PDC έκπλυση

Bυπόβαθρο

Τα συμπαγή πολυκρυσταλλικά διαμάντια (PDC) έχουν χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων εφαρμογών διάτρησης βράχου και εφαρμογών κατεργασίας μετάλλων. Τέτοια συμπαγή έχουν επιδείξει πλεονεκτήματα έναντι ορισμένων άλλων τύπων στοιχείων κοπής, όπως καλύτερη αντοχή στη φθορά και αντοχή σε κρούση. Το PDC μπορεί να σχηματιστεί με τη σύντηξη μεμονωμένων σωματιδίων διαμαντιού μαζί υπό τις συνθήκες υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας (HPHT), παρουσία καταλύτη/διαλύτη που προάγει τη σύνδεση διαμαντιού-διαμαντιού. Μερικά παραδείγματα καταλυτών/διαλυτών για συμπαγή συμπαγή διαμαντιού είναι το κοβάλτιο, το νικέλιο, ο σίδηρος και άλλα μέταλλα της Ομάδας VIII. Τα PDC συνήθως έχουν περιεκτικότητα σε διαμάντια μεγαλύτερη από εβδομήντα τοις εκατό κατ' όγκο, με τυπικό περίπου ογδόντα τοις εκατό έως περίπου ενενήντα οκτώ τοις εκατό. Το PDC συνδέεται σε ένα υπόστρωμα, σχηματίζοντας έτσι έναν κόφτη PDC, ο οποίος τυπικά μπορεί να εισαχθεί ή να τοποθετηθεί σε ένα εργαλείο κάτω από την τρύπα, όπως ένα τρυπάνι ή ένα εξάρτημα.

PDC έκπλυση

Οι κόφτες PDC κατασκευάζονται από υπόστρωμα καρβιδίου βολφραμίου και σκόνη διαμαντιού υπό υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση. Το κοβάλτιο είναι συνδετικό. Η διαδικασία έκπλυσης αφαιρεί χημικά τον καταλύτη κοβαλτίου που περιλαμβάνει μια πολυκρυσταλλική δομή. Το αποτέλεσμα είναι ένα διαμαντένιο τραπέζι με βελτιωμένη αντοχή στη θερμική υποβάθμιση και τη λειαντική φθορά, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη ωφέλιμη ζωή κοπής. Αυτή η διαδικασία συνήθως ολοκληρώνεται σε περισσότερες από 10 ώρες κάτω από 500 έως 600 βαθμούς με κλίβανο κενού. Ο σκοπός της έκπλυσης είναι να ενισχύσει την σκληρότητα του PDC. Κανονικά μόνο το πετρελαϊκό πεδίο PDC υιοθετεί αυτήν την τεχνολογία, επειδή το περιβάλλον εργασίας του κοιτάσματος πετρελαίου είναι πιο περίπλοκο.

ΣύντομοςΙστορία

Στη δεκαετία του 1980, τόσο η GE Company (ΗΠΑ) όσο και η Sumitomo Company (Ιαπωνία) μελέτησαν την αφαίρεση κοβαλτίου από την επιφάνεια εργασίας των δοντιών PDC για να βελτιώσουν την απόδοση εργασίας των δοντιών. Δεν πέτυχαν όμως εμπορική επιτυχία. Μια τεχνολογία αργότερα αναπτύχθηκε εκ νέου και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Hycalog（ΗΠΑ）. Αποδείχθηκε ότι εάν το μεταλλικό υλικό μπορεί να αφαιρεθεί από το διάκενο κόκκων, η θερμική σταθερότητα των δοντιών PDC θα βελτιωθεί σημαντικά, έτσι ώστε η μύτη να μπορεί να τρυπήσει καλύτερα σε σκληρότερους και πιο λειαντικούς σχηματισμούς. Αυτή η τεχνολογία αφαίρεσης κοβαλτίου βελτιώνει την αντοχή στη φθορά των δοντιών PDC σε σχηματισμούς σκληρών πετρωμάτων με υψηλή διάβρωση και διευρύνει περαιτέρω το εύρος εφαρμογής των κομματιών PDC.