ការណែនាំសង្ខេបអំពីប្រវត្តិប៊ីត PDC និង PDC

Polycrystalline diamond compact (PDC) និង PDC drill bits ត្រូវបានណែនាំទៅកាន់ទីផ្សារអស់រយៈពេលជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ។ ក្នុងអំឡុងពេលដ៏យូរនេះ ឧបករណ៍កាត់ PDC និងឧបករណ៍ខួង PDC បានជួបប្រទះនឹងបញ្ហាជាច្រើននៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូងរបស់ពួកគេ ហើយក៏មានបទពិសោធន៍នៃការអភិវឌ្ឍន៍ដ៏អស្ចារ្យផងដែរ។ បន្តិចម្តងៗ ប៉ុន្តែចុងក្រោយ ប៊ីត PDC បានជំនួសបន្តិចម្តងៗនូវកោណប៊ីត ដោយមានការកែលម្អជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងឧបករណ៍កាត់ PDC ស្ថេរភាពប៊ីត និងរចនាសម្ព័ន្ធធារាសាស្ត្រប៊ីត។ PDC ឥឡូវនេះកាន់កាប់ជាង 90% នៃរូបភាពខួងសរុបនៅលើពិភពលោក។

ម៉ាស៊ីនកាត់ PDC ត្រូវបានបង្កើតដំបូងដោយក្រុមហ៊ុន General Electric (GE) ក្នុងឆ្នាំ 1971 ។ ម៉ាស៊ីនកាត់ PDC ដំបូងសម្រាប់ឧស្សាហកម្មប្រេង និងឧស្ម័ន ត្រូវបានធ្វើនៅឆ្នាំ 1973 ហើយជាមួយនឹងការពិសោធន៍ និងការធ្វើតេស្តសាកល្បងរយៈពេល 3 ឆ្នាំ វាត្រូវបានណែនាំជាពាណិជ្ជកម្មនៅឆ្នាំ 1976 បន្ទាប់ពីវាត្រូវបានបញ្ជាក់ជាច្រើនបន្ថែមទៀត។ មានប្រសិទ្ធភាពជាងការកំទេចគ្រាប់ប៊ូតុង carbide ។

នៅដើមដំបូង រចនាសម្ព័នរបស់ឧបករណ៍កាត់ PDC មានលក្ខណៈដូចនេះ៖  ផ្នែកមូលនៃ carbide (អង្កត់ផ្ចិត 8.38mm កម្រាស់ 2.8mm)  និងស្រទាប់ពេជ្រ (កម្រាស់ 0.5mm ដោយគ្មាន chamfer លើផ្ទៃ)។ នៅពេលនោះក៏មានឧបករណ៍កាត់ PDC របស់ Compax ។ រចនាសម្ព័នរបស់ឧបករណ៍កាត់នេះគឺដូចនេះ៖ ស្មុគ្រស្មាញ PDC ភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទះស៊ីម៉ងត៍ carbide ដើម្បីឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការដំឡើងនៅលើតួដែកខួង ដោយហេតុនេះនាំមកនូវភាពងាយស្រួលកាន់តែច្រើនដល់អ្នករចនាឧបករណ៍ខួង។

នៅឆ្នាំ 1973 ក្រុមហ៊ុន GE បានធ្វើតេស្ត PDC ដំបូងរបស់ខ្លួននៅក្នុងអណ្តូងមួយនៅក្នុងតំបន់ King Ranch នៃភាគខាងត្បូងរដ្ឋតិចសាស់។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃដំណើរការខួងសាកល្បង បញ្ហាសម្អាតប៊ីតត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមាន។ ធ្មេញបីបានបរាជ័យនៅសន្លាក់ឆ្អឹង ហើយធ្មេញពីរផ្សេងទៀតបានបាក់រួមគ្នាជាមួយនឹងផ្នែក tungsten carbide ។ ក្រោយមកក្រុមហ៊ុនបានសាកល្បងសមយុទ្ធទីពីរនៅក្នុងតំបន់ Hudson នៃរដ្ឋ Colorado ។ ឧបករណ៍ខួងនេះបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវរចនាសម្ព័ន្ធធារាសាស្ត្រសម្រាប់បញ្ហាសម្អាត។ ប៊ីតនេះសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អប្រសើរនៅក្នុងទម្រង់ថ្មភក់ និងថ្មភក់ ជាមួយនឹងល្បឿនខួងលឿន។ ប៉ុន្តែមានគម្លាតជាច្រើនពីគន្លងអណ្តូងដែលបានគ្រោងទុក កំឡុងពេលខួង ហើយការបាត់បង់ឧបករណ៍កាត់ PDC មួយចំនួនតូចនៅតែកើតឡើងដោយសារតែការភ្ជាប់ដែក។

នៅខែមេសា ឆ្នាំ 1974 សមយុទ្ធទីបីត្រូវបានសាកល្បងនៅក្នុងតំបន់ San Juan នៃរដ្ឋ Utah សហរដ្ឋអាមេរិក។ ប៊ីតនេះបានកែលម្អរចនាសម្ព័ន្ធធ្មេញ និងរូបរាងប៊ីត។ ប៊ីត​បាន​ជំនួស​តួ​តួ​ដែក​ប៊ីត​នៅ​ក្នុង​អណ្តូង​ដែល​នៅ​ជាប់​នោះ ប៉ុន្តែ​ក្បាល​បាន​ធ្លាក់​ចុះ ហើយ​ប៊ីត​ត្រូវ​បាន​ខូចខាត។ នៅពេលនោះវាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាកើតឡើងនៅជិតចុងបញ្ចប់នៃការខួងសម្រាប់ការបង្កើតរឹងឬបញ្ហាដែលបណ្តាលមកពីក្បាលម៉ាស៊ីនធ្លាក់។

