Mikä on polycrystalline Diamond Compact (PDC)?

Mikä on polycrystalline Diamond Compact (PDC)?

Timanttisintrattujen kappaleiden iskunkestävyys, hitsattavuus ja tarttuvuus metallisidosmatriisiin ovat huonoja. Siksi ihmiset ovat ajatellut komposiittimateriaaleja, joilla on korkea sitkeys ja hitsattavuus timanttisintratun rungon päällä, mikä muodostaa polycrystalline Diamond Compact -tuotteen, jolla on parempi suorituskyky ja laajemmat sovellukset.

(Polykiteiset timanttitiivisteet)

 

Kattava johdatus monikiteisiin timanttikompakteihin (PDC)
I. Perusmääritelmä ja alkuperä
1. Koko nimi ja lyhenne

• Polycrystalline Diamond Compact (PDC).

 

2. T&K-motivaatio
Sintratuilla monikiteisillä timanttilohkoilla (ilman alustaa) on kolme kohtalokasta puutetta:

• Huono iskunkestävyys: altis murtumaan rasituksessa;
• Huono hitsattavuus: vaikea hitsata poranterään tai leikkuutyökalun runkoon;
• Alhainen sidoslujuus metalli{0}}matriisikappaleilla: altis irtoamiselle ja vaurioille käytön aikana.

 

Ratkaisu:

Erittäin sitkeä sementoitu kovametallisubstraatti liimataan sintratun timanttikerroksen pohjaan ja muodostuu yhdeksi yksiköksi korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa. Tässä yhdistyvät timantin erittäin-korkea kovuus ja leikkauskyky sekä kovametallin sitkeys ja hitsattavuus, mikä johtaa PDC:hen.

 

II. Rakenne- ja mittaparametrit
Yksikössä on integroitu, kaksi{0}}kerroksinen komposiittirakenne, joka on sintrattu ultra-korkeassa paineessa ja korkeassa lämpötilassa:

 

Yläkerros:

Monikiteinen timanttileikkauskerros

• Koostuu hienojakoisesta-synteettisestä timanttijauheesta ja pienestä määrästä erikoissideainetta, joka on sintrattu tiiviiksi, kiinteäksi massaksi ultra-korkeassa paineessa ja korkeassa lämpötilassa. vakiopaksuus:0,5-1,5 mm.
• Ominaisuudet: Ei anisotrooppisia vikoja, jotka löytyvät yksittäisestä-kristallisesta timantista; kovuus ja kulutuskestävyys ovat tasaisia ​​kaikkiin suuntiin; tarjoaa poikkeuksellisen kulutuskestävyyden ja leikkauskyvyn.

 

Alempi kerros:

Sementoitu kovametallialusta (pohjakerros)

• Materiaali: volframi{0}}kobolttisementoitu karbidi; paksuus: 1-10 mm; metallurgisesti sidottu timanttikerrokseen muodostaen yhtenäisen kokonaisuuden.
• Toiminto: Tarjoaa korkean sitkeyden ja iskunkestävyyden; helpottaa kiinnittämistä terästyökalujen runkoon tai poranteriin laserilla tai suurtaajuisella{0}}hitsauksella; ja se soveltuu täydellisesti erilaisten metalli{1}}matriisikappaleiden komposiittimuovaukseen.

 

III. Suorituskyvyn perusedut

(Verrattuna polycrystalline Diamond Compacts/Sintered Diamond Bodies)
1 Isotrooppiset ominaisuudet ja korkea koneistusstabiilisuus

• Toisin kuin tavallinen yksikiteinen{0}}kiteinen timantti, jonka kovuus vaihtelee merkittävästi eri kidetasoilla,-johtaen nopeaan paikalliseen kulumiseen-, PDC-monikiteisessä kerroksessa on satunnaisesti lukittuneita rakeita. Tämä varmistaa tasaisen kulumiskestävyyden ja leikkaussuorituskyvyn kaikkiin suuntiin, mikä johtaa yhdenmukaisiin hionta- ja porauskuvioihin.

 

2 Huomattavasti parempi iskunkestävyys

• Sementoitu kovametallipohja vaimentaa iskukuormituksia ja estää lohkeilun tai murtumisen raudoituksen, kovaa kiveä tai betonia työstäessä, joten se soveltuu raskaisiin -voimakkaisiin-iskusovelluksiin.

