Bastidores estructurales de alta resistencia para equipos de minería, entre los que se incluyen carrocerías de excavadoras, bastidores de camiones volquete, carcasas de trituradoras y estructuras de cintas transportadoras. Fabricamos bastidores para minería con acero de alta resistencia, con soldaduras de penetración completa y verificación mediante ensayos no destructivos.
Capacidad de 30 000 toneladas al año
Placa de hasta 200 mm
AWS D1.1 / EN 1090
Pruebas completas de ensayos no destructivos
Los bastidores para equipos de minería fabricados por Leading Top Union están diseñados para soportar las cargas cíclicas extremas, las fuerzas de impacto y los entornos abrasivos propios de las operaciones mineras a cielo abierto y subterráneas. Se utilizan calidades de acero de alta resistencia, como S355J2+N, S460ML, S690QL y Hardox 400/500, seleccionadas en función de los requisitos de límite elástico, que oscilan entre 355 MPa y 690 MPa. Los espesores de chapa, que van de 10 mm a 200 mm, se sueldan mediante procesos de soldadura por arco con alambre tubular (FCAW), soldadura por arco sumergido (SAW) y soldadura por arco con gas metálico (GMAW), todos ellos homologados según el código de soldadura estructural AWS D1.1:2020. Cada soldadura crítica se somete a un ensayo ultrasónico (UT) al 100 % según la norma ASTM E164, complementado con ensayos de partículas magnéticas (MT) y ensayos de penetración de tinte (PT) en discontinuidades superficiales. En el caso de los conjuntos que requieren estabilidad dimensional bajo cargas dinámicas, se aplica un tratamiento térmico de alivio de tensiones de acuerdo con la sección VIII del código ASME BPV, manteniendo temperaturas de 595 °C ± 15 °C durante una hora por cada 25 mm de espesor, seguido de un enfriamiento controlado para minimizar las tensiones residuales.
El proceso de fabricación integra el mecanizado de precisión de las superficies de montaje y los alojamientos de los cojinetes para alcanzar tolerancias de ±0,05 mm en los orificios críticos y de ±0,1 mm en la planitud a lo largo de tramos de 1 metro. Esto se consigue mediante fresadoras de mandrinar CNC de 5 ejes y fresadoras de pórtico con una precisión de posicionamiento de ±0,02 mm por metro. En el caso de los bastidores de equipos de minería que soportan dragalinas, excavadoras y camiones de transporte, las superficies de interfaz se mecanizan para cumplir con las especificaciones de los fabricantes de equipos originales (OEM) en cuanto a patrones de orificios para pernos, ubicaciones de pasadores de centrado y requisitos de acabado superficial de Ra 3,2 μm o mejor. La capacidad de peso de una sola pieza alcanza las 60 toneladas, lo que permite la fabricación de bastidores completos de tren de rodaje, secciones de pluma y conjuntos de chasis sin empalmes intermedios. Cada bastidor se verifica con respecto a los informes dimensionales utilizando rastreadores láser con una precisión volumétrica de ±0,03 mm, lo que garantiza la intercambiabilidad con el equipo existente en la obra.
Se garantiza la trazabilidad del material desde el certificado de fábrica hasta el montaje final, identificándose cada placa de acero mediante el número de lote y la calidad, de conformidad con la certificación EN 10204 Tipo 3.1. Para los grados Hardox 400 y 500, se siguen los parámetros de soldadura recomendados por SSAB, incluyendo temperaturas de precalentamiento de 100 °C a 200 °C dependiendo del espesor, y límites de temperatura entre pasadas de 250 °C para evitar fisuras inducidas por hidrógeno. Los consumibles de soldadura se seleccionan para que se adapten a la resistencia del metal base: ER70S-6 para S355, ER100S-G para S460 y ER120S-G para S690, todos con un contenido de hidrógeno difusible inferior a 5 ml/100 g según la norma AWS A4.3. El tratamiento térmico posterior a la soldadura es obligatorio para los bastidores de S690QL con un espesor superior a 50 mm, con el fin de alcanzar valores de dureza inferiores a 350 HV10 y garantizar la tenacidad a la fractura a temperaturas de hasta -40 °C, algo fundamental para las operaciones mineras en regiones árticas. El sistema de gestión de la calidad está certificado según la norma ISO 3834-2 para la calidad total de la soldadura, la norma EN 1090-2 EXC3 para la clase de ejecución y la norma AWS D1.1 para el acero estructural.
