Kovahitsatut levyt ovat tehokas ratkaisu kulumisen estoon etenkin kaivos- ja terästeollisuuden vaativissa olosuhteissa. Ne koostuvat peruslevystä, jonka päälle on hitsattu erittäin kulutusta kestävä materiaalikerros, tyypillisesti kromi- tai wolframkarbideista. Kovahitsattuja levyjä kannattaa käyttää erityisesti kohteissa, joissa materiaalit iskeytyvät pintaan maltillisella energialla, ja ne tarjoavat kustannustehokkaan ratkaisun pitkällä aikavälillä. Tässä artikkelissa käsittelemme, milloin kovahitsattujen levyjen käyttö on järkevintä ja millaisissa tilanteissa kannattaa harkita muita vaihtoehtoja.
Mitä kovahitsatut levyt ovat ja miten ne toimivat kulutuksen estossa?
Kovahitsatut levyt ovat kulutuskestäviä teräslevyjä, joissa rakenneaineteräksisen pohjalevyn päälle on hitsattu erittäin kova kulutusta kestävä pinnoite. Tämä pinnoite koostuu tyypillisesti kromi- tai wolframkarbideista, jotka ovat huomattavasti kovempia kuin tavalliset teräsmateriaalit. Kovahitsausprosessissa karbidipartikkelit sidotaan metalliseen matriisiin, mikä luo pinnalle erinomaisen kulutuskestävyyden säilyttäen samalla riittävän sitkeyden.
Kovahitsatut levyt toimivat kulutuksen estossa kahdella tavalla: niiden kova pinta vastustaa tehokkaasti hankaavaa kulutusta, kun taas pehmeämpi pohjalevy antaa rakenteelle joustavuutta ja iskunkestävyyttä. Tämä yhdistelmä tekee kovahitsatuista levyistä erityisen sopivia kohteisiin, joissa materiaali sekä iskeytyy että liukuu pintaa pitkin.
Verrattuna muihin kulutussuojausmateriaaleihin, kuten kumiin tai polyuretaaniin, kovahitsatut levyt kestävät paremmin leikkaavaa voimaa ja korkeita lämpötiloja. Toisaalta verrattuna homogeenisiin kulutusteräksiin, kuten Hardoxiin, kovahitsatut levyt tarjoavat paremman pintakovuuden juuri kulutuspinnalle, missä sitä eniten tarvitaan.
Millaisissa olosuhteissa kovahitsattuja levyjä kannattaa käyttää?
Kovahitsatut levyt soveltuvat parhaiten ympäristöihin, joissa materiaalit iskeytyvät pintaan maltillisella energialla. Ne ovat erinomainen valinta kaivos- ja terästeollisuuden kohteisiin, joissa käsitellään kovia, kuluttavia materiaaleja, mutta pudotuskorkeudet eivät ole äärimmäisen suuria.
Kaivostoiminnassa kovahitsattuja levyjä kannattaa käyttää esimerkiksi materiaalin siirtokouruissa, suppiloissa ja siiloissa, joissa materiaali liukuu tai putoaa maltilliselta korkeudelta. Ne soveltuvat hyvin myös murskaimien syöttösuppiloihin ja kuljetinhihnojen purkupäihin, joissa materiaalin kuluttavuus on merkittävää.
Terästeollisuudessa kovahitsatut levyt toimivat erinomaisesti kuonan käsittelyssä, materiaalien siirtoränneissä ja muissa kohteissa, joissa lämpötilat voivat olla korkeita ja materiaalit erittäin kuluttavia. Niiden etuna on hyvä lämmönkesto verrattuna esimerkiksi kumipinnoitteisiin.
Kovahitsatut levyt soveltuvat erityisen hyvin kohteisiin, joissa:
- Materiaalit iskeytyvät pintaan loivassa kulmassa
- Esiintyy sekä iskumaista että hankaavaa kulutusta
- Lämpötilat voivat olla kohtuullisen korkeita
- Tarvitaan kohtuullisen helppoa asennettavuutta ja muokattavuutta
Miten kovahitsattujen levyjen asennus ja huolto toteutetaan oikein?
