La perforación de pozos profundos, una oportunidad de mercado para los fabricantes de herramientas de corte

El mercado global de herramientas de perforación se valoró en 5,79 mil millones de dólares americanos en el 2016 y se espera que crezca a una tasa compuesta anual de 4,75%, durante el período de pronóstico, para llegar a 8,61 mil millones de dólares para el 2022 (*). Producir agujeros profundos de manera efectiva y eficiente se considera una operación desafiante. Los fabricantes de herramientas de corte necesitan proporcionar a sus clientes un producto que tenga una vida útil predecible, un acabado superficial preciso y repetibilidad a un buen precio para ser competitivos en el mercado. En este artículo Thomson Mathew, gerente de producto de ANCA, explica las diferentes clases de herramientas de corte para esta aplicación y cómo superar algunos desafíos comunes en la perforación de pozos profundos.

“La perforación de agujeros profundos es un proceso para producir agujeros en metal con mayores ratios de profundidad a diámetro en máquinas CNC”, explica Thomson Mathew. Y añade: “Para los procesos normales de perforación, la ratio longitud a diámetro será inferior a cinco veces el diámetro, pero si la ratio longitud a diámetro supera los cinco, el proceso se llama perforación profunda. Esto puede ser efectivo en diámetros que varían de 1 a 200 mm. Y requerirá taladros especiales con orificios pasantes de refrigeración para suministrar refrigerante a una alta presión con el propósito de evacuar las virutas limpiamente y lograr tolerancias de orificio y acabado superficial. Algunos de los procesos más comunes en la perforación de agujeros profundos incluyen: la perforación con pistola, perforación BTA (Asociación de perforación y trepanado) y brocas helicoidales de carburo convencionales. Todos estos procesos tienen sus propios méritos en la perforación de pozos profundos según el diámetro y las tolerancias de los pozos”.

La perforación BTA es un método efectivo para la perforación de agujeros profundos; ya que es más limpia, confiable y capaz de alcanzar diámetros más grandes con velocidades de avance superiores. La perforación BTA es efectiva en agujeros de 20 - 200 mm, un rango de tamaño más grande que la perforación con pistola y las brocas helicoidales de carburo.

La perforación de pistola se desarrolló originalmente para perforar barriles de pistola y se usa comúnmente para perforar agujeros profundos de menor diámetro. La relación profundidad-diámetro puede ser incluso mayor que 300: 1. La característica clave de la perforación con pistola es que las brocas son autocentrantes; lo que permite agujeros tan precisos y profundos.

Las brocas helicoidales de carburo con agujeros pasantes de refrigerante también se usan comúnmente en varias aplicaciones de perforación de agujeros profundos. El desafío es fabricar y volver a rectificar estos taladros con una desviación mínima, el cual requiere un eje adicional en las máquinas para soportar el proceso de pulido de la estría. La máquina CNC de ANCA tiene la capacidad de respaldar y fabricar una gama completa de taladros de series largas con mínimo de desviación gracias al sistema Arobotech de eje P. El sistema también cubre el cono posterior en los taladros de series largas, al permitir que las almohadillas de soporte se ajusten automáticamente al cono.

A través del refrigerante o refrigerante interno: mejora la evacuación de la viruta mientras enfría el filo. El refrigerante se descarga hasta el fondo del orificio y a su vez empuja las virutas hacia la parte superior. El software ANCA tiene la capacidad de diseñar y verificar los orificios de refrigeración justo en la etapa de diseño, con el fin de evitar la rotura de los orificios de refrigerante en las estrías y de eliminar la chatarra.

Rectitud del orificio: el ‘margen o faceta radial’ es la porción del taladro que realmente está en contacto con el orificio. Se prefiere un taladro de un solo margen (un margen por estría) en materiales de astillado largos. Las brocas de un solo margen proporcionan espacio libre adicional en los materiales de astillado más largos, mientras que una broca de doble margen (dos márgenes por estría) proporciona una excelente rectitud de orificios en comparación con una broca de un solo margen. Aunque no es tan común, también están disponibles taladros de doble margen con un segundo margen flotante donde se puede comprometer la rectitud del orificio y la evacuación de la viruta. Por lo tanto, más márgenes agregan precisión mientras se mantiene un acabado superficial más alto, pero restringen la cantidad de espacio libre para la evacuación de virutas.

Control de la desviación de la herramienta: uno de los desafíos más importantes de la perforación de agujeros profundos es el mantener control de la desviación que aumenta con la longitud de la herramienta de corte. Un método más preciso de sujeción de herramientas, como el premier plus, combinado con el soporte Arobotech del eje P puede entregar las herramientas con un agotamiento mínimo y brindar una vida útil más larga.

(*) https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/drilling-tools-market-18283501.html?gclid=Cj0KCQiAz53vBRCpARIsAPPsz8UfxVUqsd_mfifPc3ddQ3BRTR_ysQk6e3NxsyUuR012VejwWPNMtq0aAgk1EALw_wcB