Amélioration de la réparation des machines d’extraction par la numérisation 3D et le rechargement laser

Les sites miniers souterrains requièrent des équipements lourds et spécialisés pour l’exploration et le développement des ressources minérales. Ces équipements remplissent diverses fonctions, telles que la fragmentation et l’extraction des roches, le traitement des minerais, ainsi que la réhabilitation des terrains après la fermeture des mines. L’exploitation souterraine présente des défis uniques par rapport à l’exploitation à ciel ouvert, nécessitant des machines spécialement conçues pour y répondre. Il est crucial de maintenir ces équipements en bon état afin d’assurer leur performance optimale.

Huangling Mining Group Co., Ltd., filiale de Shaanxi Coal and Chemical Industries Group, exploite plusieurs mines et se distingue comme un acteur majeur dans le secteur de l’énergie. Confrontée à des défis dans le processus de réparation des têtes de coupe des machines d’extraction, l’entreprise a recherché une solution innovante visant à optimiser ce processus et améliorer l’efficacité des opérations. L’une de ces solutions est la « numérisation 3D ».

Défi du client

Le tambour de fraisage de la machine minière est équipé de multiples outils de coupe fixés à sa surface. Conçus à partir de matériaux durs pour résister aux conditions abrasives rencontrées lors de l’exploitation, ces outils sont insérés dans des douilles soudées à la surface. La forme et la disposition des outils de coupe sont déterminantes pour assurer une extraction optimale du charbon.

Usure et dommages : L’utilisation continue des outils de coupe dans des conditions minières exigeantes peut entraîner leur usure et des dommages. Les outils peuvent devenir émoussés, se fracturer, voire être complètement usés, ce qui compromet l’efficacité du forage et l’extraction du charbon.

Coûts : La réparation des outils de coupe et des douilles peut entraîner des coûts élevés, en particulier en cas de dommages importants ou lorsqu’un grand nombre d’outils doivent être remplacés. Les coûts des matériaux, de la main-d’œuvre et des arrêts de production des machines minières peuvent tous contribuer à l’augmentation des dépenses globales.

Méthode conventionnelle

Traditionnellement, la réparation de ces outils de coupe consistait à retirer et remplacer chaque outil individuellement, un processus à la fois long et exigeant en main-d’œuvre. De plus, les douilles des outils de coupe devaient être soudées au tambour de fraisage, ce qui engendrait des inefficacités et des coûts supplémentaires. Le client recherchait une méthode plus efficace et plus performante pour réparer les outils de coupe usés.

Solution : Scanner 3D Composite KSCAN-Magic

Afin de répondre aux défis du client, SCANTECH propose le scanner 3D composite KSCAN-Magic pour capturer la géométrie complexe des outils de coupe. Les pièces usées ont été soumises à une numérisation 3D, permettant une analyse visuelle détaillée de l’usure des outils de coupe et des douilles.

Le KSCAN-Magic est un scanner 3D composite de haute performance, utilisant à la fois des lasers infrarouges et bleus pour répondre à des besoins variés. Cet appareil polyvalent offre cinq modes de fonctionnement, y compris des croisements de laser bleu pour une numérisation ultra-rapide et des lasers parallèles bleus pour une numérisation de très haute précision. Le KSCAN-Magic a permis de capturer avec une grande précision les détails fins des outils de coupe.

La numérisation 3D KSCAN-Magic a été combinée au rechargement laser pour la réparation des outils de coupe. Le rechargement laser est une technique permettant d’ajouter un matériau à la surface d’un autre en utilisant un faisceau laser comme source de chaleur. Le matériau est fondu et fusionné à la surface, formant ainsi un revêtement. Cette méthode peut être utilisée pour réparer des pièces endommagées ou usées, les protéger contre la corrosion ou l’usure, ou encore créer des formes complexes à partir de zéro. À partir des données obtenues grâce à la numérisation, l’ingénieur a utilisé le rechargement laser pour restaurer la pièce usée à son état d’origine.

Plutôt que de remplacer entièrement les pièces usées, celles-ci ont été régénérées par numérisation 3D et rechargement laser. Cette solution a permis de supprimer la nécessité de retirer et de remplacer chaque petit outil de coupe. De plus, il n’a pas été nécessaire de retirer les douilles et de souder de nouvelles douilles, ce qui a permis de rationaliser le processus de réparation.

Avantages des solutions 3D SCANTECH

Haute Précision et Efficacité

Le KSCAN-Magic offre une précision pouvant atteindre 0,020 mm, garantissant ainsi des mesures d’une grande exactitude pour les ingénieurs. Grâce à son taux de mesure élevé, jusqu’à 4,15 millions de mesures par seconde, le KSCAN-Magic permet une analyse des surfaces rapide et efficace. Cela engendre des économies significatives de temps et de coûts, tout en améliorant la qualité des inspections.

Processus de réparation efficient et rentable

L’intégration de la numérisation 3D et du rechargement laser a permis de supprimer le processus de réparation traditionnel, long et peu précis. Cette approche a généré des économies considérables en termes de temps et de coûts pour le client. Par ailleurs, la réduction des consommables, tels que la préparation des douilles pour maintenir les petits outils de coupe, a renforcé l’efficacité globale des coûts.

Renforcement des capacités de maintenance

L’intégration des technologies de numérisation 3D et de rechargement laser a permis d’introduire une approche innovante des procédures de maintenance dans le secteur minier. Cette solution avancée a offert au client des capacités accrues pour la remise en état et la réutilisation des outils de coupe usés, réduisant ainsi la fréquence des remplacements et les interruptions d’exploitation.

Conclusion

En adoptant les technologies de numérisation 3D et de rechargement laser, SCANTECH a permis à Huangling Mining Group de transformer en profondeur son processus de réparation des outils de coupe miniers. L’intégration de cette solution technologique avancée a non seulement amélioré l’efficacité et la fiabilité des opérations de maintenance, mais elle a également illustré la capacité du secteur à s’affranchir des méthodes traditionnelles en faveur d’approches innovantes. En apportant une vision nouvelle, la combinaison de la numérisation 3D et du rechargement laser a renforcé les capacités de maintenance du client et ouvert des perspectives pour une adoption élargie de cette démarche au sein des industries minières et de maintenance.