mejor efecto de eliminación de virutas: la acción combinada de empuje y succión garantiza una eliminación de virutas completa y fiable, especialmente adecuada para procesar agujeros extremadamente profundos y materiales con alta dificultad de procesamiento.
Menor requisito de presión de aceite: en comparación con el sistema BTA puro, la presión de aceite necesaria para lograr el mismo efecto es menor y el sistema es más eficiente energéticamente.
Desventajas:
Estructura más compleja: el diseño de tubería de doble capa hace que la fabricación de la varilla de perforación sea compleja, con el costo más alto, y el diámetro interior efectivo del orificio interior es relativamente reducido.
Rigidez ligeramente menor: la estructura de tubería de doble capa puede debilitar la rigidez general de la varilla de perforación.
Escenarios aplicables: Adecuado para el procesamiento de orificios ultraprofundos con requisitos de confiabilidad extremadamente altos, así como para el procesamiento de orificios profundos de materiales difíciles de mecanizar (como acero inoxidable y aleaciones de alta temperatura), complementando y mejorando el alcance de aplicación del sistema BTA.
Selección resumida:
Para precisión y perforación de agujeros pequeños -> Seleccione taladro de pistola.
Para eficiencia y perforación de agujeros medianos y grandes -> Seleccione BTA.
Para condiciones de trabajo duras y tareas extremadamente difíciles -> Considere un taladro de succión por aspersión.
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