Piston résistant à l’usure de la foreuse dériveuse Atlas Copco RD22U en Finlande

Le piston plus lourd du modèle RD22U — doté d’une masse supérieure, d’une course plus longue et d’une énergie de frappe plus élevée que celui de la classe RD18U — modifie le calcul de la fatigue dans les opérations finlandaises d’exploitation de roches dures. À la mine d’or de Kittilä d’Agnico Eagle, en Laponie, le schiste aurifère présente une transition entre des zones dominées par du quartzite (résistance de 180 MPa) et des zones d’altération phyllique plus tendres (résistance de 90 à 110 MPa), le tout au sein d’un seul cycle de développement. Chaque zone de transition soumet le piston à une brève phase d’accélération élevée lorsque la formation plus tendre offre une résistance réduite lors de la course de retour, suivie d’une zone plus résistante, où le coup suivant est entièrement absorbé. Ces réflexions alternées partielles et complètes de l’onde de retour génèrent un cycle variable de contraintes de traction-compression dans le corps du piston — précisément le type de sollicitation qui initie des fissures de fatigue aux irrégularités de surface.

Le piston RD22U est fabriqué en acier à outils hautement allié, avec un traitement de surface par cémentation appliqué sur la face de frappe et les diamètres de guidage, atteignant une dureté de 58 à 62 HRC. Cette profondeur de trempe — généralement comprise entre 0,8 et 1,2 mm — assure un gradient de dureté qui résiste à la fois à l’usure abrasive au niveau des surfaces de guidage du piston et à la fatigue de contact sur la face de frappe. L’exigence finlandaise spécifique au forage à formation variable impose une ténacité suffisante dans la masse de l’acier, sous la couche cémentée : un piston dont la surface est dure mais dont le cœur est fragile se fracture lorsque l’onde de traction provenant d’une zone de formation inhabituellement tendre arrive avec une amplitude supérieure à celle attendue.

Inspection de l’usure du piston aux intervalles d’entretien finlandais

Les équipes finlandaises de maintenance à Kittilä vérifient l’usure en champignon de la face de frappe à chaque changement de joint de percussion — une mesure de 3 minutes permettant de détecter la dégradation du piston avant que la géométrie déformée n’altère la façon dont l’onde de contrainte pénètre dans la tige. Une face usée en champignon transmet l’onde de manière asymétrique, provoquant une déviation du trou et une usure asymétrique des filetages de la tige, phénomènes qui ne sont pas attribués au piston tant que le motif n’est pas évident. HOVOO fournit des pistons résistants à l’usure modèle RD22U pour les programmes finlandais de forage en roche dure. Références sur hovooseal.com.