sm_banner

berita

Pemotong kompak berlian polikristalin (PDC)

Berlian adalah bahan terkeras yang diketahui. Kekerasan ini memberikan sifat superior untuk memotong material lain. PDC sangat penting untuk pengeboran, karena ia mengumpulkan berlian buatan manusia yang kecil dan murah menjadi massa kristal yang berorientasi acak yang relatif besar dan tumbuh bersama yang dapat dibentuk menjadi bentuk berguna yang disebut tabel berlian. Tabel berlian adalah bagian dari pemotong yang menghubungi sebuah formasi. Selain kekerasannya, tabel berlian PDC memiliki karakteristik penting untuk pemotong mata bor: Mereka secara efisien terikat dengan bahan tungsten karbida yang dapat dibrazing (dipasang) ke badan bit. Berlian, dengan sendirinya, tidak akan terikat bersama, juga tidak dapat dilampirkan dengan mematri.

Berlian sintetis

Pasir berlian biasanya digunakan untuk menggambarkan butiran kecil (tiny0.00004 inci) dari berlian sintetis yang digunakan sebagai bahan baku utama untuk pemotong PDC. Dari segi bahan kimia dan properti, berlian buatan manusia identik dengan berlian alami. Pembuatan pasir berlian melibatkan proses kimiawi sederhana: karbon biasa dipanaskan di bawah tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Namun dalam praktiknya, membuat berlian jauh dari mudah.

Kristal berlian individu yang terkandung dalam pasir berlian memiliki orientasi yang beragam. Hal ini membuat material menjadi kuat, tajam, dan, karena kekerasan berlian yang terkandung, sangat tahan aus. Faktanya, struktur acak yang ditemukan pada berlian sintetis terikat memiliki kinerja geser yang lebih baik daripada berlian alami, karena berlian alami adalah kristal kubik yang mudah retak di sepanjang batas kristalnya yang teratur.

Namun, pasir berlian kurang stabil pada suhu tinggi dibandingkan berlian alami. Karena katalis logam yang terperangkap dalam struktur pasir memiliki laju ekspansi termal yang lebih tinggi daripada intan, ekspansi diferensial menempatkan ikatan intan-ke-intan di bawah geser dan, jika beban cukup tinggi, menyebabkan kegagalan. Jika ikatan gagal, berlian cepat hilang, sehingga PDC kehilangan kekerasan dan ketajamannya dan menjadi tidak efektif. Untuk mencegah kegagalan tersebut, pemotong PDC harus cukup didinginkan selama pengeboran.

Tabel berlian

Untuk membuat meja berlian, pasir berlian disinter dengan tungsten karbida dan pengikat logam untuk membentuk lapisan kaya berlian. Bentuknya seperti wafer, dan harus dibuat setebal mungkin secara struktural, karena volume berlian meningkatkan masa pakai. Tabel berlian berkualitas tinggi berukuran ≈2 hingga 4 mm, dan kemajuan teknologi akan meningkatkan ketebalan tabel berlian. Substrat tungsten karbida biasanya ≈0,5 inci tinggi dan memiliki bentuk dan dimensi penampang yang sama seperti tabel berlian. Dua bagian, meja berlian dan substrat, membuat pemotong (Gbr. 4).

Membentuk PDC menjadi bentuk yang berguna untuk pemotong melibatkan penempatan pasir berlian, bersama dengan substratnya, dalam bejana bertekanan dan kemudian disinter dengan panas dan tekanan tinggi.

Pemotong PDC tidak boleh dibiarkan melebihi suhu 1.382 ° F [750 ° C]. Panas yang berlebihan menghasilkan keausan yang cepat, karena ekspansi termal yang berbeda antara pengikat dan intan cenderung memecah kristal grit intan yang tumbuh di dalam tabel intan. Kekuatan ikatan antara meja berlian dan substrat tungsten karbida juga terancam oleh ekspansi termal diferensial.


Waktu posting: Apr-08-2021