Kurze Einführung in den PDC-Bohrer
Polykristalline Diamant-Kompaktbohrer (PDC) werden mit synthetischen Diamantschneidern aus Stahl oder Matrixkörpermaterial hergestellt. PDC-Bohrer revolutionierten die Bohrindustrie mit einem breiten Anwendungsbereich und einem hohen Potenzial für die Eindringrate (ROP).

PDC-Bits werden entwickelt und hergestellt als:

§Matrix-Körper-Bit

§Bits mit Stahlkörper

MATRIX-KÖRPER
Matrix ist ein sehr hartes und sprödes Verbundmaterial aus Wolframcarbidkörnern, die metallurgisch mit einem weicheren, zäheren, metallischen Bindemittel verbunden sind. Es ist erosionsbeständiger als Stahl. Sie werden in Bohrschlamm mit hohem Feststoffgehalt bevorzugt.

Vorteile-
1. Matrix ist als Bitmaterial gegenüber Stahl wünschenswert, da seine Härte abrieb- und erosionsbeständig ist.
2. Es ist in der Lage, relativ hohen Druckbelastungen standzuhalten.
3. Für diamantimprägnierte Bits kann nur eine Matrixkörperkonstruktion verwendet werden.

Nachteile-
1. Im Vergleich zu Stahl hat es eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastung.
2. Die geringere Schlagzähigkeit der Matrix schränkt einige Matrix-Bit-Merkmale ein, wie z. B. die Klingenhöhe.

STAHLKÖRPER
Stahl ist metallurgisch das Gegenteil von Matrix. Meißel mit Stahlkörper werden im Allgemeinen für weiche und nicht abrasive Formationen und große Lochgrößen bevorzugt. Um die Erosion des Meißelkörpers zu verringern, werden die Meißel mit einem erosionsbeständigeren Beschichtungsmaterial gepanzert und erhalten manchmal eine Antiballing-Behandlung für sehr klebrige Felsformationen wie Schiefer.

Vorteile-
1. Stahl ist duktil, zäh und in der Lage, größeren Stoßbelastungen standzuhalten.
2. Es ist in der Lage, hohen Stoßbelastungen standzuhalten, ist jedoch relativ weich und würde ohne Schutzfunktionen schnell durch Abrieb und Erosion versagen.
3. Aufgrund der Fähigkeiten des Stahlmaterials sind komplexe Meißelprofile und hydraulische Konstruktionen möglich und relativ einfach auf einer mehrachsigen, computernumerisch gesteuerten Fräsmaschine zu konstruieren.

Nachteile-
1. Der Stahlkörper ist weniger erosionsbeständig als die Matrix und folglich anfälliger für Verschleiß durch abrasive Flüssigkeiten.


PDC-Bits bohren hauptsächlich durch Scheren. Eine vertikale Durchdringungskraft von dem auf den Meißel aufgebrachten Gewicht und eine horizontale Kraft von dem Drehtisch wird auf die Schneidwerkzeuge übertragen. Die resultierende Kraft definiert eine Schubebene für das Schneidwerkzeug. Das Bohrklein wird dann in einem Anfangswinkel relativ zur Schubebene abgeschert, der von der Gesteinsfestigkeit abhängt.

Der breite Anwendungsbereich für PDC-Bits erfordert eine einzigartige PDC-Fräsertechnologie, um die beste Bohrleistung in jeder Anwendung zu erzielen. Das Optimal-Cutter-Portfolio maximiert die Leistung bei jeder Bohrherausforderung.

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