Fabbricazione di taglierine per punte PDC

La taglierina per punte PDC si chiama Polycrystalline Diamond Compact Cutter.Questo materiale sintetico è diamante puro al 90-95% ed è fabbricato in compatti che vengono inseriti nel corpo della punta. Le elevate temperature di attrito generate con questi tipi di punte hanno provocato la rottura del diamante policristallino e questo ha portato allo sviluppo del diamante policristallino termicamente stabile - diamante TSP.

Il PCD (diamante policristallino) si forma in un processo a due stadi ad alta temperatura e alta pressione. La prima fase del processo consiste nel fabbricare i cristalli di diamante artificiale esponendo la grafite, in presenza di un catalizzatore/soluzione di cobalto, nichel e ferro o manganese, a una pressione superiore a 600.000 psi. In queste condizioni si formano rapidamente cristalli di diamante. Tuttavia, durante il processo di conversione della grafite in diamante, si verifica un restringimento del volume, che fa fluire il catalizzatore/solvente tra i cristalli in formazione, impedendo il legame intercristallino e quindi da questa parte del processo viene prodotta solo una polvere di cristallo di diamante.

Nella seconda fase del processo, lo sbozzato PCD o "cutter" è formato da un'operazione di sinterizzazione in fase liquida. La polvere di diamante formata nella prima fase del processo viene accuratamente miscelata con catalizzatore/legante ed esposta a temperature superiori a 1400 ℃ e pressioni di 750.000 psi. Il meccanismo principale per la sinterizzazione consiste nel dissolvere i cristalli di diamante ai loro bordi, angoli e punti di alta pressione causati da un punto o contatti di bordo. Questo è seguito dalla crescita epitassiale dei diamanti sulle facce e nei siti del basso angolo di contatto tra i cristalli. Questo processo di ricrescita forma veri legami diamante-diamante escludendo il legante liquido dalla zona di legame. Il legante forma una rete più o meno continua di pori, coesistente con una rete continua del diamante. Le concentrazioni tipiche di diamante nel PCD sono del 90-97% in volume.

Se si richiede un compatto composito in cui il PCD è legato chimicamente a un substrato di carburo di tungsteno, parte o tutto il legante per il PCD può essere ottenuto dal substrato di carburo di tungsteno adiacente fondendo ed estrudendo il legante di cobalto dal carburo di tungsteno.

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