ประวัติบิต PDC และ PDC เบื้องต้น

ดอกสว่านเพชรขนาดกะทัดรัด (PDC) และ PDC ออกสู่ตลาดมาหลายทศวรรษแล้ว ในช่วงระยะเวลาอันยาวนานของหัวกัด PDC และดอกสว่าน PDC ประสบกับความพ่ายแพ้หลายครั้งในช่วงแรกเริ่ม และยังพบกับการพัฒนาที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย อย่างช้าๆ แต่ในที่สุด บิต PDC ค่อยๆ แทนที่บิตกรวยด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในเครื่องตัด PDC ความเสถียรของบิต และโครงสร้างไฮดรอลิกบิต PDC บิตตอนนี้ครอบครองมากกว่า 90% ของฟุตเทจการขุดทั้งหมดในโลก

เครื่องตัด PDC ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกโดย General Electric (GE) ในปีพ. ศ. 2514 เครื่องตัด PDC เครื่องแรกสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเกิดขึ้นในปี 2516 และด้วยการทดลองและการทดสอบภาคสนามเป็นเวลา 3 ปี ได้มีการเปิดตัวในเชิงพาณิชย์ในปี 2519 หลังจากที่ได้รับการพิสูจน์มากขึ้น มีประสิทธิภาพมากกว่าการบดขยี้บิตของปุ่มคาร์ไบด์

ในช่วงแรกๆ โครงสร้างของหัวกัด PDC มีลักษณะดังนี้:  ปลายกลมคาร์ไบด์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 8.38 มม. ความหนา 2.8 มม.)  และชั้นเพชร (ความหนา 0.5 มม. โดยไม่มีการลบมุม) ในขณะนั้นยังมีเครื่องตัด PDC "ระบบกระสุน" ของ Compax โครงสร้างของหัวกัดเป็นดังนี้: PDC คอมเพล็กซ์เชื่อมกับทากคาร์ไบด์ซีเมนต์เพื่อให้ติดตั้งบนดอกสว่านตัวเหล็กได้ง่ายขึ้น จึงทำให้ผู้ออกแบบดอกสว่านสะดวกยิ่งขึ้น

ในปีพ.ศ. 2516 GE ได้ทำการทดสอบ PDC บิตแรกในบ่อน้ำในพื้นที่ King Ranch ทางตอนใต้ของรัฐเท็กซัส ในระหว่างกระบวนการเจาะทดสอบ ถือว่ามีปัญหาในการทำความสะอาดดอกสว่านอยู่ ฟันสามซี่หักที่ข้อต่อประสาน และฟันอีกสองซี่หักพร้อมกับส่วนทังสเตนคาร์ไบด์ ต่อมา บริษัทได้ทดสอบดอกสว่านตัวที่สองในพื้นที่ฮัดสันของโคโลราโด ดอกสว่านนี้ปรับปรุงโครงสร้างไฮดรอลิกสำหรับปัญหาการทำความสะอาด ดอกสว่านมีประสิทธิภาพดีขึ้นในการก่อหินทราย-หินดินดานด้วยความเร็วการเจาะที่รวดเร็ว แต่มีการเบี่ยงเบนหลายอย่างจากวิถีโคจรของหลุมเจาะที่วางแผนไว้ในระหว่างการเจาะ และการสูญเสียหัวกัด PDC จำนวนเล็กน้อยยังคงเกิดขึ้นเนื่องจากการเชื่อมต่อแบบประสาน

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2518 ดอกสว่านดอกที่สามได้รับการทดสอบในพื้นที่ซานฮวน รัฐยูทาห์ ประเทศสหรัฐอเมริกา บิตนี้ได้ปรับปรุงโครงสร้างฟันและรูปร่างบิต ดอกสว่านมาแทนที่โคนตัวเหล็กในบ่อน้ำที่อยู่ติดกัน แต่หัวฉีดหล่นลงมาและดอกสว่านได้รับความเสียหาย ในขณะนั้นถือว่าเกิดขึ้นใกล้กับจุดสิ้นสุดของการเจาะสำหรับการก่อตัวแข็งหรือปัญหาที่เกิดจากหัวฉีดที่ตกลงมา