 

3 Erinomainen hitsattavuus

• Sementoitu kovametallisubstraatti voidaan hitsata suoraan teräsputkiin, työkalurunkoon tai leikkurin päihin vahingoittamatta timanttipintaa, mikä johtaa korkeaan saantoon poranterien ja muotoilutyökalujen valmistuksessa.

 

4 Hyvä yhteensopivuus metallisten sideaineiden kanssa

• Voidaan upottaa suoraan metallimatriiseihin sintrauksen aikana turvallisen sidoksen saamiseksi, mikä eliminoi delaminaatio- tai rake{0}} irtoamisongelmat, joita usein esiintyy puhtaissa sintratuissa timanttikappaleissa.

 

5 Yhdistää erittäin-korkean kulutuskestävyydenja timantin kovuus sementoidun kovametallin sitkeyden kanssa, mikä tasapainottaa leikkausterävyyden ja pitkän käyttöiän.

 

IV. Pääsovellusalueet
1 öljy ja kaasu / geologinen PDC-pora

• Ensisijainen sovellus sisältää lukuisten PDC-komposiittileikkureiden upottamisen graniitin, kovien kivimuodostelmien ja hiekkakiven läpi poraamiseen; tarjoaa erinomaisen kulutuskestävyyden, nopeat tunkeutumisnopeudet ja käyttöiän, joka ylittää huomattavasti tavallisten kovametallihampaiden käyttöiän.

 

2 Betoni-/kivitimanttiporanterää ja -segmenttejä

• PDC-komposiittileikkurit on upotettu hylsyn teriin ja suunnitteluporan hampaisiin erityisesti raudoitustangon, -lujan betonin ja graniittikiviainesten leikkaamiseen. tarjoaa iskunkestävyyden ja estää leikkaushampaiden lämpöhajoamisen (palamisen).

 

3 Tarkkuusleikkaustyökalut

• Sorvaus- ja jyrsintätyökalut ei--rautametallien, grafiitin, keramiikan ja kiven tarkkuustyöstöön; tarjoaa korkealaatuisia-pintakäsittelyjä ilman purseita ja poikkeuksellisen pitkän käyttöiän.

 

4 timanttipukeutumistyökalua

• Käytetään hiomalaikkojen ja sintrattujen timanttihiomakappaleiden viimeistelyyn; toimii kustannustehokkaana-vaihtoehtona luonnolliselle yksi-kidetimantille.

 

5 langanvetomuotia ja kulumista-kestävät muovausmuotit

• Hyödynnä erittäin{0}}korkeaa kulutuskestävyyttä metallilangan vetämiseen ja muotoiluun.

 

 

V. Lyhyt katsaus valmistusprosessiin
Käyttää korkean{0}}paineen, korkean{1}}lämpötilan (HPHT) sintrausprosessia kuutiopuristimella:

• Hieno timanttijauhe, sideaine ja kovametallisubstraatti pinotaan ja sintrataan yhteen yhdessä vaiheessa yli 1500 asteen olosuhteissa ja useiden gigapascalien (GPa) paineissa. Tämä luo metallurgisen sidoksen rajapinnalle, mikä varmistaa, että kerrokset eivät voi irrota tai erottua. Valmis tuote voidaan leikata ja hioa erilaisiin muotoihin, kuten kiekkoiksi, segmenteiksi tai nauhoiksi.

 

VI. Vertailu: PDC Compacts vs. perinteiset galvanoidut/juotetut/sintratut timanttityökalut

1. Perinteiset timanttityökalut: Timanttihiukkaset ovat dispergoituneet metalli- tai hartsimatriisiin, jotka ovat riippuvaisia ​​matriisista kapseloinnissa ja retentiossa.
2. PDC-tiivisteet: niissä on kiinteästi muodostettu, jatkuva monikiteinen timanttikerros. Ne tarjoavat huomattavasti paremman kulutuskestävyyden ja tiheyden, joten ne sopivat raskaisiin-rasviin, korkean-koviin ja suuriin-iskuihin.
3. Kustannusero: PDC-tiivisteillä on korkeammat yksikkökustannukset, ja niitä käytetään ensisijaisesti korkealuokkaiseen-tekniseen poraukseen, raskaaseen-leikkaukseen ja suuren-kuormituksen betonin käsittelyyn. niitä käytetään harvoin tavallisissa kivenkäsittelylinjan kiillotuslohkoissa.