Materiaalverzameling en -opslag: Het tijdelijk vasthouden van bulkmaterialen (ertsen, gesteenten) voordat ze de breekruimte ingaan, waardoor een continue toevoer van materiaal wordt gegarandeerd.
Uniforme verdeling: Materialen gelijkmatig naar de breekruimte geleiden om ongelijkmatige slijtage van de bewegende kegel en vaste kegelvoeringen te voorkomen en zo de breekefficiëntie te optimaliseren.
Impactbuffering:De schuine constructie vermindert de impactkracht van vallende materialen (vooral grote stukken) en beschermt zo de interne componenten van de breker tegen directe schade.
Besmettingspreventie: Uitgerust met roosters of schermen om overmatig vuil of vreemde voorwerpen (bijv. metaalresten) eruit te filteren, waardoor vastlopen of schade aan het verbrijzelingsmechanisme wordt voorkomen.
Hopper Body: Het hoofdframe, meestal gemaakt van dikke staalplaten (10-30 mm) of gegoten staal, met een taps toelopende of gebogen doorsnede om de materiaalstroom te vergemakkelijken. De vorm is ontworpen om materiaalretentie te minimaliseren, met een uitlaatdiameter die overeenkomt met de inlaat van de breekkamer (variërend van 300 mm tot 1500 mm, afhankelijk van het brekermodel).
Voerrooster/scherm: Een rooster of geperforeerde plaat die bij de bovenste inlaat is geïnstalleerd, met openingen die zijn afgestemd op de maximale grootte van het materiaal dat de breker binnenkomt (doorgaans 80-90% van de toevoeropening van de breekkamer). De roosters kunnen worden verwijderd voor reiniging of vervanging.
Draag voeringen: Vervangbare beschermplaten bevestigd aan de binnenkant van de trechterbak, gemaakt van gietijzer met een hoog chroomgehalte, slijtvast staal (AR400/AR500) of rubber. Deze voeringen verminderen directe slijtage aan de trechterbak en verlengen de levensduur.
Versterkende ribben: Stalen ribben gelast aan de buitenkant van de trechterbak, waardoor de structurele stijfheid wordt verbeterd om materiaalstoten te weerstaan en vervorming te voorkomen. De ribben zijn gerangschikt in een rasterpatroon of langs de conische vorm van de trechter.
Montageflens: Een omlopende flens aan de onderkant van de trechter, voorzien van boutgaten voor stevige bevestiging aan het brekerframe. De flens zorgt voor uitlijning met de inlaat van de breekkamer en voorkomt materiaallekkage.
Toegangsdeur: Een scharnierende of verwijderbare deur aan de trechterzijde, waardoor inspectie, reiniging of verwijdering van geblokkeerde materialen mogelijk is zonder het hele onderdeel te demonteren.
Trillingsapparaatbevestigingen (optioneel): Beugels voor het bevestigen van trilplaten om te voorkomen dat er materiaal in de trechter vast komt te zitten (verstopping), vooral bij het verwerken van vochtige of plakkerige materialen.
Materiaalkeuze:
Hoogwaardig gietstaal (ZG270–500 of ZG310–570) wordt gekozen vanwege de uitstekende slagvastheid (rek ≥15%) en lasbaarheid, waardoor het geschikt is om zware materiaalstoten te weerstaan.
Patroon maken:
Er wordt een volledig schuim- of houtpatroon gecreëerd, dat de tapsheid, flens en interne kenmerken van de trechter nabootst. Krimpmarges (1,5-2%) worden toegevoegd om rekening te houden met krimp tijdens het afkoelen, en er worden lossingshoeken (3-5°) ingebouwd om het verwijderen van het patroon uit de mal te vergemakkelijken.
Vormgeving:
Harsgebonden zandmallen worden rond het patroon gevormd, waarbij zandkernen worden gebruikt om interne holtes te creëren of dikke delen te versterken. Het matrijsoppervlak wordt gecoat met een vuurvaste laag (op basis van aluminiumoxide) om de oppervlakteafwerking te verbeteren en metaalpenetratie te voorkomen.
Smelten en gieten:
Het gegoten staal wordt gesmolten in een elektrische vlamboogoven bij 1520–1560 °C, waarbij de chemische samenstelling wordt gecontroleerd op C 0,25–0,35%, Si 0,2–0,6% en Mn 0,6–1,0% om sterkte en taaiheid te garanderen.
Het gieten gebeurt bij een temperatuur van 1480–1520°C met behulp van een gietlepel met een gietbak om de stroomsnelheid te regelen en ervoor te zorgen dat de mal volledig wordt gevuld zonder turbulentie (wat porositeit kan veroorzaken).
Koelen en uitschudden:
Het gietstuk wordt 48-72 uur in de mal afgekoeld om thermische spanning te verminderen en vervolgens door middel van trillingen verwijderd. Zandresten worden gereinigd door middel van stralen (G25 staalgrit) om een oppervlakteruwheid van Ra25-50 μm te bereiken.
Warmtebehandeling:
Normalisatie (850–900°C, luchtgekoeld) verfijnt de korrelstructuur, gevolgd door ontlaten (600–650°C) om de hardheid terug te brengen tot 180–220 HBW, waardoor de bewerkbaarheid en taaiheid worden verbeterd.
Gietinspectie:
Visuele inspectie en kleurstofpenetranttesten (DPT) controleren op oppervlaktescheuren, blaasgaten en koude afsluitingen.