Los bastidores para equipos mineros fabricados en Leading Top Union constituyen la columna vertebral estructural de la maquinaria pesada que opera en minas a cielo abierto y subterráneas de todo el mundo. En la minería a cielo abierto, estos bastidores se utilizan en palas eléctricas de cable con una capacidad de cuchara de hasta 120 metros cúbicos, donde el bastidor de la plataforma principal debe soportar cargas dinámicas que superan las 2.000 toneladas métricas durante los ciclos de excavación. Estos bastidores se fabrican normalmente con acero S690QL con espesores de chapa de 100 mm a 200 mm en las zonas de la base de la pluma, soldados con juntas de penetración total e inspeccionados mediante ensayos ultrasónicos de matriz en fase (PAUT) según la norma ASTM E2491. Para las operaciones con dragalinas, se fabrican bastidores de mecanismos de desplazamiento y estructuras de cubeta que distribuyen cargas estáticas de 5.000 toneladas a lo largo de las superficies de apoyo al suelo, lo que requiere tolerancias de planitud de ±1 mm en diámetros de 10 metros para evitar atascos durante la rotación. Se aplica un tratamiento térmico de alivio de tensiones a todos los bastidores de cubeta de las dragalinas para eliminar la distorsión inducida por la soldadura y garantizar una vida útil superior a 20 años en funcionamiento continuo.
Las aplicaciones en la minería subterránea exigen bastidores compactos y de alta resistencia para vehículos de carga, transporte y descarga (LHD), atornilladoras de techo y minadoras continuas. Los bastidores para unidades LHD con capacidades de carga útil de entre 10 y 25 toneladas se fabrican en Hardox 400 con espesores de entre 20 mm y 60 mm, lo que proporciona resistencia a la abrasión frente al impacto de la roca, al tiempo que se mantiene la soldabilidad para geometrías complejas. Las articulaciones y los puntos de pivote se mecanizan con tolerancias de ±0,05 mm y se equipan con casquillos de bronce o rodamientos esféricos con una vida útil de 500 000 ciclos a plena carga. En el caso de los bastidores de los atornilladores de techo, los soportes integrados del depósito hidráulico y los rieles guía de perforación se mecanizan con una alineación de ±0,1 mm, lo que garantiza una precisión del patrón de pernos de menos de 2 mm en longitudes de 6 metros. Estos bastidores se someten a una inspección 100 % por MT en todas las soldaduras en ángulo según la norma ASTM E709 y se someten a pruebas de presión en los circuitos hidráulicos a 1,5 veces la presión de trabajo, hasta 350 bar. Nuestra experiencia incluye bastidores para equipos subterráneos de Sandvik, Atlas Copco y Caterpillar, con diseños validados mediante análisis de elementos finitos (FEA) según los límites de tensión elástica de la norma ASME VIII Div. 2.
Más allá de la minería convencional, los bastidores sirven de soporte a equipos especializados en el procesamiento de minerales y la manipulación de materiales. Para las plantas de trituración semimóviles con capacidades de producción de entre 5.000 y 12.000 toneladas métricas por hora, los bastidores de soporte se fabrican en acero S460ML con espesores de hasta 150 mm, diseñados para absorber las cargas de impacto de las trituradoras giratorias y los alimentadores vibratorios. Estos bastidores incorporan placas de montaje mecanizadas para las bases de las trituradoras con una planitud de ±0,2 mm en tramos de 3 metros, lo que garantiza la alineación adecuada de los ejes excéntricos y los cojinetes. Para sistemas de transportadores aéreos que abarcan distancias de hasta 20 kilómetros, los bastidores de las poleas de cabeza y cola se fabrican con orificios de eje mecanizados con tolerancias H7 y ajustes de los alojamientos de rodamientos según la norma ISO 286. Cada bastidor está diseñado para el montaje in situ atornillado con pernos de alta resistencia con agarre por fricción según la norma EN 1090-2, pretensados al 70 % de la carga de prueba utilizando llaves dinamométricas calibradas. Los bastidores también se utilizan en estaciones de bombeo para el desagüe de minas, donde las estructuras de acero S355J2 soportan bombas de turbina verticales con potencias de motor de hasta 3000 kW, lo que requiere límites de vibración inferiores a 4,5 mm/s RMS según la norma ISO 10816-3.
