Cortadores compactos de diamante policristalino (PDC).
Diamante sintético
A granalla de diamante utilízase habitualmente para describir pequenos grans (≈0,00004 polgadas) de diamante sintético utilizado como materia prima clave para os cortadores PDC.En termos de produtos químicos e propiedades, o diamante artificial é idéntico ao diamante natural.Facer grano de diamante implica un proceso quimicamente sinxelo: o carbono común quéntase a unha presión e unha temperatura extremadamente altas.Na práctica, porén, facer diamante non é nada fácil.
Os cristais de diamante individuais contidos na granalla de diamante teñen unha orientación diversa.Isto fai que o material sexa forte, afiado e, debido á dureza do diamante contido, extremadamente resistente ao desgaste.De feito, a estrutura aleatoria que se atopa no diamante sintético unido ten un mellor rendemento en corte que os diamantes naturais, porque os diamantes naturais son cristais cúbicos que se fracturan facilmente ao longo dos seus límites cristalinos ordenados.
Non obstante, o grano de diamante é menos estable a altas temperaturas que o diamante natural.Debido a que o catalizador metálico atrapado na estrutura de grano ten unha taxa de expansión térmica máis alta que o diamante, a expansión diferencial coloca os enlaces diamante a diamante baixo cizallamento e, se as cargas son o suficientemente altas, provoca fallas.Se os enlaces fallan, os diamantes pérdense rapidamente, polo que o PDC perde a súa dureza e nitidez e tórnase ineficaz.Para evitar tal fallo, as fresas PDC deben estar adecuadamente arrefriadas durante a perforación.
Mesas de diamantes
Para fabricar unha mesa de diamante, o grano de diamante é sinterizado con carburo de tungsteno e aglutinante metálico para formar unha capa rica en diamante.Teñen forma de oblea e deben facerse o máis grosos posible, xa que o volume do diamante aumenta a vida útil.As táboas de diamantes da máis alta calidade son ≈2 a 4 mm, e os avances tecnolóxicos aumentarán o grosor da mesa de diamantes.Os substratos de carburo de tungsteno teñen normalmente ≈0,5 polgadas de alto e teñen a mesma forma e dimensións de sección transversal que a mesa de diamante.As dúas partes, mesa de diamante e substrato, forman un cortador (Fig. 4).
Formar PDC en formas útiles para cortadores implica colocar grano de diamante, xunto co seu substrato, nun recipiente a presión e despois sinterizar a alta temperatura e presión.
Non se pode permitir que os cortadores PDC superen temperaturas de 1.382 °F [750 °C].A calor excesiva produce un desgaste rápido, porque a expansión térmica diferencial entre o aglutinante e o diamante tende a romper os cristais de grano de diamante entremecidos na mesa de diamante.As forzas de unión entre a mesa de diamante e o substrato de carburo de tungsteno tamén están en perigo pola expansión térmica diferencial.
Hora de publicación: 08-Abr-2021