PDC ชะล้าง

Bพื้นหลัง

Polycrystalline diamond compacts (PDC) ถูกนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรม รวมทั้งงานเจาะหินและงานตัดเฉือนโลหะ ขนาดกะทัดรัดดังกล่าวได้แสดงให้เห็นข้อได้เปรียบเหนือองค์ประกอบการตัดอื่นๆ บางประเภท เช่น ต้านทานการสึกหรอและทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า PDC สามารถเกิดขึ้นได้โดยการเผาอนุภาคเพชรแต่ละเม็ดเข้าด้วยกันภายใต้สภาวะความดันสูงและอุณหภูมิสูง (HPHT) โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา/ตัวทำละลายซึ่งส่งเสริมพันธะเพชรกับเพชร ตัวอย่างของตัวเร่งปฏิกิริยา/ตัวทำละลายสำหรับเพชรอัดซินเตอร์ ได้แก่ โคบอลต์ นิกเกิล เหล็ก และโลหะกลุ่ม VIII อื่นๆ PDC มักจะมีปริมาณเพชรมากกว่าเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร โดยปกติประมาณแปดสิบเปอร์เซ็นต์ถึงประมาณเก้าสิบแปดเปอร์เซ็นต์ PDC ถูกผูกมัดกับซับสเตรต ด้วยเหตุนี้จึงก่อรูปหัวกัด PDC ซึ่งโดยทั่วไปแล้วสามารถสอดเข้าไปได้ภายในหรือติดตั้งกับเครื่องมือในรูเจาะ เช่น ดอกสว่านหรือรีมเมอร์

PDC ชะล้าง

หัวกัด PDC ทำจากทังสเตนคาร์ไบด์และผงเพชรภายใต้อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง โคบอลต์เป็นสารยึดเกาะ กระบวนการชะล้างทางเคมีจะขจัดตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ที่มีโครงสร้างโพลีคริสตัลไลน์ ผลลัพธ์ที่ได้คือโต๊ะเพชรที่ทนทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนและการสึกหรอจากการเสียดสีที่ดีขึ้น ทำให้มีอายุการใช้งานหัวกัดยาวนานขึ้น. กระบวนการนี้โดยปกติจะเสร็จสิ้นในมากกว่า 10 ชั่วโมงภายใต้ 500 ถึง 600 องศาโดยเตาสูญญากาศ จุดประสงค์ของการชะล้างคือการเพิ่มความเหนียวของ PDC โดยปกติ PDC แหล่งน้ำมันจะใช้เทคโนโลยีนี้เนื่องจากสภาพแวดล้อมในการทำงานของแหล่งน้ำมันนั้นซับซ้อนกว่า

รวบรัดประวัติศาสตร์

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