PDC urlakning

Bbakgrund

Polykristallina diamantpresskroppar (PDC) har använts i industriella applikationer, inklusive bergborrningsapplikationer och metallbearbetningsapplikationer. Sådana presskroppar har visat fördelar jämfört med vissa andra typer av skärelement, såsom bättre slitstyrka och slaghållfasthet. PDC kan bildas genom att sintra individuella diamantpartiklar tillsammans under förhållanden med högt tryck och hög temperatur (HPHT), i närvaro av en katalysator/lösningsmedel som främjar diamant-diamantbindning. Några exempel på katalysator/lösningsmedel för sintrade diamantpresskroppar är kobolt, nickel, järn och andra grupp VIII-metaller. PDC:er har vanligtvis en diamanthalt som är större än sjuttio volymprocent, varvid ungefär åttio procent till ungefär nittioåtta procent är typiska. PDC är bunden till ett substrat och bildar därigenom en PDC-fräs, som vanligtvis kan sättas in i, eller monteras på, ett verktyg i hålet, såsom en borrkrona eller en brotsch.

PDC urlakning

PDC-skärare är gjorda av volframkarbidsubstrat och diamantpulver under hög temperatur och högt tryck. Kobolt är ett bindemedel. Lakningsprocessen avlägsnar kemiskt koboltkatalysatorn som inkluderar en polykristallin struktur. Resultatet är ett diamantbord med förbättrad motståndskraft mot termisk nedbrytning och nötande slitage, vilket resulterar i en längre användbar skärlivslängd. Denna process avslutas normalt på mer än 10 timmar under 500 till 600 grader med vakuumugn. Syftet med lakning är att förbättra segheten hos PDC. Normalt använder bara oljefält PDC denna teknik, eftersom arbetsmiljön för oljefält är mer komplex.

KortHistoria

På 1980-talet studerade både GE Company (USA) och Sumitomo Company (Japan) avlägsnandet av kobolt från arbetsytan på PDC-tänder för att förbättra tändernas arbetsprestanda. Men de nådde ingen kommersiell framgång. En teknik utvecklades senare om och patenterades av Hycalog（USA）. Det bevisades att om metallmaterialet kan avlägsnas från korngapet, kommer PDC-tändernas termiska stabilitet att förbättras avsevärt så att borrkronan kan borra bättre i hårdare och mer abrasiva formationer. Denna koboltborttagningsteknik förbättrar slitstyrkan hos PDC-tänder i starkt nötande hårda bergsformationer och breddar applikationsområdet för PDC-bits ytterligare.