PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR HERRAMIENTAS METALICAS REVESTIDAS CON MATERIAL RESITENTE A LA ABRASION.

Procedimiento para realizar herramientas metálicas revestidas con material resistente a la abrasión comprendiendo las siguientes etapas:

preparar un molde con al menos una cavidad definida por una superficie conjugada con la de un modelo de la herramienta a obtener y que comprende zonas correspondientes a las zonas de la herramienta a proteger contra la abrasión; posicionar sobre dichas zonas de la cavidad elementos de material antiabrasivo de modo que una primera porción de dichos elementos esté en contacto con dichas zonas y una segunda porción sobresalga de ellas; retener los elementos sobre dichas zonas; colar en la cavidad el metal fundido que constituye la herramienta hasta la cobertura de la segunda porción sobresaliente de los elementos de material antiabrasivo; iniciar la solidificación del metal para determinar la formación de la herramienta y anclaje de los elementos de material antiabrasivo en el metal solidificado; extraerla del molde

Procedimiento para realizar herramientas metálicas revestidas con material resistente a la abrasión.

La presente invención se refiere a un procedimiento para realizar herramientas metálicas revestidas con material resistente a la abrasión. La invención está particularmente, pero no exclusivamente, dirigida a la realización de partes protegidas contra el desgaste de máquinas para el movimiento de tierras, como por ejemplo los dientes de palas (cucharas) de excavadoras y cargadoras, utensilios para máquinas escarificadoras y similares.

En el sector de las máquinas para el movimiento de tierras, es ya conocido proteger con un material de elevada resistencia mecánica las partes más sometidas al efecto abrasivo causado por los trabajos de excavación y de derribo del terreno. Dichos materiales protectores están generalmente constituidos por partículas de carburo de tungsteno o similares, extremadamente duras, que son aplicadas sobre las superficies de las herramientas más expuestas a los procesos de erosión abrasiva.

Los actuales sistemas de aplicación se han demostrado sin embargo un tanto laboriosos y afectados de inconvenientes colaterales que limitan su eficacia de forma bastante sustancial. En efecto, las partículas son en general ancladas sobre la superficie a proteger de las herramientas mediante soldadura, con la grave consecuencia de que el material del cual están constituidas las herramientas, siendo sometido a elevadas temperaturas, sufre una sensible disminución de las propiedades mecánicas, en particular de la dureza y por tanto de la resistencia a la abrasión. No solamente, pero la menor resistencia al material al cual están ancladas las partículas favorece el socavado y por tanto el despegado de estas últimas.

La finalidad de la presente invención es proponer un procedimiento que permita eliminar en medida sustancial los inconvenientes antes comentados y propios de los procedimientos actualmente en uso para reducir, en las herramientas de movimiento de tierras, el desgaste debido a la abrasión.

En el ámbito de dicha finalidad constituye un objetivo de la presente invención la puesta a punto de un procedimiento realizable sin tener que recurrir a técnicas particularmente complejas, resultando por ello económicamente ventajoso.

Un ulterior objetivo de la presente invención es realizar un procedimiento utilizable en utensilios de cualquier forma y empleo.

Dicha finalidad y dichos objetivos, así como otros que se pondrán más claramente de manifiesto a continuación, se obtienen mediante un procedimiento para realizar herramientas metálicas revestidas con material resistente a la abrasión, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

- preparar un molde que presenta una cavidad definida por una superficie conjugada con la de un modelo de la herramienta que se quiere obtener y que comprende zonas correspondientes a las zonas de la herramienta que se quieren proteger contra la abrasión;

- posicionar sobre dichas zonas de la cavidad elementos de material antiabrasivo de modo de una primera porción de dichos elementos esté en contacto con dichas zonas y una segunda porción sobresalga de las mismas;

- retener dichos elementos sobre dichas zonas;

- colar en dicha cavidad el metal fundido que constituye la herramienta hasta la cobertura de dicha segunda porción sobresaliente de dichos elementos de material antiabrasivo;

- iniciar la solidificación de dicho metal para determinar la formación de la herramienta y el anclaje de dichos elementos de material antiabrasivo en dicho metal solidificado;

- extraer la herramienta de dicho molde.

Otras características y ventajas de la invención resultarán más evidentes a partir de la descripción detallada que sigue de un ejemplo de realización del procedimiento sobre la base de los planos anexos, en los cuales:

la figura 1 muestra una vista en perspectiva de la parte frontal de una pala para excavadora dotada de dientes de excavado protegidos contra el desgaste;

las figuras 2 y 3 muestran vistas en perspectiva de dos formas de realización de los dientes de excavación que constituyen las herramientas aplicadas al borde frontal de la pala de la figura 1;

la figura 4 es una vista en planta de un molde en el cual están previstas dos cavidades para la formación de dos dientes simultáneamente;

la figura 5 es una vista del molde según el plano de sección V-V de la figura 4;

la figura 6 es una vista a escala ampliada de una porción de la sección representada en la figura 5;

la figura 7 es una vista en perspectiva de una partícula que constituye el material antiabrasivo a aplicar sobre la superficie de los dientes de la pala excavadora.

Haciendo referencia a la figura 1, con 1 está indicada la parte frontal de una pala genérica para excavadora. El borde frontal de la pala 1 está indicada con 2 y está provisto de herramientas de excavación constituidas por dientes 3 adecuadamente conformados para hacer eficaz su penetración en el terreno sobre el cual deben operar.

