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다결정 다이아몬드 컴팩트 (PDC) 커터

다이아몬드는 알려진 가장 단단한 물질입니다. 이 경도는 다른 재료를 절단하는 데 탁월한 특성을 제공합니다. PDC는 작고 저렴한 인공 다이아몬드를 다이아몬드 테이블이라고하는 유용한 모양으로 형성 할 수있는 비교적 크고 중간에 자란 결정체 덩어리로 모으기 때문에 드릴링에 매우 중요합니다. 다이아몬드 테이블은 대형과 접촉하는 커터의 일부입니다. 경도 외에도 PDC 다이아몬드 테이블은 드릴 비트 커터에 필수적인 특성을 가지고 있습니다. 비트 바디에 납땜 (부착) 할 수있는 텅스텐 카바이드 재료와 효율적으로 결합합니다. 다이아몬드는 그 자체로는 서로 결합되지 않으며 브레이징으로도 부착되지 않습니다.

합성 다이아몬드

다이아몬드 그릿은 일반적으로 PDC 커터의 핵심 원료로 사용되는 합성 다이아몬드의 작은 입자 (≈0.00004 인치)를 설명하는 데 사용됩니다. 화학 물질 및 특성면에서 인공 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 동일합니다. 다이아몬드 그릿을 만드는 것은 화학적으로 간단한 과정을 포함합니다. 일반 탄소는 매우 높은 압력과 온도에서 가열됩니다. 그러나 실제로 다이아몬드를 만드는 것은 쉽지 않습니다.

다이아몬드 그릿에 포함 된 개별 다이아몬드 결정은 다양한 방향을 가지고 있습니다. 이것은 재료를 강하고 날카롭게 만들고 포함 된 다이아몬드의 경도로 인해 내마모성이 매우 뛰어납니다. 실제로 결합 된 합성 다이아몬드에서 발견되는 무작위 구조는 천연 다이아몬드보다 전단 성능이 더 뛰어납니다. 천연 다이아몬드는 정돈 된 결정 경계를 따라 쉽게 부서지는 입방 결정이기 때문입니다.

그러나 다이아몬드 그릿은 천연 다이아몬드보다 고온에서 덜 안정적입니다. 그릿 구조에 갇힌 금속 촉매는 다이아몬드보다 열팽창 률이 더 높기 때문에 차등 팽창은 다이아몬드-다이아몬드 결합을 전단 상태로 만들고 부하가 충분히 높으면 고장을 일으 킵니다. 결합이 실패하면 다이아몬드가 빠르게 손실되므로 PDC는 경도와 선명도를 잃고 효과가 없게됩니다. 이러한 실패를 방지하려면 드릴링 중에 PDC 커터를 적절하게 냉각해야합니다.

다이아몬드 테이블

다이아몬드 테이블을 제조하기 위해 다이아몬드 그릿은 텅스텐 카바이드와 금속 바인더로 소결되어 다이아몬드가 풍부한 층을 형성합니다. 그들은 웨이퍼와 같은 모양이며 다이아몬드 부피가 마모 수명을 증가시키기 때문에 구조적으로 가능한 한 두껍게 만들어야합니다. 최고 품질의 다이아몬드 테이블은 ≈2 ~ 4mm이며 기술 발전으로 다이아몬드 테이블 두께가 증가합니다. 텅스텐 카바이드 기판은 일반적으로 ≈0.5 인치 높이이며 다이아몬드 테이블과 동일한 단면 모양과 치수를가집니다. 다이아몬드 테이블과 기판의 두 부분이 커터를 구성합니다 (그림 4).

PDC를 커터에 유용한 모양으로 형성하려면 기판과 함께 다이아몬드 그릿을 압력 용기에 넣은 다음 높은 열과 압력에서 소결해야합니다.

PDC 커터는 1,382 ° F [750 ° C]의 온도를 초과 할 수 없습니다. 과도한 열은 바인더와 다이아몬드 사이의 차등 열팽창이 다이아몬드 테이블에서 내부에 자란 다이아몬드 입자 결정을 깨뜨리는 경향이 있기 때문에 빠른 마모를 발생시킵니다. 다이아몬드 테이블과 텅스텐 카바이드 기판 사이의 결합 강도도 열팽창에 의해 위험합니다.


포스트 시간 : Apr-08-2021