ពីឆ្នាំ 1974 ដល់ឆ្នាំ 1976 ក្រុមហ៊ុន និងសហគ្រិនផ្សេងៗបានវាយតម្លៃការកែលម្អផ្សេងៗនៅក្នុងឧបករណ៍កាត់ PDC ។ បញ្ហាដែលមានស្រាប់ជាច្រើនត្រូវបានផ្តោតលើការស្រាវជ្រាវ។ លទ្ធផលស្រាវជ្រាវបែបនេះត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងធ្មេញ Stratapax PDC ដែលបានចាប់ផ្តើមដោយក្រុមហ៊ុន GE ក្នុងខែធ្នូ ឆ្នាំ 1976 ។

ការផ្លាស់ប្តូរឈ្មោះពី Compax ទៅ Stratapax បានជួយលុបបំបាត់ភាពច្របូកច្របល់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មប៊ីតរវាងប៊ីតជាមួយនឹងការបង្រួម tungsten carbide និងពេជ្រ Compax ។

ឧបករណ៍កាត់ Stratapax របស់ GE មាននៅការណែនាំផលិតផល ឆ្នាំ 1976

នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ទី 90 មនុស្សបានចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនូវបច្ចេកវិទ្យា chamfering នៅលើ PDC កាត់ធ្មេញ បច្ចេកវិទ្យា multi-chamfer ត្រូវបានអនុម័តក្នុងទម្រង់ជាប៉ាតង់ក្នុងឆ្នាំ 1995។ ប្រសិនបើបច្ចេកវិទ្យា chamfering ត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ភាពធន់ទ្រាំនឹងការបាក់ឆ្អឹងរបស់ PDC កាត់ធ្មេញ។ អាចត្រូវបានកើនឡើង 100% ។

នៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ទាំងក្រុមហ៊ុន GE (សហរដ្ឋអាមេរិក) និងក្រុមហ៊ុន Sumitomo (ប្រទេសជប៉ុន) បានសិក្សាការដក cobalt ចេញពីផ្ទៃការងាររបស់ធ្មេញ PDC ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការងាររបស់ធ្មេញ។ ប៉ុន្តែ​ពួកគេ​មិន​ទទួល​បាន​ជោគជ័យ​ផ្នែក​ពាណិជ្ជកម្ម​ទេ។ បច្ចេកវិជ្ជាមួយត្រូវបានអភិវឌ្ឍឡើងវិញ និងប៉ាតង់ដោយ Hycalog ក្រោយមក（សហរដ្ឋអាមេរិក）. វាត្រូវបានបង្ហាញថាប្រសិនបើវត្ថុលោហៈអាចត្រូវបានយកចេញពីគម្លាតគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ស្ថេរភាពកម្ដៅនៃធ្មេញ PDC នឹងត្រូវបានប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង ដូច្នេះប៊ីតអាចខួងបានល្អប្រសើរនៅក្នុងទម្រង់រឹង និងសំណឹកជាងមុន។ បច្ចេកវិជ្ជាដកយកចេញនូវសារធាតុ cobalt នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់នឹងការពាក់របស់ធ្មេញ PDC នៅក្នុងទម្រង់ថ្មរឹងដែលមានសំណឹកខ្លាំង និងធ្វើឱ្យកម្មវិធីកាន់តែទូលំទូលាយ។ជួរនៃប៊ីត PDC ។

ចាប់ផ្តើមនៅឆ្នាំ 2000 កម្មវិធីនៃប៊ីត PDC បានពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ទម្រង់ដែលមិនអាចខួងដោយប្រើប៊ីត PDC បានក្លាយទៅជាបណ្តើរៗដែលអាចខួងបានដោយសេដ្ឋកិច្ច និងអាចទុកចិត្តបានជាមួយនឹងប៊ីត PDC ។

គិតត្រឹមឆ្នាំ 2004 នៅក្នុងឧស្សាហកម្មខួង ប្រាក់ចំណូលទីផ្សាររបស់ឧបករណ៍ខួង PDC បានកាន់កាប់ប្រហែល 50% ហើយចម្ងាយខួងឈានដល់ជិត 60% ។ ការរីកចម្រើននេះនៅតែបន្តរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ។ ស្ទើរតែទាំងអស់ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់នាពេលបច្ចុប្បន្ននៅក្នុងកម្មវិធីខួងយករ៉ែនៅអាមេរិកខាងជើងគឺជាប៊ីត PDC ។

តួលេខនេះគឺមកពី D.E. Scott

សរុបមក ចាប់តាំងពីវាត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការក្នុងទសវត្សរ៍ទី 70 និងបានជួបប្រទះនឹងកំណើនយឺតដំបូងរបស់វា អ្នកកាត់ PDC បានជំរុញការអភិវឌ្ឍន៍ជាបន្តបន្ទាប់នៃឧស្សាហកម្មខួងសម្រាប់ការរុករក និងការខួងយកប្រេង និងឧស្ម័ន។ ផលប៉ះពាល់នៃបច្ចេកវិទ្យា PDC លើឧស្សាហកម្មខួងគឺធំធេងណាស់។

អ្នកចូលថ្មីនៅក្នុងទីផ្សារនៃធ្មេញកាត់ PDC ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ក៏ដូចជាក្រុមហ៊ុនខួងធំៗ បន្តដឹកនាំកំណែទម្រង់ និងការបង្កើតថ្មីនៃវត្ថុធាតុដើម និងដំណើរការផលិតកម្ម ដូច្នេះការអនុវត្តរបស់ PDC ធ្មេញកាត់ និងឧបករណ៍ខួង PDC អាចប្រសើរឡើងជាបន្តបន្ទាប់។