שטיפת PDC

Bרקע

קומפקטי יהלומים פולי-גבישיים (PDC) שימשו ביישומים תעשייתיים, כולל יישומי קידוח סלעים ויישומי עיבוד מתכת. קומפקטיות כאלה הוכיחו יתרונות על פני כמה סוגים אחרים של רכיבי חיתוך, כמו עמידות טובה יותר בפני שחיקה ועמידות בפני פגיעות. ה-PDC יכול להיווצר על ידי סינון חלקיקי יהלום בודדים יחדיו בתנאי לחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה (HPHT), בנוכחות זרז/ממס המעודד התקשרות יהלום-יהלום. כמה דוגמאות לזרז/ממסים עבור משטחי יהלום מסונטרים הם קובלט, ניקל, ברזל ומתכות אחרות מקבוצה VIII. ל-PDC יש בדרך כלל תכולת יהלומים גדולה משבעים אחוז בנפח, כאשר כשמונים אחוז עד כתשעים ושמונה אחוזים הם טיפוסיים. PDC מחובר למצע, ובכך יוצר חותך PDC, שבדרך כלל ניתן להחדרה בתוך, או מותקן, לכלי למטה, כגון מקדחה או חורש.

שטיפת PDC

חותכי PDC מיוצרים על ידי מצע טונגסטן קרביד ואבקת יהלומים בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. קובלט הוא קלסר. תהליך שטיפה מסיר כימית את זרז הקובלט הכולל מבנה רב גבישי. התוצאה היא שולחן יהלום עם עמידות משופרת בפני השפלה תרמית ובלאי שוחקים, וכתוצאה מכך חיי חותך שימושיים ארוכים יותר.. תהליך זה מסתיים בדרך כלל תוך יותר מ-10 שעות מתחת ל-500 עד 600 מעלות על ידי תנור ואקום. מטרת השטיפה היא לשפר את הקשיחות של ה-PDC. בדרך כלל רק שדה הנפט PDC מאמץ את הטכנולוגיה הזו, מכיוון שסביבת העבודה של שדה הנפט מורכבת יותר.

קָצָרהִיסטוֹרִיָה

בשנות ה-80, גם חברת GE (ארה"ב) וגם חברת Sumitomo (יפן) חקרו את הסרת הקובלט ממשטח העבודה של שיני PDC כדי לשפר את ביצועי העבודה של השיניים. אבל הם לא זכו להצלחה מסחרית. מאוחר יותר פותחה מחדש טכנולוגיה ורשם פטנט על ידי Hycalog（ארה"ב）. הוכח שאם ניתן להסיר את חומר המתכת ממרווח הגרגירים, היציבות התרמית של שיני ה-PDC תשתפר מאוד כך שהביט יוכל לקדוח טוב יותר בתצורות קשות ושוחקות יותר. טכנולוגיה זו להסרת קובלט משפרת את עמידות הבלאי של שיני PDC בתצורות סלעים קשים שוחקים במיוחד ומרחיבה עוד יותר את טווח היישומים של סיביות PDC.