핀란드에서 사용되는 애틀라스 콥코 RD22U 내마모성 피스톤

RD22U는 RD18U 계열보다 더 무거운 피스톤을 채용하여 질량이 크고, 스트로크가 길며, 충격 에너지가 높다. 이는 핀란드의 경질 암반 작업 환경에서 피로 산정 방식을 변화시킨다. 아그니코 이글(Agnico Eagle)사의 라플란드 지역 키티래(Kittilä) 금광에서는 금 함유 실루스(phyllite)가 180 MPa의 석영질 지대와 90–110 MPa의 연성 펠릭 변질 지대 사이를 단일 개발 라운드 내에서 전이한다. 각 전이 구간에서는, 복귀 스트로크 시 저항이 낮은 연성 지층으로 인해 피스톤이 짧은 시간 동안 고가속도 상태에 진입한 후, 다음 타격을 완전히 흡수하는 고저항 경질 지층으로 전환된다. 이러한 교번되는 부분적 및 완전한 복귀파 반사 현상은 피스톤 본체에 가변적인 인장-압축 응력 주기를 유발하며, 이는 표면 불규칙부에서 피로 균열을 유발하는 정확한 하중 유형이다.

RD22U 피스톤은 고합금 공구강으로 제조되며, 타격면과 가이드 지름 부위에 카바라이징 표면 처리를 통해 58–62 HRC의 경도를 갖도록 제작된다. 이 케이스 깊이는 일반적으로 0.8–1.2 mm로, 피스톤 가이드 표면에서의 마모 저항성과 타격면에서의 접촉 피로 저항성을 동시에 확보하는 경도 기울기를 제공한다. 핀란드에서 요구하는 가변 형성층 드릴링용 특수 사양은 카바라이징 층 하부의 코어 강재에 충분한 인성( toughness)을 요구한다. 즉, 표면은 경화되었으나 코어가 취성인 피스톤은 비정상적으로 연약한 형성층 구역에서 발생한 인장파가 예상보다 큰 진폭으로 도달할 경우 파손될 수 있다.

핀란드 정비 주기별 피스톤 마모 점검

핀란드의 키틸라(Kittilä) 현장 정비팀은 매 펄서 씰 교체 시마다 타격면의 버섯모양 변형(mushrooming)을 점검합니다. 이는 단 3분이 소요되는 측정으로, 피스톤의 열화가 로드 스트링에 전달되는 응력파의 전파 방식을 변화시키기 전에 조기에 진단할 수 있습니다. 버섯모양으로 변형된 타격면은 응력파를 비대칭적으로 전달하여 구멍 편향 및 로드 나사의 비대칭 마모를 유발하지만, 이러한 패턴이 명확해질 때까지 그 원인이 피스톤에 기인한다는 인식이 부족합니다. HOVOO는 핀란드의 경암층 시추 프로그램을 위해 RD22U 내마모성 피스톤을 공급합니다. 참고 자료는 hovooseal.com에서 확인 가능합니다.