Bij ultrasoon onderzoek (UT) worden dikke secties (≥20 mm) onderzocht op interne defecten. Een porositeit groter dan >φ3 mm leidt tot afkeuring.
Plaat snijden:
Slijtvaste stalen platen (AR400, 10-30 mm dik) worden met plasmasnijden of lasersnijden in vlakke delen gesneden, met maattoleranties van ±1 mm. De taps toelopende zijkanten van de trechter worden met CNC-snijmachines in nauwkeurige hoeken gesneden.
Vormen en buigen:
Gebogen secties (indien van toepassing) worden gevormd met een hydraulische pers met aangepaste matrijzen, waardoor een consistente kromming wordt gegarandeerd (tolerantie ±0,5°). Taps toelopende zijkanten worden in de gewenste hoek gebogen (meestal 45-60° ten opzichte van de verticale as) om de materiaalstroom te vergemakkelijken.
Lasmontage:
De gesneden en gevormde platen worden in de trechtervorm geassembleerd met behulp van onderpoederdeklassen (SAW) voor lange naden en metaalinertgaslassen (MIG) voor hoeken. De lasnaden worden glad geslepen om spanningsconcentratie te voorkomen, met een wapeningslaag van 2-3 mm boven het plaatoppervlak.
Verstevigingsribben worden met hoeklassen (beenlengte = plaatdikte) aan het buitenoppervlak gelast. Op de niet-kritieke plekken worden onderbroken lassen (100 mm lassen met een tussenruimte van 150 mm) gebruikt om de warmtetoevoer te verminderen.
Nabehandeling na het lassen:
Na-las warmtebehandeling (PWHT) wordt gedurende 2-4 uur uitgevoerd bij 600-650 °C om lasspanning te verlichten en scheurvorming tijdens het gebruik te voorkomen. De trechter wordt vervolgens met lucht gekoeld tot kamertemperatuur.
Bewerking van montage-elementen:
De montageflens wordt op een CNC-freesmachine bewerkt om vlakheid (≤ 1 mm/m) en haaksheid op de trechteras (≤ 0,5 mm/m) te garanderen. Boutgaten worden geboord met een CNC-boormachine, met een positietolerantie van ± 0,5 mm.
Installatie van de voering:
Slijtvoeringen (hoogchroom gietijzer of AR500) worden aan de binnenzijde bevestigd met verzonken bouten (M16–M24) met een tussenruimte van 200–300 mm. Rubberen voeringen worden verlijmd met epoxylijm, met mechanische bevestigingsmiddelen aan de randen ter versteviging.
Oppervlaktebehandeling:
Het buitenoppervlak is behandeld met corrosiewerende verf (epoxyprimer + polyurethaan toplaag, totale dikte 80-120 μm) ter bescherming tegen corrosie. Gelaste oppervlakken worden geschuurd en gegrond vóór het schilderen.
Materiaalvalidatie:
Voor gegoten trechters: spectrometrische analyse bevestigt de chemische samenstelling (bijv. ZG310–570: C ≤ 0,37%, Mn ≤ 1,2%). Trekproeven op coupons verifiëren de vloeigrens (≥ 310 MPa) en de slagvastheid (≥ 30 J/cm² bij -20 °C).
Voor gefabriceerde trechters: Ultrasoon onderzoek (UT) van stalen platen zorgt ervoor dat er geen interne defecten (bijv. lamineringen) in het basismateriaal zitten.
Controles op dimensionale nauwkeurigheid:
De tapsheidshoek van de trechter wordt gemeten met een gradenboog of laserscanner, met een tolerantie van ±0,5°.
Met een coördinatenmeetmachine (CMM) worden de vlakheid van de flens, de positie van boutgaten en de uitlaatdiameter (tolerantie ±2 mm) gecontroleerd.
Laskwaliteitsinspectie:
Lasnaden worden visueel geïnspecteerd (geen scheuren, ondersnijding ≤0,5 mm) en ultrasoon getest (UT) om interne defecten (bijv. gebrekkige versmelting) op te sporen.
Destructief onderzoek van lasmonsters (trek- en buigproeven) bevestigt dat de lassterkte overeenkomt met het basismateriaal (≥400 MPa).
Structurele integriteitstesten:
Belastingstest: De trechter wordt op een testopstelling gemonteerd en gedurende 24 uur gevuld met gewogen materialen (120% van de nominale capaciteit), waarbij geen zichtbare vervorming (gemeten via meetklokken) is toegestaan.
Impacttest: Een stalen blok van 50 kg laat men vanaf 1 m hoogte op het binnenoppervlak vallen (slijtagelaag verwijderd) om de impact van het materiaal te simuleren. Bij de inspectie na de test zijn er geen scheuren of permanente vervormingen geconstateerd.
Voeringprestatietesten:
De slijtvastheid van de voeringen wordt beoordeeld met behulp van ASTM G65 droogzand-/rubberwieltesten, waarbij voor AR400-voeringen een gewichtsverlies van ≤0,8 g/1000 cycli vereist is.
De hechting van de liner (voor verlijmde liners) wordt getest via een pull-off-test, waarbij een minimale hechtingssterkte van 5 MPa vereist is.
Eindinspectie:
Bij een uitgebreide controle wordt gecontroleerd of alle componenten (roosters, toegangsdeur, montagegaten) voldoen aan de ontwerpspecificaties.
De trechter wordt getest op druk met lucht (0,1 MPa) om lekkages rondom lasnaden of flensverbindingen op te sporen.
