Goupille à haute résistance de la perceuse à roche Sandvik HLX5T en France

Les axes de goupille des liaisons de flèche du percuteur de production HLX5T sont soumis à un régime de fatigue plus sévère que les goupilles des percuteurs de développement, car la classe de percussion plus lourde du HLX5T génère des charges de réaction de percussion plus élevées transmises par la structure de la flèche à chaque articulation pivot. Dans les sites granitiques du Massif Central, en France, où les percuteurs HLX5T forcent des trous de production à forte inclinaison dans un granite à gros grains présentant une résistance à la compression simple (UCS) de 200 MPa, l’axe de goupille de l’articulation pivot d’élévation de la flèche subit un cycle de charge combinant le poids statique de l’ensemble percuteur lourd du HLX5T (30 à 40 % plus lourd que les percuteurs de développement) et la force dynamique de réaction de percussion au bras de levier le plus défavorable de la goupille, lorsque la flèche est à son élévation maximale.

La géométrie du bras de levier à l’élévation maximale engendre la contrainte de flexion la plus élevée dans la section transversale de la goupille d’articulation — une concentration de contrainte à la surface de la goupille, où tout défaut de surface ou toute piqûre de corrosion devient un site d’initiation de fissure par fatigue. Dans l’environnement souterrain granitique du Massif Central, où l’humidité atteint 80 à 90 % et où des eaux souterraines riches en fer ruissellent sur les surfaces métalliques exposées, la corrosion de la surface de la goupille constitue un mécanisme actif qui crée des sites d’initiation absents dans les environnements souterrains secs.

Matériau de l’axe de la goupille et protection de surface pour la production française dans les roches dures

Les entrepreneurs français spécialisés dans la production en roche dure du Massif Central spécifient des goupilles en 42CrMo4 plaquées zinc-nickel pour toutes les positions de pivot d'élévation de la flèche et de pivot de la poutre d'alimentation sur les foreuses HLX5T — une spécification introduite après qu'une corrosion en fond de trou ait été identifiée comme mécanisme d'initiation de la fatigue lors de deux ruptures de goupilles survenues sur des sites souterrains français différents au cours de la même année. Le plaquetage zinc-nickel offre une résistance supérieure à 800 heures au brouillard salin neutre, contre 200 heures pour le revêtement phosphate-huile appliqué sur le même matériau. HOVOO fournit des goupilles haute résistance en 42CrMo4 avec plaquetage zinc-nickel pour les applications françaises de forage en production en roche dure. Références sur hovooseal.com.