sm_banner

vijesti

Kompaktni rezači od polikristalnog dijamanta (PDC)

Dijamant je najtvrđi poznati materijal. Ova tvrdoća daje mu vrhunska svojstva za rezanje bilo kojeg drugog materijala. PDC je izuzetno važan za bušenje, jer agregira sitne, jeftine, umjetne dijamante u relativno velike, urasle mase slučajno orijentiranih kristala koji se mogu oblikovati u korisne oblike nazvane dijamantnim stolovima. Dijamantski stolovi su dio rezača koji kontaktira formaciju. Pored tvrdoće, PDC dijamantski stolovi imaju bitnu karakteristiku za glodala: efikasno se lijepe s materijalima od volframovog karbida koji se mogu lemiti (pričvrstiti) na tijela bita. Dijamanti se sami po sebi neće povezati niti se mogu zalijepiti lemljenjem.

Sintetički dijamant

Dijamantski pijesak se obično koristi za opisivanje sitnih zrnaca (≈0,00004 in.) Sintetičkog dijamanta koji se koriste kao ključna sirovina za PDC rezače. U pogledu hemikalija i svojstava, umjetni dijamant je identičan prirodnom dijamantu. Izrada dijamantnog zrna uključuje kemijski jednostavan postupak: obični ugljen se zagrijava pod izuzetno visokim pritiskom i temperaturom. U praksi, međutim, izrada dijamanta daleko je od lakoće.

Pojedinačni dijamantski kristali sadržani u dijamantnom zrnu različito su orijentirani. To materijal čini čvrstim, oštrim i zbog tvrdoće dijamanta u njemu izuzetno otpornim na habanje. U stvari, slučajna struktura pronađena u vezanom sintetičkom dijamantu ima bolju izvedbu u smicanju od prirodnih dijamanata, jer su prirodni dijamanti kubni kristali koji se lako lome duž svojih urednih, kristalnih granica.

Dijamantski pijesak je manje stabilan na visokim temperaturama od prirodnog dijamanta. Budući da metalni katalizator zarobljen u zrnatoj strukturi ima veću brzinu toplotnog širenja od dijamanta, diferencijalno širenje stavlja veze dijamanta u dijamant pod smicanje i, ako su opterećenja dovoljno velika, uzrokuje kvar. Ako obveznice propadnu, dijamanti se brzo izgube, tako da PDC gubi tvrdoću i oštrinu i postaje neučinkovit. Da bi se spriječio takav kvar, PDC rezači moraju se adekvatno hladiti tijekom bušenja.

Dijamantski stolovi

Za proizvodnju dijamantnog stola dijamantski se zrno sinterira s volframovim karbidom i metalnim vezivnim sredstvom da bi se dobio sloj bogat dijamantima. Oblika su poput oblatne i trebali bi biti što deblji strukturno mogući, jer volumen dijamanta povećava životni vijek. Najkvalitetniji dijamantski stolovi su ≈2 do 4 mm, a tehnološki napredak će povećati debljinu dijamantskog stola. Podloge od volframovog karbida obično su visoke ≈0,5 inča i imaju isti oblik i dimenzije poprečnog presjeka kao dijamantski sto. Dva dijela, dijamantni sto i podloga, čine rezač (slika 4).

Oblikovanje PDC-a u korisne oblike za rezače uključuje stavljanje dijamantnog zrna, zajedno sa njegovom podlogom, u posudu pod pritiskom, a zatim sinterovanje pri visokoj vrućini i pritisku.

PDC rezačima se ne smije dopustiti da pređu temperature od 1.382 ° F [750 ° C]. Prekomjerna vrućina proizvodi brzo trošenje, jer diferencijalno toplinsko širenje veziva i dijamanta teži razbijanju uraslih kristala dijamantnog zrna u dijamantskom stolu. Čvrstoća veze između dijamantskog stola i podloge od volframovog karbida takođe je ugrožena diferencijalnim termičkim širenjem.


Vrijeme objavljivanja: apr-08-2021