PUNTA PARA REJA DE ARADO, PROCESO Y MOLDE DE ARENA PARA SU FABRICACIÓN.

Punta para reja de arado, proceso y molde de arena para su fabricación.

La punta cuenta al menos con un frente de ataque, a la vez que se fija en la parte más adelantada de una reja de arado.

Partiendo de esta premisa la punta comprende una pieza base (1) de material de acero moldeado en combinación con al menos un inserto de material de widia embebido en al menos una zona extrema de la pieza base (1), correspondiendo tal zona extrema con el respectivo frente de ataque de la punta.

Los insertos del material de widia se colocan inicialmente en unas zonas concretas de la cavidad del molde para después rellenar tal cavidad con una colada de material de acero en la que quedará embebido tal material de widia, de manera que al solidificar el conjunto quedará conformada la punta de la invención.

Punta para reja de arado, proceso y molde de arena para su fabricación.

OBJETO DE LA INVENCION

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una punta para reja de arado, proceso y molde para su fabricación.

La punta en cuestión tiene un período de vida útil superior al habitual gracias a su nueva estructura y gracias al proceso de fabricación.

Además, cabe señalar que el proceso de fabricación es sencillo, lo cual supone una importante reducción de costes, tanto económicos como en tiempo de fabricación.

Así pues, el objeto de la invención es una punta para reja de arado que incorpora elementos de gran dureza muy resistentes al desgaste, de manera que cuando la reja junto con la punta penetran en la tierra para su roturado, labrado y/o arado, la punta de la invención sufre un desgaste sustancialmente menor que las puntas convencionales, precisamente gracias a la nueva estructura que presenta tal punta y también debido al proceso de fabricación utilizado.

Evidentemente, la punta se coloca siempre en la zona extrema más adelantada de la reja de arado, de manera que la zona de mayor dureza de la punta se concentra en al menos un frente de ataque de tal reja.

Normalmente, la punta comprende dos frentes de ataque localizados en los tramos extremos de la punta, siendo la punta reversible, de forma que cuando se desgaste un frente de ataque, la punta se cambia de posición para aprovechar el otro frente de ataque de la citada punta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

En la actualidad, en las labores agrícolas, entre otros aperos específicos se emplean las denominadas puntas y rejas de arado.

Dichas puntas son unos elementos que se acoplan en las rejas de arado en la zona más adelantada de las mismas y son las encargadas de trabajar la tierra para su roturación, labrado y/o arado.

Dado que dichas puntas se encuentran en contacto directo con la tierra, la abrasión y por lo tanto el desgaste que sufren las mismas es muy elevado.

De cara a aumentar la vida útil de dichas puntas, las mismas son realizadas normalmente de un modo reversible, es decir, poseen dos extremos de trabajo, de tal modo que cuando uno de los extremos de trabajo se ha desgastado, la punta se desmonta de la reja, acoplándose después de nuevo por el otro extremo.

Dichas puntas están fabricadas, en su mayoría, con acero forjado y templado.

Aunque con el hecho de fabricar la punta de un modo reversible se aumenta la vida útil de la misma, dicho aumento no es suficiente, gastándose un número elevado de puntas y por lo tanto se genera un coste importante para los agricultores y usuarios de dichas puntas.

Asimismo el hecho de cambiar la punta implica un período de tiempo para la realización de dicha operación, que se traduce en tener la máquina parada, con el coste que dicho hecho conlleva.

De cara a aumentar la vida útil de las puntas, en la Patente de Invención con número de publicación en España ES 2327481, se menciona un proceso de fabricación de herramientas sometidas a abrasión, en el que dichas herramientas son recubiertas con un material anti-abrasivo para aumentar su vida útil.

El problema de la solución planteada en dicha Patente, es por un lado el coste de fabricación de las herramientas bajo dicho proceso, así como el tiempo elevado necesario para la preparación de los moldes y la situación de los recubrimientos en los mismos.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone una punta para reja de arado, proceso y molde de arena para su fabricación.

La punta cuenta en principio con al menos un frente de ataque, a la vez que se fija en la parte más adelantada de la reja de arado.

Se caracteriza porque comprende una pieza base de material de acero moldeado en combinación con al menos un inserto de material de widia embebido en al menos una zona extrema de la pieza base, correspondiendo tal zona extrema con el respectivo frente de ataque de la punta.

El material de acero de la punta comprende la siguiente composición expresada en porcentajes en peso respecto al total de la aleación de tal acero:

- Carbono (C) : 0, 25%-0, 45%.

- Manganeso (Mn) : 1, 40%-1, 60%.

- Fósforo (P) : < 0, 035%.

- Aluminio (Al) : 0, 025%-0, 050%.

- Sílice (Si) : 0, 40%-0, 60%.

