Koliko veš o PDC rezalniku?

O rezalniku PDC (Polycrystalline Diamond Compact).

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) rezalnik je neke vrste supertrdmaterial, ki stisne polikristalni diamant s substratom iz volframovega karbida pri ultravisoki temperaturi in tlaku.

Izum rezalnika PDC je pognalnastavek s fiksnim rezalnikomv ospredje v industriji vrtanja in ideja je takoj postala priljubljena. Odkarstriženjedelovanje rezalnikov PDC je učinkovitejše od drobilnega delovanja gumba ali zobatega nastavka, fiksnih rezalnikov- bitso v velikem povpraševanju.

Leta 1982 so svedri PDC predstavljali le 2 % vseh izvrtanih stopal. V letu 2010 je PDC proizvedel 65 % celotne vrtane površine.

Kako so izdelani rezalniki PDC? 

Rezalniki PDC so izdelani iz substrata volframovega karbida in sintetičnega diamantnega zrna. Izdelan je s kombinacijo visoke temperature in visokega tlaka s katalizatorjem iz kobaltove zlitine, ki pomaga pri vezavi diamanta in karbida med postopkom sintranja. Med postopkom hlajenja se volframov karbid skrči s hitrostjo 2,5-krat hitreje kot diamant, ki združuje diamant in volfram karbid skupaj in nato tvori PDC rezalnik.

Značilnosti in aplikacije

Ker so rezalniki PDC sestavljeni iz diamantnega zrna in substrata iz volframovega karbida, združuje prednosti diamanta in volframovega karbida： 

1. Hvisoka odpornost na obrabo

2. Hvisoka odpornost na udarce

3. Hvisoka toplotno stabilna

Sedaj se rezalniki PDC široko uporabljajo za vrtanje naftnih polj, plinsko in geološko raziskovanje, rudarjenje premoga in številne druge aplikacije za vrtanje in rezkanje, orodja, kot so svedri PDC, kot so jekleni PDC svedri in matrični svedri PDC za vrtanje nafte in Trikonusni PDC svedri za rudarjenje premoga.

Omejitve

Poškodbe zaradi udarcev, toplotne poškodbe in abrazivna obraba zavirajo delovanje svedra in se lahko pojavijo tudi v najmehkejših geoloških formacijah. Vendar pa je najtežja tvorba za vrtanje PDC svedra izredno abrazivna.

Velik VS mali rezalnik

Na splošno so veliki rezalniki (19 mm do 25 mm) bolj agresivni od majhnih rezalnikov. Vendar pa lahko povečajo nihanja navora. Poleg tega, če BHA ni bil zasnovan za obvladovanje povečane agresivnosti, lahko pride do nestabilnosti.

Pokazalo se je, da manjši rezkarji (8 mm, 10 mm, 13 mm in 16 mm) v določenih aplikacijah vrtajo z višjim ROP kot veliki rezalniki. Ena takih aplikacij je apnenec.
Prav tako so nastavki zasnovani z manjšimi rezalniki, vendar jih več lahko prenese večji udarec nalaganje. 

Poleg tega majhni rezalniki proizvajajo manjše potaknjence, medtem ko veliki rezalniki proizvajajo večje potaknjence. Veliki odrezki lahko povzročijo težave pri čiščenju lukenj, če vrtalna tekočina ne more prenašati odrezkov navzgor po obroču.

oblika rezalnika

Najpogostejša oblika PDC je cilinder, deloma zato, ker je cilindrične rezalnike mogoče enostavno razporediti znotraj omejitve danega profila nastavka, da se doseže velika gostota rezalnika. Stroji za praznjenje elektronske žice lahko natančno režejo in oblikujejo diamantne mize PDC. Neplanarni vmesnik med diamantno mizo in podlago zmanjša preostale napetosti. Te lastnosti izboljšujejo odpornost na lomljenje, lomljenje in razslojevanje diamantne mize. Druge zasnove vmesnikov povečajo odpornost na udarce z zmanjšanjem ravni preostale napetosti.