La certificación ISO 3834-2 garantiza que todos los bastidores de los equipos de minería se fabrican bajo un sistema integral de calidad de soldadura que abarca la cualificación de procedimientos, la certificación de los soldadores y los protocolos de inspección. Los procedimientos de soldadura están cualificados según la norma AWS D1.1 para acero estructural y la sección IX de la ASME para componentes a presión, con PQR de apoyo para todos los grados de acero, desde el S355 hasta el Hardox 500. Para los bastidores críticos utilizados en las excavadoras Komatsu PC8000 y Liebherr R 9800, se mantienen diseños de juntas precalificados con ángulos de ranura de 30° a 45°, aberturas de raíz de 3 mm a 6 mm y barras de refuerzo según sea necesario para lograr una penetración completa. Cada soldador está certificado según la Tabla 4.2 de la norma AWS D1.1 para espesores y posiciones ilimitados, con recertificación anual que incluye ensayos de flexión y examen radiográfico. Los técnicos de ensayos no destructivos (END) poseen certificaciones ASNT de Nivel II y III en UT, MT y PT, y se realiza un 100 % de UT en todas las soldaduras de penetración completa de la junta (CJP) utilizando transductores de 2,25 MHz calibrados en bloques de referencia ASTM E164.
La planta de fabricación de Suzhou opera en tres turnos y tiene capacidad para producir más de 200 toneladas métricas de bastidores fabricados a la semana, con el apoyo de 15 grúas puente con capacidades que van de las 10 a las 100 toneladas. Para los bastidores que superan las 60 toneladas, las operaciones de elevación con varias grúas se coordinan mediante polipastos sincronizados equipados con células de carga con una precisión de ±2 % de la capacidad nominal. Las capacidades de mecanizado incluyen una fresadora-mandrinadora CNC de 6 metros por 3 metros con un diámetro de husillo de 160 mm, que alcanza una precisión de posicionamiento de ±0,01 mm y una repetibilidad de ±0,005 mm. El rectificado de superficies de las caras de montaje se realiza en una rectificadora de plato magnético de 2 metros por 1 metro, manteniendo una planitud de 0,02 mm por metro. Todas las superficies mecanizadas se protegen con aceite anticorrosivo conforme a la norma MIL-PRF-16173 Grado 2, y los orificios críticos se tapan con tapones de plástico para el envío. Se proporcionan informes completos de inspección dimensional con datos de MMC de hasta 200 puntos de medición por bastidor, trazables según las normas del NIST.
Se ha establecido una colaboración directa con Caterpillar, Komatsu y Liebherr en relación con las especificaciones de los bastidores para equipos de minería que operan en Chile, Australia e Indonesia. Se han fabricado más de 500 bastidores para carrocerías de palas eléctricas de cable, cada uno con un peso de entre 45 y 55 toneladas, con una eficiencia de las uniones soldadas superior al 95 % según la norma AWS D1.1. Para estos proyectos, se implementó la soldadura robotizada en las juntas longitudinales utilizando FCAW con alambre de 1,6 mm de diámetro, alcanzando velocidades de deposición de 8 kg por hora y velocidades de desplazamiento de 400 mm por minuto. El tratamiento térmico de alivio de tensiones se realiza en un horno de gas de 8 metros por 4 metros por 3 metros, con una uniformidad de temperatura de ±10 °C en toda la cámara y velocidades de rampa programables de 50 °C por hora. Los registros de calidad muestran una tasa de rendimiento en la primera pasada del 98,5 % en los bastidores para minería, con retoques limitados a defectos estéticos menores. Se ofrece una garantía de 24 meses contra fallos de soldadura y desviaciones dimensionales, respaldada por un seguro de responsabilidad civil que cubre hasta 10 millones de dólares por siniestro. Póngase en contacto con el equipo de ingeniería en sales@leadingtopunion.com para una revisión del diseño del bastidor y un presupuesto en un plazo de 48 horas.
| Capability | Specification |
|---|---|
| Max Single Piece | 60 tons |
| Plate Thickness | 10 - 200mm |
| Steel Grades | S355 / S460 / S690 / Hardox 400/500 |
| Welding | FCAW, SAW, GMAW per AWS D1.1 |
| NDT | UT, MT, PT on all critical welds |
| Machining | CNC boring/milling of mounting faces |
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