Kolik toho víte o PDC řezačce?

O PDC (polykrystalické diamantové kompaktní) řezačce

PDC (Polycrystalline Diamond Compact) Cutter je druh supertvrdéhomateriál, který zhutňuje polykrystalický diamant se substrátem z karbidu wolframu při ultra vysoké teplotě a tlaku.

Vynález řezačky PDC pohánělbit s pevnou frézoudo popředí ve vrtném průmyslu a tato myšlenka se okamžitě stala populární. Vzhledem k tomu,stříhánípůsobení PDC nožů je účinnější než drtící akce knoflíkového nebo ozubeného bitu, pevných nožů- bitjsou velmi žádané.

V roce 1982 vrtáky PDC tvořily pouze 2 % z celkového počtu vyvrtaných patek. V roce 2010 bylo 65 % celkové vrtané plochy produkováno PDC.

Jak se vyrábí řezačky PDC? 

Frézy PDC jsou vyrobeny ze substrátu karbidu wolframu a syntetické diamantové drti. Vyrábí se pomocí kombinace vysoké teploty a vysokého tlaku s katalyzátorem ze slitiny kobaltu, který pomáhá spojovat diamant a karbid během procesu slinování. Během procesu chlazení se karbid wolframu smršťuje rychlostí 2,5krát rychleji než diamant, který kombinuje diamant a karbid wolframu dohromady a poté tvoří PDC frézu.

Vlastnosti a aplikace

Protože PDC frézy se skládají z diamantové drti a substrátu z karbidu wolframu, kombinuje výhody diamantu i karbidu wolframu： 

1. Hvysoká odolnost proti oděru

2. Hvysoká odolnost proti nárazu

3. Hvysoce tepelně stabilní

Nyní jsou PDC frézy široce používány pro vrtání ropných polí, plynový a geologický průzkum, těžbu uhlí a mnoho dalších vrtacích a frézovacích aplikací, jako jsou vrtáky PDC, jako jsou ocelové PDC vrtáky a Matrix PDC vrtáky pro ropné vrtání a Tříkuželové PDC vrtáky pro těžbu uhlí.

Omezení

Poškození nárazem, poškození teplem a abrazivní opotřebení – to vše snižuje výkon vrtáku a může se objevit i v těch nejměkčích geologických formacích. Nejobtížnější formace pro vrtání PDC bitu je však extrémně abrazivní.

Velká VS malá fréza

Obecně platí, že velké frézy (19 mm až 25 mm) jsou agresivnější než malé frézy. Mohou však zvýšit kolísání točivého momentu. Pokud navíc BHA nebyl navržen tak, aby zvládal zvýšenou agresivitu, může dojít k nestabilitě.

Ukázalo se, že menší frézy (8 mm, 10 mm, 13 mm a 16 mm) vrtají v určitých aplikacích při vyšší ROP než velké frézy. Jednou z takových aplikací je vápenec.
Také bity jsou navrženy s menšími frézami, ale více z nich vydrží vyšší náraz načítání. 

Navíc malé frézy produkují menší odřezky, zatímco velké frézy produkují větší odřezky. Velké odřezky mohou způsobit problémy s čištěním otvorů, pokud vrtná kapalina nemůže vynést odřezky nahoru mezikruží.

tvar frézy

Nejběžnějším tvarem PDC je válec, částečně proto, že válcové frézy lze snadno uspořádat v rámci omezení daného profilu bitu, aby se dosáhlo velké hustoty frézy. Stroje na výboj elektronového drátu mohou přesně řezat a tvarovat PDC diamantové stoly. Nerovinné rozhraní mezi diamantovým stolem a substrátem snižuje zbytková napětí. Tyto vlastnosti zlepšují odolnost proti vylamování, odlupování a delaminaci diamantového stolu. Jiné konstrukce rozhraní maximalizují odolnost proti nárazu tím, že minimalizují úrovně zbytkového napětí.