- Cromo (Cr) : 0, 25%-0, 65%.

- Azufre (S) : < 0, 035%.

- Titanio (Ti) : 0, 010%-0, 020%.

El inserto de material de widia constituido por polvo de carburo de wolframio ligado mediante cobalto, comprende la siguiente composición:

-Cobalto entre 3, 5 y 30%.

-Composición química del carburo de wolframio: W3C hasta W6C.

El tamaño de los granos del carburo de wolframio está limitado entre 0, 6 y 6 micras.

El polvo de carburo de wolframio que forma parte de la composición del material de widia, se prensa y se calienta bajo presión entre 10.000 y 20.000 bares hasta alcanzar una temperatura hasta aproximadamente los 1.600º C, de manera que la masa se compacta por sinterización actuando el cobalto como elemento ligante de los granos de carburo de wolframio.

La dureza de los insertos del material de widia está delimitada entre 650 y 2.060 HV30 mientras que la densidad de tales insertos de material de widia está delimitada entre 6 y 15, 5 g/cm3.

Por otro lado, cabe señalar también que la cantidad del material de widia está delimitada entre 0, 1 y 5% del peso total de la punta.

En cambio, la cantidad en peso del material de widia en las zonas extremas de la punta está delimitada entre el 20 y el 70%.

El material de widia comprende una multitud de partículas uniformemente distribuidas en el interior de una primera rejilla metálica envolvente, de manera que en este caso tales partículas de widia tienen un tamaño delimitado entre 1 y 10 mm y una separación entre ellas que oscila entre 0 y 10 mm.

En otra realización, el material de widia comprende al menos una placa de widia alojada dentro de una segunda rejilla metálica envolvente.

Los insertos de material de widia se sitúan en unas áreas aproximadamente perpendiculares y adyacentes a las superficies inclinadas que delimitan los frentes de ataque de la punta de la invención.

También cabe señalar que los insertos de material de widia se disponen con una separación de al menos 3 mm con respecto a cualquier punto del contorno perimetral de la punta, integrando las rejillas envolventes, primera y segunda, unas extensiones extremas de sujeción.

El molde de arena para fabricación de la punta de reja de arado integra una cavidad interna acorde con la geometría de la punta en combinación con unos alojamientos donde se ubican las extensiones extremas de sujeción de las rejillas, primera y segunda, comunicando dichos alojamientos con la cavidad interna del molde.

El proceso de fabricación de la punta para reja de arado se caracteriza porque comprende las siguientes fases:

-Colocar los insertos de material de widia dentro de la cavidad interna del molde de arena.

-Colar la aleación de acero dentro del molde rellenándose su cavidad interna mezclándose así con los insertos del material de widia.

-Solidificación de la aleación de acero que constituye la punta, envolviendo las partículas de widia en el material de acero sin que se produzca desplazamiento de dichas partículas durante la colada y su posterior solidificación, fundiéndose en esta fase la rejilla envolvente que se integrará con el material de acero.

-Extracción de la punta de dicho molde de arena una vez solidificada y enfriada hasta una temperatura inferior a 500ºC.

-Tratamiento superficial de la punta mediante un granallado.

-Tratamiento térmico de temple y posterior revenido de la punta obtenida, con objeto de proporcionar propiedades al acero base adecuadas para presentar una buena relación dureza-tenacidad.

El tratamiento superficial de la punta mediante granallado se puede completar mediante una operación seleccionada entre un mecanizado y un rectificado.

La aleación del material de acero durante su colada alcanza una temperatura delimitada entre 1.500º C y 1.675º C, siendo el tiempo de permanencia dentro del molde de al menos 1 hora.

El tiempo de llenado del molde de arena está delimitado entre 2 y 30 segundos.

El temple de la punta consiste en introducir la misma en un horno de tratamiento térmico calentándola a una temperatura entre 750 y 850º C durante un tiempo comprendido entre 25 y 35 minutos, para...

1. PUNTA PARA REJA DE ARADO, contando la punta con al menos un frente de ataque, a la vez que se fija en la parte más adelantada de la reja de arado, se caracteriza porque:

-comprende una pieza base (1) de material de acero moldeado en combinación con al menos un inserto de material de widia embebido en al menos una zona extrema de la pieza base (1) , correspondiendo tal zona extrema con el respectivo frente de ataque de la punta.

2. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 1, caracterizada porque el material de acero comprende la siguiente composición en porcentajes expresados en peso respecto al total de la aleación del acero: -Carbono entre 0, 25% y 0, 45%; -Manganeso entre 1, 40% y 1, 60%;

- Fósforo < 0, 035%; -Aluminio entre 0, 025% y 0, 050%; -Sílice entre 0, 40% y 0, 60%. -Cromo entre 0, 25% y 0, 65%;

- Azufre < 0, 035%; -Titanio entre 0, 010% y 0, 020%.

3. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el inserto de material de widia constituido por polvo de carburo de wolframio ligado mediante cobalto, comprende la

siguiente composición: -Cobalto entre 3, 5% y 30%; -Composición química del carburo de wolframio: W3C hasta W6C.

4. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 3, caracterizada porque el tamaño de los granos de

carburo de wolframio está delimitado entre 0, 6 y 6 micras. 5. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque:

-la dureza de los insertos del material de widia está delimitada entre 650 y 2.060 HV30; -la densidad de los insertos del material de widia está delimitada entre 5 y 15, 5 g/cm3.

6. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque la cantidad de material de widia está delimitada entre 0, 1 y el 5% del peso total de la punta. 7. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 6, caracterizada porque la cantidad en peso del

material de widia en las zonas extremas de la punta está delimitada tal cantidad entre el 20% y el 70%. 8. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

el material de widia comprende una multitud de partículas de widia uniformemente distribuidas en el interior de una primera rejilla metálica envolvente (5) a modo de malla. 9. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 8, caracterizada porque las partículas de widia (2)

tienen un tamaño delimitado entre 1 y 10 mm y una separación entre ellas que oscila entre 0 y 10 mm. 10. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el

material de widia comprende al menos una placa de widia (2’) alojada dentro de una segunda rejilla metálica envolvente (6) .

11. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 8, 9 ó 10, caracterizada porque los insertos de material de widia se sitúan en unas áreas adyacentes a unas superficies inclinadas 10 que delimitan los frentes de ataque de la punta.

12. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque los insertos de material de widia se disponen con una separación de al menos 3 mm con respecto a cualquier punto del contorno perimetral de la punta.

13. PUNTA PARA REJA DE ARADO, según las reivindicaciones 8 y 10, caracterizada porque las rejillas envolventes, primera (5) y segunda (6) , integran unas extensiones extremas de sujeción (5’-6’) .

14. MOLDE DE ARENA PARA FABRICACION DE LA PUNTA DE REJA DE ARADO, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque integra una cavidad interna (9) acorde con la geometría de la punta en combinación con unos alojamientos (7) donde se ubican las extensiones extremas (5’-6’) de las rejillas metálicas envolventes, primera (5) y segunda (6) comunicando dichos alojamientos (7) con la cavidad interna (9) del molde de arena (8) .

15. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende las siguientes fases:

- Colocar los insertos de material de widia dentro de la cavidad interna del molde de arena.

- Colar la aleación de acero dentro del molde de arena rellenándose su cavidad interna mezclándose con los insertos del material de widia.

- Solidificación del acero que constituye la punta, envolviendo las partículas de widia en el material de acero, sin que se produzca desplazamiento alguno de dichas partículas durante la colada y su posterior solidificación, fundiéndose en esta fase la rejilla envolvente que se integrará con el material de acero.

- Extracción de la punta de dicho molde de arena una vez solidificada y enfriada hasta una temperatura inferior a 500ºC.

- Tratamiento superficial de la punta mediante un granallado.

- Tratamiento térmico de temple y posterior revenido de la punta obtenida.

16. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 15, caracterizado porque el tratamiento superficial de la punta mediante granallado se completa mediante una operación seleccionada entre un mecanizado y un rectificado.

17. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 15, caracterizado porque la aleación del material de acero durante su colada alcanza una temperatura delimitada entre 1.500º C y 1.675º C.

18. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 17, caracterizado porque el tiempo de solidificación dentro del molde comprende al menos 1 hora.

19. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 15 ó 17, caracterizado porque el tiempo de llenado del molde de arena está delimitado entre 2 y 30 segundos.

20. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 15 ó 17, caracterizado porque:

-el temple de la punta consiste en introducir la misma en un horno de tratamiento térmico calentándola a una temperatura entre 750 y 850º C durante un tiempo comprendido entre 25 y 35 minutos.

21. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 20, caracterizado porque después del calentamiento descrito en la reivindicación anterior, la punta se enfría muy rápidamente introduciéndola en un fluido seleccionado entre agua, agua con polímeros y aceite.

22. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 21, caracterizado porque después del enfriamiento descrito en la reivindicación anterior, se procede a realizar el tratamiento de revenido que consiste en calentar la punta entre 200 y 400º C durante un tiempo comprendido entre 1, 5 y 2, 5 horas seguido de un enfriamiento al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente.

23. PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 15, caracterizado porque el polvo de carburo de wolframio que forma parte de la composición del material de widia se prensa y se calienta bajo presión entre 10.000 y 20.000 bares hasta alcanzar una temperatura en torno a los 1.600º C, de manera que la masa se compacta por sinterización actuando el cobalto como elemento ligante de los granos de carburo de wolframio.