Respuesta breve
En perforación de roca hay dos sistemas básicos, y la diferencia está en dónde se sitúa el martillo. Con martillo en cabeza el impacto se genera sobre la máquina y se transmite por el varillaje; es rápido, pero la pérdida de energía crece con la profundidad. Con martillo en fondo (DTH) el martillo va justo detrás del bit, dentro del barreno; no hay pérdida por transmisión, lo que lo hace superior en barrenos profundos y rectos. La elección del bit parte de esa diferencia y añade dureza y abrasividad de la roca.
Dos sistemas, dos caminos de energía
Con martillo en cabeza, la energía viaja desde el martillo situado sobre la máquina hasta el bit a través de una sarta de varillas. Cada unión pierde algo de energía, así que la velocidad baja al profundizar y aumenta el riesgo de desviación del barreno.
Con DTH el martillo va justo detrás del bit y avanza dentro del barreno. Como el impacto se aplica directamente al bit, la profundidad no provoca pérdida por transmisión. El barreno también queda más recto.
En la práctica eso significa: para barrenos poco profundos y muy numerosos, el martillo en cabeza es más rápido y económico; para barrenos profundos, rectos y de gran diámetro, el DTH es superior.
Qué indica la geometría del bit de botones
- Forma del botón: los botones balísticos penetran más rápido en roca blanda y media; los esféricos duran más en roca dura y abrasiva.
- Disposición y número de botones: los botones frontales perforan, los perimetrales (gauge) mantienen el diámetro. Si los perimetrales se gastan antes, el barreno se estrecha y el bit se atasca.
- Geometría de la cara: cara plana, cóncava o de centro rebajado varían según el tipo de roca y la velocidad buscada.
- Orificios de barrido: diseñados para sacar el detritus del barreno; una obstrucción baja directamente la velocidad de perforación.
Lógica de elección según el tipo de roca
En roca blanda y poco abrasiva, un bit de botones balísticos avanza rápido y el desgaste es lento. Aquí el criterio principal es la velocidad.
En roca dura y abrasiva se prefiere un bit resistente de botones esféricos. La velocidad baja pero la vida del bit sube claramente; contando el tiempo de cambio de bits, la productividad total sale mayor.
En roca fisurada con discontinuidades sube el riesgo de atasco; en esas formaciones hay que revisar más a menudo el estado de los botones perimetrales.
Esta elección debe revisarse al cambiar de capa dentro de la misma cantera; fijar un solo tipo de bit para toda la cantera cuesta rendimiento.
La forma correcta de medir la vida del bit
Mida el rendimiento en metros perforados, no en barrenos perforados. Si las profundidades varían, el número de barrenos engaña. El coste por metro es la única forma honesta de comparar tipos de bit, y llevar ese registro cuesta unos minutos.
Errores de trabajo que acortan la vida del bit
- Barrido insuficiente con aire o agua: si el detritus no sale, el bit vuelve a moler material ya cortado y los botones se desgastan rápido.
- Presión de avance excesiva: apretar demasiado el bit contra la roca rompe botones y no aumenta la velocidad.
- Seguir con un bit gastado: agotados los botones perimetrales el barreno se estrecha, el siguiente bit se atasca y se fuerza el varillaje.
- Emparejamiento incorrecto de varilla y bit: una combinación cuya geometría de unión no encaja pierde energía y fatiga la conexión.
- Perder el momento del reafilado: un bit reafilado a tiempo perfora más metros totales que uno usado hasta agotarse.