Kovahitsattujen levyjen asennuksessa on useita vaihtoehtoja, jotka vaikuttavat sekä asennuksen helppouteen että myöhempään huollettavuuteen. Yleisimmät kiinnitystavat ovat pulttikiinnitys, hitsaus ja tappikirjautus.
Pulttikiinnitys on suositeltava vaihtoehto, kun levyjä joudutaan vaihtamaan säännöllisesti. Tyypillisesti käytetään senkkipultteja, jotka uppoavat levyn pintaan eivätkä näin ole alttiina kulumiselle. Pulttien suojaukseen on saatavilla erityisiä ratkaisuja, kuten erikoismateriaalista valmistettuja suojia.
Kovahitsattuja levyjä voidaan myös hitsata suoraan kohteeseen, mutta tällöin on huomioitava, että levyn vaihto myöhemmin on työläämpää. Hitsaus soveltuu parhaiten kohteisiin, joissa kuluminen on maltillista ja levyjen vaihtoväli pitkä.
Huollossa tärkeintä on jatkuva seuranta. Kulutuslevyjen kuntoa tulisi tarkkailla säännöllisesti, jotta voidaan havaita alkava kuluminen ennen kuin se johtaa rakenteellisiin vaurioihin. Erityistä huomiota kannattaa kiinnittää saumakohtiin, jotka usein kuluvat nopeimmin.
Kovahitsattujen levyjen käyttöikää voidaan pidentää:
- Suunnittelemalla materiaalin virtausgeometria optimaaliseksi
- Minimoimalla saumakohtien määrä ja sijoittamalla ne vähemmän kuluviin kohtiin
- Varmistamalla levyjen oikea kiinnitys ilman ylimääräisiä jännityksiä
- Tarkkailemalla lämpötilaeroja ja niistä mahdollisesti aiheutuvaa kondensaatiota
Milloin muut kulutussuojausratkaisut ovat parempi vaihtoehto kuin kovahitsatut levyt?
Vaikka kovahitsatut levyt ovat monipuolinen ratkaisu kulutuksen estoon, on tilanteita, joissa muut vaihtoehdot voivat toimia paremmin. Äärimmäisen suurten iskuenergioiden kohteissa, kuten korkeissa pudotussuppiloissa, kovahitsatut levyt voivat murtua ja lohkeilla nopeasti.
Suurten pudotuskorkeuksien kohteissa kannattaa harkita autogeenihyllyjä, joissa materiaalia kerääntyy hyllyille ja siten materiaali itse toimii kulutussuojana. Näin pudotuskorkeutta saadaan pienennettyä ja iskuenergiaa vähennettyä.
Kumipinnoitteet tai polyuretaaniratkaisut ovat parempia vaihtoehtoja kohteissa, joissa:
- Materiaali on hienojakeista ja pehmeää
- Tarvitaan melun tai tärinän vaimennusta
- Lämpötilat ovat matalia
- Materiaali tarttuu helposti metallipintoihin
Keraamiset ratkaisut puolestaan soveltuvat parhaiten kohteisiin, joissa esiintyy äärimmäisen voimakasta hankaavaa kulutusta tai korkeita lämpötiloja. Niiden haittapuolena on kuitenkin hauraus ja heikompi iskunkestävyys.
Kulutussuojausratkaisun valinnassa on tärkeää analysoida tarkasti materiaalin käyttäytyminen, pudotuskorkeudet, iskeytymiskulmat ja lämpötilaolosuhteet. Usein paras lopputulos saavutetaan yhdistelemällä eri materiaaleja samassa kohteessa niin, että kunkin materiaalin parhaat ominaisuudet tulevat hyödynnetyiksi.
Oikean kulutussuojausratkaisun valinnassa kannattaa huomioida myös huollettavuus ja kunnossapidon näkökulma. Joskus hieman nopeammin kuluva mutta helposti vaihdettava ratkaisu voi olla kokonaistaloudellisempi kuin kestävämpi mutta vaikeasti huollettava vaihtoehto.