Lisciviazione PDC

Bterreno di gioco

I diamanti compatti policristallini (PDC) sono stati utilizzati in applicazioni industriali, comprese le applicazioni di perforazione nella roccia e le applicazioni di lavorazione dei metalli. Tali compatti hanno dimostrato vantaggi rispetto ad altri tipi di elementi di taglio, come una migliore resistenza all'usura e agli urti. Il PDC può essere formato sinterizzando singole particelle di diamante insieme in condizioni di alta pressione e alta temperatura (HPHT), in presenza di un catalizzatore/solvente che promuove il legame diamante-diamante. Alcuni esempi di catalizzatori/solventi per compatti diamantati sinterizzati sono cobalto, nichel, ferro e altri metalli del gruppo VIII. I PDC di solito hanno un contenuto di diamanti superiore al settanta percento in volume, con un valore tipico compreso tra circa l'ottanta percento e circa il novantotto percento. Il PDC è legato a un substrato, formando così una fresa PDC, che è tipicamente inseribile o montata su un utensile a fondo pozzo come una punta da trapano o un alesatore.

Lisciviazione PDC

Le frese PDC sono realizzate con substrato di carburo di tungsteno e polvere di diamante ad alta temperatura e alta pressione. Il cobalto è un legante. Il processo di lisciviazione rimuove chimicamente il catalizzatore di cobalto che include una struttura policristallina. Il risultato è una tavola diamantata con una migliore resistenza al degrado termico e all'usura abrasiva, con conseguente maggiore durata utile della fresa. Questo processo è normalmente terminato in più di 10 ore sotto 500 a 600 gradi dal forno a vuoto. Lo scopo del lisciviato è quello di migliorare la tenacità del PDC. Normalmente solo il giacimento di petrolio PDC adotta questa tecnologia, perché l'ambiente di lavoro del giacimento di petrolio è più complesso.

BreveStoria

Negli anni '80, sia GE Company (USA) che Sumitomo Company (Giappone) hanno studiato la rimozione del cobalto dalla superficie di lavoro dei denti PDC per migliorare le prestazioni lavorative dei denti. Ma non hanno ottenuto il successo commerciale. Una tecnologia è stata successivamente rielaborata e brevettata da Hycalog（Stati Uniti d'America）. È stato dimostrato che se il materiale metallico può essere rimosso dalla fessura del grano, la stabilità termica dei denti PDC sarà notevolmente migliorata in modo che la punta possa perforare meglio nelle formazioni più dure e abrasive. Questa tecnologia di rimozione del cobalto migliora la resistenza all'usura dei denti PDC nelle formazioni rocciose dure altamente abrasive e amplia ulteriormente il campo di applicazione delle punte PDC.