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2517 ถึง พ.ศ. 2519 บริษัทและผู้ประกอบการสว่านต่างๆ ได้ประเมินการปรับปรุงต่างๆ ในเครื่องตัด PDC ปัญหาที่มีอยู่มากมายมุ่งเน้นไปที่การวิจัย ผลการวิจัยดังกล่าวถูกรวมเข้ากับฟัน Stratapax PDC ซึ่งเปิดตัวโดย GE ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2519

การเปลี่ยนชื่อจาก Compax เป็น Stratapax ช่วยขจัดความสับสนในอุตสาหกรรมบิตระหว่างบิตที่มีทังสเตนคาร์ไบด์คอมแพคและเพชร Compax

หัวกัด Stratapax ของ GE มีจำหน่ายที่การแนะนำผลิตภัณฑ์, 1976

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 ผู้คนเริ่มใช้เทคโนโลยีการลบมุมอย่างแพร่หลายบนฟันตัด PDC เทคโนโลยีการลบมุมหลายมุมถูกนำมาใช้ในรูปแบบของสิทธิบัตรในปี 2538 หากใช้เทคโนโลยีการลบมุมอย่างถูกต้อง ความต้านทานการแตกหักของฟันตัด PDC สามารถเพิ่มได้ 100%

ในช่วงปี 1980 ทั้งบริษัท GE (สหรัฐอเมริกา) และบริษัท Sumitomo (ประเทศญี่ปุ่น) ได้ศึกษาการกำจัดโคบอลต์ออกจากพื้นผิวการทำงานของฟัน PDC เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของฟัน แต่พวกเขาไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ต่อมาเทคโนโลยีได้รับการพัฒนาใหม่และจดสิทธิบัตรโดยHycalog（สหรัฐอเมริกา）. ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าหากวัสดุโลหะสามารถถอดออกได้จากช่องว่างเกรน ความคงตัวทางความร้อนของฟัน PDC จะได้รับการปรับปรุงอย่างมากเพื่อให้ดอกสว่านสามารถเจาะได้ดีขึ้นในรูปแบบที่แข็งและมีการเสียดสีมากขึ้น เทคโนโลยีการกำจัดโคบอลต์นี้ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของฟัน PDC ในรูปแบบฮาร์ดร็อคที่มีการเสียดสีสูง และขยายการใช้งานให้กว้างขึ้นช่วงของบิต PDC

เริ่มต้นในปี 2543 การประยุกต์ใช้บิต PDC ได้ขยายตัวอย่างรวดเร็ว การก่อตัวที่ไม่สามารถเจาะด้วยดอกสว่าน PDC ได้ค่อยๆ สามารถเจาะได้ในราคาประหยัดและเชื่อถือได้ด้วยดอกสว่าน PDC

ในปี 2547 ในอุตสาหกรรมดอกสว่าน รายได้จากตลาดของดอกสว่าน PDC อยู่ที่ประมาณ 50% และระยะการขุดเจาะถึงเกือบ 60% การเติบโตนี้ยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ ปัจจุบันเกือบทั้งหมดใช้ในงานเจาะในอเมริกาเหนือเป็นบิต PDC

ตัวเลขมาจาก D.E. Scott

กล่าวโดยย่อ นับตั้งแต่เปิดตัวในยุค 70 และประสบกับการเติบโตที่ช้าในช่วงเริ่มต้น หัวกัด PDC ได้ค่อยๆ ส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมดอกสว่านอย่างต่อเนื่องสำหรับการสำรวจและขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ ผลกระทบของเทคโนโลยี PDC ต่ออุตสาหกรรมการขุดเจาะเป็นอย่างมาก

ผู้เข้าใหม่ในตลาดฟันตัด PDC คุณภาพสูง เช่นเดียวกับบริษัทสว่านรายใหญ่ ยังคงเป็นผู้นำในการปฏิรูปและสร้างสรรค์นวัตกรรมวัสดุและกระบวนการผลิตที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เพื่อให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของฟันตัด PDC และดอกสว่าน PDC ได้อย่างต่อเนื่อง