Begeleiden van de materiaalstroom: Het gelijkmatig verdelen van stortgoed (ertsen, gesteenten) in de breekruimte, waardoor een gelijkmatige verdeling wordt gegarandeerd en er geen sprake is van ongelijkmatige slijtage van de bewegende kegel en de vaste kegelvoeringen.
Voorkomen van terugspattend water:Fungeert als een barrière die voorkomt dat verbrijzeld materiaal terug uit de invoeropening spat tijdens het verbrijzelen op hoge snelheid, ter bescherming van de operators en de omliggende apparatuur.
Impactstress verminderen:Het absorberen van de initiële impactkrachten wanneer materialen in de breker vallen, waardoor de directe impact op de hoofdas en de excentrische constructie tot een minimum wordt beperkt om hun levensduur te verlengen.
Regeling van de invoersnelheid:Sommige invoerplaten zijn ontworpen met verstelbare schotten of kanalen om de materiaalstroom te regelen, zodat deze aansluit op de verwerkingscapaciteit van de breker en de breekefficiëntie wordt geoptimaliseerd.
Plaatlichaam: Het belangrijkste structurele onderdeel, gemaakt van zeer sterk, slijtvast staal (bijv. Mn13, AR400) of gietijzer met een hoog chroomgehalte (Cr20), met een dikte variërend van 30 tot 100 mm, afhankelijk van de grootte van de breker. De vorm is afgestemd op de invoeropening en heeft vaak een gebogen of hellend oppervlak om de materiaalstroom te geleiden.
Montageflens of boutgaten: Een perifere flens of een reeks boutgaten (M16–M24) op de plaatbehuizing, die worden gebruikt om deze aan het frame van de breker of de invoertrechter te bevestigen. De flens is verstevigd met ribplaten om de structurele stijfheid bij impactbelasting te verbeteren.
Stootvaste voering: Een vervangbare slijtlaag die aan de binnenkant van de plaatbehuizing is bevestigd, gemaakt van polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht (UHMWPE) of keramische tegels, waardoor wrijving en slijtage door schurende materialen worden verminderd.
Baffle Plates (in sommige ontwerpen): Verstelbare of vaste verticale platen die aan de plaatbehuizing zijn gelast of geschroefd, en die de invoeropening in kanalen verdelen om de richting van het materiaal te regelen en brugvorming (materiaalblokkering) te voorkomen.
Versterkende ribben: Driehoekige of rechthoekige stalen ribben die aan de achterkant van het plaatlichaam zijn gelast, waardoor de buigweerstand wordt verbeterd en vervorming bij herhaalde impact van het materiaal wordt voorkomen.
Glijbaan of hellend oppervlak: Een glad, naar beneden aflopend oppervlak op het plaatlichaam (hoek 30°–45°) om het materiaal gemakkelijker in de breekruimte te laten glijden, met een gepolijste afwerking om hechting van het materiaal te verminderen.
Materiaalkeuze:
Gietijzer met een hoog chroomgehalte (Cr20-Cr26) met een koolstofgehalte van 2,5-3,5% wordt gekozen vanwege de hoge hardheid (HRC 58-65) en slijtvastheid. Legeringselementen zoals Mo (0,5-1,0%) en Ni (0,5-1,5%) worden toegevoegd om de taaiheid te verbeteren.
Patroon maken:
Met hout of schuim wordt een patroon op ware grootte gemaakt, dat de vorm, flens en boutgaten van de plaat nabootst. Krimptoeslagen (1,5-2,0%) worden toegevoegd om krimp na het gieten te compenseren.
Vormgeving:
Er worden harsgebonden zandvormen gemaakt, waarbij een zandkern wordt gebruikt om boutgaten en interne kanalen te vormen. De matrijsholte wordt bekleed met een vuurvaste laag om metaalpenetratie te voorkomen en een glad oppervlak te garanderen.
Smelten en gieten:
De ijzerlegering wordt gesmolten in een inductieoven bij 1450–1500°C, waarbij het chroom- en koolstofgehalte strikt wordt gecontroleerd om carbide-segregatie te voorkomen.
Het gieten gebeurt bij een temperatuur van 1380–1420°C, met een constante stroomsnelheid om ervoor te zorgen dat de mal volledig wordt gevuld en om turbulentie-geïnduceerde porositeit tot een minimum te beperken.
Koelen en uitschudden:
Het gietstuk wordt 24-48 uur in de mal afgekoeld om thermische spanning te verminderen en vervolgens door middel van trillingen verwijderd. Zandresten worden verwijderd door middel van stralen.
