생성 날짜 08.21

TBM 커팅 도구 재료 소개

TBM(터널보링머신) 커팅 도구의 재료 선택은 주로 지반 층의 마모 특성(예: "고경도 연마 마모" 대 경암에서의 "충격 마모")에 의해 결정되며, 핵심 고려 사항은 "고경도 내마모성"과 "고인성 파괴 저항성"의 균형을 맞추는 것입니다. TBM에 사용되는 핵심 커팅 도구는 디스크 커터이며, 그 재료는 주로 커터 링 재료, 커터 본체 재료, 베어링 재료 및 표면 경화 재료로 구분됩니다. 자세한 내용은 다음과 같습니다:

1. 블레이드 링 재질(핵심 하중 지지 부품)

커팅 링은 암석으로부터 고압 압축과 고주파 충격을 직접 받으므로, 그 재질은 매우 높은 경도, 내마모성, 내충격성을 갖추어야 합니다. 일반적인 재질은 다음과 같습니다:

열간 금형강: 예: H13(4Cr5MoSiV1) 및 그 개량 등급(예: Cr8Mo2SiV). 경도 범위가 55~60 HRC인 이 강재는 우수한 인성과 내냉마모성 및 내고온마모성을 제공하며, 중간 경도와 균일한 지질 조건이 요구되는 용도에 적합합니다.

냉간 금형강: 예: DC53, DJ-1 등. 경도 범위가 59~62 HRC이고 탁월한 내마모성을 지닌 이 강재는 마모성이 높은 암석이나 연암 조건을 포함한 용도에 적합하며, 충격 저항성은 기존 열간 금형강보다 우수합니다.

분말 야금 고속도강: 예: SAM23. 기존 고속도강에 비해 더 높은 강도, 경도, 인성 및 내마모성을 제공하며, 높은 경도와 심한 마모를 특징으로 하는 복잡한 지질 환경에 적합합니다.

경질 합금(텅스텐 카바이드, WC): 예를 들어, 완전 소결된 텅스텐 카바이드(WC 함량> 90%) 또는 "고강도 합금강 매트릭스 + 텅스텐 카바이드 강화층." 경도는 HRC 60–65에 도달할 수 있으며, 내마모성이 뛰어나 극경암(예: 화강암) 또는 고마모성 지질층에 적합합니다.

구배 성능/복합 재료: 예를 들어, 구배 경도 절삭 링(높은 날 경도와 우수한 코어 인성을 결합) 또는 원심 주조/용융 코팅 재료(예: H13 강에 텅스텐 카바이드 입자, 또는 표면 레이저/플라즈마 코팅된 텅스텐 카바이드 층); 이러한 복합 재료는 전체 성능을 향상시키며 복잡하거나 극도로 가혹한 지질 조건에 적합합니다.

2. 블레이드 재료(주요 구조)

저합금 고강도강: 예: 40CrNiMo, 9Cr2Mo 등. 이러한 강재는 우수한 전체 인성(높은 충격 에너지)과 강도를 갖추고 있어 자갈과 같은 단단한 중간층의 우발적 충격을 견딜 수 있으며 절삭 공구 본체의 균열을 방지합니다.

3. 베어링 및 밀봉 재료(보조 부품)

베어링 재질: 고탄소 크롬 베어링강(예: GCr15)으로, 커터 링을 통해 전달되는 레이디얼 하중과 축방향 하중을 모두 견디도록 설계되었습니다. 또한 고온 윤활제와 함께 사용되어 커터 디스크의 마찰로 발생하는 고온을 견딥니다.

씰 재질: 니트릴 고무, 불소 고무 등으로, 암분(바위 가루)과 이물질이 베어링 내부로 유입되는 것을 방지하여 베어링의 수명을 보장합니다.

참고: TBM 공구 재질은 특정 지질 조건(암석 경도, 연마성, 충격 하중)에 따라 선택해야 최적의 굴착 효율과 공구 수명을 달성할 수 있습니다.

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