En el ejemplo ilustrado, los dientes 3 tienen una forma sustancialmente de cuña y presentan una base cuadrangular 4, vaciada interiormente para el acoplamiento con respectivos engrosamientos 5 (en relación con su función llamados a continuación portadientes) de forma complementaria que se proyectan delante del borde frontal 2 de la pala 1. La fijación de los dientes 3 a los portadientes 5 se realiza por medio de pernos 6 dispuestos a través de orificios 7 de los dientes 3, alineados con respectivos orificios practicados en los portadientes 5.

Las zonas de los dientes 3, más sometidas a desgaste durante las operaciones de excavación, están revestidas con material particularmente resistente a la abrasión. La figura 3 muestra la cara superior más solicitada por los fenómenos abrasivos, sobre la cual el material abrasivo ha sido aplicado de modo que de lugar a bandas transversales 8 paralelas entre si.

Naturalmente el material abrasivo puede estar dispuesto teniendo en cuenta que la conformación de los dientes puede variar según el modelado de los mismos y conferida para optimizar la acción de rotura del terreno y en consideración con la naturaleza del terreno en la cual los dientes deben penetrar. En la figura 2 está previsto un revestimiento 9 con material antiabrasivo que mira de proteger la punta y la dorsal longitudinal superior de los dientes, como se requiere a menudo cuando los dientes deben intervenir sobre terrenos de consistencia dura o pedregosa.

Ventajosamente el material antiabrasivo está constituido por partículas 10 que presentan elevados valores de dureza y preferentemente, pero no exclusivamente, constituidas por carburo de tungsteno, titanio y similares.

Dichas partículas 10 están distribuidas sobre las zonas más solicitadas por la abrasión y solidarizadas al metal de los dientes durante la etapa de fundición de los dientes. Como se evidencia en la figura 7 las partículas 10 están constituidas por baldosas o plaquetas de forma prismática cuadrangular y presentan, sobre las caras opuestas, relieves 11 y, centralmente, un orificio 12.

Las plaquetas 10 son solidarizadas a los dientes en el contexto de la etapa de realización de estos últimos que es realizada con técnicas tradicionales, mediante colada de metal fundido en un molde. En la figura 4 se ha ilustrado solo uno (indicado con 13) de los dos semimoldes que componen el molde y en el cual están practicadas dos semicavidades 14 para la formación simultánea de dos dientes 3. Las semicavidades 14 están conectadas, a través de canales, con un bebedero común 15 de entrada a través del cual, cuando el molde será completado y la cavidad cerrada con la superposición del segundo semimolde, será introducido el metal fundido.

En las zonas de los semimoldes, destinadas a determinar las zonas de los dientes a proteger contra la abrasión, están posicionadas y fijadas las plaquetas 10. La fijación de las plaquetas 10 se obtiene por medio de varillas 16 plegadas en gancho y clavadas en el material del molde a través del orificio 12. Las plaquetas, como es visible en las figuras 5 y 6, pueden estar dispuestas de plano o bien de canto sobre la superficie de la semicavidad 14. Como se intuye, con la colada del metal en el molde las plaquetas 10 son recubiertas y ancladas en el metal. El anclaje es particularmente sólido por la presencia de los orificios 12 y de los relieves 11 que hacen más eficaz...

1. Procedimiento para realizar herramientas metálicas revestidas con material resistente a la abrasión, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

- preparar un molde que presenta por lo menos una cavidad definida por una superficie conjugada con la de un modelo de la herramienta que se quiere obtener y que comprende zonas correspondientes a las zonas de la herramienta que se quieren proteger contra la abrasión;

- posicionar sobre dichas zonas de la cavidad elementos de material antiabrasivo de modo que una primera porción de dichos elementos esté en contacto con dichas zonas y una segunda porción sobresalga de las mismas;

- retener dichos elementos sobre dichas zonas;

- colar en dicha cavidad el metal fundido que constituye la herramienta hasta la cobertura de dicha segunda porción sobresaliente de dichos elementos de material antiabrasivo;

- iniciar la solidificación de dicho metal para determinar la formación de la herramienta y el anclaje de dichos elementos de material antiabrasivo en el metal solidificado; y

- extraer la herramienta de dicho molde.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos elementos de material antiabrasivo están anclados en dicha cavidad del molde mediante medios de anclaje.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos elementos de material antiabrasivo están constituidos por plaquetas.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque dichas plaquetas están provistas de relieves, aberturas, huecos y similares para garantizar un sólido anclaje en el material de fusión.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque dichos medios de anclaje están constituidos por varillas aptas para ser clavadas en el material del molde y provistas de apéndices de retención para dichas plaquetas.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, para revestir con material antiabrasivo los dientes de excavación de máquinas para movimiento de tierras, caracterizado porque comprende las siguientes etapas;

- preparar un molde que presenta por lo menos una cavidad definida por una superficie conjugada con la de los dientes y que comprende zonas correspondientes a las zonas de los dientes que se quieren proteger contra la abrasión;

- posicionar sobre dichas zonas de la cavidad elementos de material antiabrasivo de modo que una primera porción de dichos elementos esté en contacto con dichas zonas y una segunda porción sobresalga de las mismas;

- retener dichos elementos en dichas zonas;

- colar en dicha cavidad el metal fundido que constituye los dientes hasta la cobertura de dicha segunda porción sobresaliente de dichos elementos de material antiabrasivo;

- iniciar la solidificación de dicho metal para determinar la formación de los dientes y el anclaje de dichos elementos de material antiabrasivo en dicho metal solidificado;

- extraer los dientes de dicho molde.

7. Procedimiento según la reivindicación 6 y una de las reivindicaciones 2 a 5.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque dichas platinas están constituidas por carburo de tungsteno, titanio y similares.

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material del molde en el cual está formada la cavidad de conformado de los dientes está constituido por arena.