Warmtebehandeling:
Het gietstuk wordt afgekoeld (950-1000 °C, watergekoeld) om harde chroomcarbiden te vormen, gevolgd door ontlaten (200-250 °C) om restspanningen te verminderen. Dit proces bereikt een hardheid van HRC 58-65.
Gietinspectie:
Visuele inspectie en kleurstofpenetrantonderzoek (DPT) controleren op oppervlaktescheuren, blaasgaten en onvolledige vulling.
Met ultrasoon onderzoek (UT) worden interne defecten gedetecteerd, met acceptabele grenzen van ≤φ3 mm voor niet-kritieke gebieden en zonder defecten in impactzones.
Plaat snijden:
Grote stalen platen worden met plasmasnijden of lasersnijden in de gewenste vorm gesneden, met een tolerantie van ±1 mm voor de afmetingen. Boutgaten worden geboord met CNC-boormachines, waarbij verzinkingen worden toegevoegd voor vlakke boutkoppen.
Buigen en vormen:
De gesneden plaat wordt met behulp van een hydraulische pers gebogen tot een gebogen of trechtervorm, waarbij vormmatrijzen zorgen voor een consistente kromming (tolerantie ±0,5°).
Lassen van wapeningen:
Verstevigingsribben en montageflenzen worden aan de plaatconstructie gelast met behulp van onderpoederdeklassen (SAW) of metaalinertgaslassen (MIG). Lasnaden worden glad geslepen om spanningsconcentratie te voorkomen.
Nabehandeling van het lassen (PWHT) vindt plaats bij temperaturen van 600–650°C gedurende 2–4 uur om de lasspanning te verminderen en scheuren tijdens het gebruik te voorkomen.
Oppervlaktebehandeling:
Het slijtoppervlak is gepolijst tot een ruwheid van Ra6,3–12,5 μm om materiaalhechting te minimaliseren. Voor AR400-platen is geen extra coating nodig vanwege de inherente slijtvastheid; Mn13-platen kunnen worden gepassiveerd om roestvorming te voorkomen.
Installatie van de voering:
Slagvaste liners (UHMWPE of keramiek) worden met epoxylijm aan de binnenkant verlijmd, met bouten voor versteviging op plekken met hoge slijtage. De randen van de liners worden afgedicht met siliconen om te voorkomen dat er materiaal tussen de liner en de plaat terechtkomt.
Materiaalvalidatie:
Voor gietijzeren platen: spectrometrische analyse bevestigt de chemische samenstelling (Cr: 20-26%, C: 2,5-3,5%). Hardheidstest (Rockwell C) garandeert HRC 58-65.
Voor stalen platen: trekproeven verifiëren de sterkte van AR400 (≥1300 MPa) en de taaiheid van Mn13 (rek ≥40%).
Controles op dimensionale nauwkeurigheid:
De coördinatenmeetmachine (CMM) controleert de totale afmetingen, de vlakheid van de flens (≤ 1 mm/m) en de positie van de gaten (± 0,2 mm).
De kromtestraal wordt gemeten met behulp van een mal, met een tolerantie van ±1 mm.
Laskwaliteitsinspectie:
Lasnaden worden visueel en ultrasoon (UT) geïnspecteerd om porositeit, scheuren of onvolledige versmelting te detecteren. De lassterkte wordt getest via destructieve bemonstering (treksterkte ≥ 480 MPa).
Impact- en slijtagetesten:
Impacttest: Een stalen blok van 50 kg wordt vanaf 1 m op het plaatoppervlak losgelaten, zonder dat er zichtbare vervormingen of scheuren ontstaan.
Slijtagetest: De monsters ondergaan ASTM G65 droogzand-/rubberen wieltesten, met gewichtsverlies ≤0,5 g/1000 cycli voor AR400 en ≤0,3 g/1000 cycli voor gietijzer met een hoog chroomgehalte.
Montage- en functietesten:
De invoerplaat is proefgemonteerd op het brekerframe om een goede uitlijning met de invoeropening te garanderen (spleet ≤2 mm).
Er wordt een materiaalstroomtest uitgevoerd met gesimuleerd erts (50–100 mm deeltjes) om te verifiëren of de verdeling gelijkmatig is en er geen terugspuiting plaatsvindt.
Eindinspectie:
Voordat goedkeuring wordt verleend, worden alle testgegevens, inclusief materiaalcertificaten, maatvoeringsrapporten en NDT-resultaten, uitgebreid beoordeeld.
Op het plaatje staan de onderdeelnummers, de materiaalsoort en de inspectiedatum vermeld, zodat het product traceerbaar is.
