Koľko toho viete o PDC fréze?

O PDC (polykryštalický diamantový kompaktný) rezač

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) Cutter je druh supertvrdéhomateriál, ktorý zhutňuje polykryštalický diamant so substrátom z karbidu volfrámu pri ultra vysokej teplote a tlaku.

Vynález frézy PDC poháňalvrták s pevnou frézoudo popredia vo vrtnom priemysle a táto myšlienka sa okamžite stala populárnou. Keďžestrihaniepôsobenie PDC nožov je účinnejšie ako drvenie gombíkového alebo ozubeného vrtáka, pevných nožov- trochasú veľmi žiadané.

V roku 1982 tvorili PDC vrtáky len 2 % z celkového počtu vyvŕtaných stôp. V roku 2010 bolo 65 % celkovej vŕtanej plochy produkovaných PDC.

Ako sa vyrábajú rezačky PDC? 

PDC frézy sú vyrobené zo substrátu z karbidu volfrámu a syntetického diamantového zrna. Vyrába sa pomocou kombinácie vysokej teploty a vysokého tlaku s katalyzátorom zo zliatiny kobaltu, ktorý pomáha spájať diamant a karbid počas procesu spekania. Počas procesu chladenia sa karbid volfrámu zmršťuje rýchlosťou 2,5-krát rýchlejšie ako diamant, ktorý kombinuje diamant a karbid volfrámu a potom vytvára PDC frézu.

Charakteristiky a aplikácie

Pretože PDC frézy pozostávajú z diamantovej drviny a substrátu z karbidu volfrámu, kombinuje výhody diamantu aj karbidu volfrámu： 

1. Hvysoká odolnosť proti oderu

2. Hvysoká odolnosť proti nárazu

3. Hvysoká tepelná stabilita

Teraz sa PDC frézy široko používajú na vŕtanie ropných polí, plynový a geologický prieskum, ťažbu uhlia a mnohé ďalšie vŕtacie a frézovacie aplikácie, nástroje ako PDC vrtáky, ako sú oceľové PDC vrtáky a Matrix PDC vrtáky na ropné vrty a Trojkužeľové PDC vrtáky pre ťažbu uhlia.

Obmedzenia

Poškodenie nárazom, tepelné poškodenie a abrazívne opotrebenie – to všetko spomaľuje výkon vrtáku a môže sa vyskytnúť aj v tých najjemnejších geologických formáciách. Najťažšie tvarovanie pre vrták PDC je však extrémne abrazívne.

Veľká VS malá fréza

Vo všeobecnosti platí, že veľké frézy (19 mm až 25 mm) sú agresívnejšie ako malé frézy. Môžu však zvýšiť kolísanie krútiaceho momentu. Okrem toho, ak BHA nebol navrhnutý tak, aby zvládal zvýšenú agresivitu, môže dôjsť k nestabilite.

Ukázalo sa, že menšie frézy (8 mm, 10 mm, 13 mm a 16 mm) vŕtajú pri vyššej ROP ako veľké frézy v určitých aplikáciách. Jednou z takýchto aplikácií je vápenec.
Vrtáky sú tiež navrhnuté s menšími frézami, ale viac z nich vydrží väčší náraz načítava. 

Okrem toho malé rezačky produkujú menšie odrezky, zatiaľ čo veľké rezačky produkujú väčšie odrezky. Veľké odrezky môžu spôsobiť problémy s čistením otvorov, ak vrtná kvapalina nedokáže vyniesť odrezky hore prstencom.

tvar frézy

Najbežnejším tvarom PDC je valec, čiastočne preto, že valcové frézy možno ľahko usporiadať v rámci obmedzenia daného profilu bitov, aby sa dosiahli veľké hustoty fréz. Stroje na výboj elektrónovým drôtom dokážu presne rezať a tvarovať PDC diamantové stoly. Nerovinné rozhranie medzi diamantovým stolom a substrátom znižuje zvyškové napätia. Tieto vlastnosti zlepšujú odolnosť proti vylamovaniu, odlupovaniu a delaminácii diamantového stola. Iné dizajny rozhraní maximalizujú odolnosť proti nárazu tým, že minimalizujú úrovne zvyškového napätia.