חותך יהלום פולי-גביש יציב תרמית

חותכי סיביות יהלומים פולי-גבישיים יציבים תרמית הוצגו כאשר נמצא כי חותכי סיביות PDC נשברו לעיתים במהלך הקידוח. כשל זה נבע ממתחים פנימיים שנגרמו מהתפשטות הדיפרנציאלית של היהלום והחומר הקלסר.

קובלט הוא הקלסר הנפוץ ביותר במוצרי PCD סינטרים. לחומר זה מקדם התפשטות תרמי של 1.2 x 10 ^-5 מעלות. C לעומת 2.7 x 10 ^-6 עבור יהלום. לכן קובלט מתרחב מהר יותר מיהלום. כאשר טמפרטורת החלק הארי של החותך עולה מעל 730 מעלות צלזיוס, מתחים פנימיים הנגרמים על ידי קצבי ההתפשטות השונים מובילים לסדקים בין-גרנוליים חמורים, לשיתוב מאקרו ולכשל מהיר של החותך.

טמפרטורות אלו גבוהות בהרבה מהטמפרטורות שניתן למצוא בתחתית הקידוח (בדרך כלל 100 מעלות צלזיוס ב-8000 רגל). הם נובעים מהחיכוך שנוצר על ידי פעולת הגזירה שבאמצעותה חתכו חתיכות אלה את הסלע.

מחסום טמפרטורה זה של 730 מעלות צלזיוס הציג מחסומים רציניים לשיפור הביצועים של חותכי PCD.

יצרנים ערכו ניסויים בשיפור היציבות התרמית של החותכים ופותחו חותכי יהלומים פול-גבישיים יציבים מבחינה תרמית.

חותכי סיביות אלו יציבים יותר בטמפרטורות גבוהות יותר מכיוון שמקשר הקובלט הוסר וזה מבטל מתחים פנימיים הנגרמים מהתפשטות דיפרנציאלית. מכיוון שרוב החומר מקושר זה לזה, טיפול מורחב בחומצות יכול לשטוף את רובו החוצה. הקשרים בין חלקיקי יהלום סמוכים אינם מושפעים, ושומרים על 50-80% מחוזק הקומפקטים. PCD שטוף יציב תרמית באטמוספרות אינרטיות או מפחיתות ל-1200 מעלות צלזיוס אך יתפרק ב-875 מעלות צלזיוס בנוכחות חמצן.

הוכח שאם ניתן להסיר את חומר הקובלט ממרווח הגרגירים, היציבות התרמית של שיני ה-PDC תשתפר משמעותית 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 היישום של סיביות PDC.

למידע נוסף על חותכי PDC, מוזמן לבקר אותנו בכתובת www.zzbetter.com