PDC asboblari (polikristalli olmosli kompozit asboblar) noyob konstruksiya printsipi- tufayli neftni burg'ulash, geologik qidiruv va yuqori-aşınmaga chidamli ishlov berishda muhim afzalliklarga ega,-kompozitsion konstruksiyani olmos bilan qoplangan va polikristalli qatlamli qatlamli qatlam yordamida o'ta qattiqlik va yaxshi mustahkamlikning sinergik ta'siriga erishadi. matritsa. Bu ularga murakkab va talabchan ish sharoitlarida samarali kesish va tosh-parchalash imkoniyatlarini saqlab qolish imkonini beradi. Ushbu dizayn oddiy materiallarni yig'ish emas, balki qo'shimcha materiallar xususiyatlariga va funktsional bo'linishga asoslangan tizim muhandislik yondashuvidir. Uning asosiy kontseptsiyasi olmosning haddan tashqari qattiqligini sementlangan karbidning ta'sirga chidamliligi bilan organik ravishda birlashtirish, ekstremal sharoitlarda bitta materialning ishlash cheklovlarini engib o'tishdan iborat.
PDC asbobining asosiy tuzilishi turli funktsiyalarga ega bo'lgan ikki qatlamli materiallardan iborat: sirt polikristalli olmos qatlami va pastki sementlangan karbid matritsasi. Yuzaki PCD qatlami asbobning kesish va tosh{1}}parchalash funktsional maydoni bo'lib, uning dizayn printsipi olmosning kristallik xususiyatlariga asoslanadi. Kuchli kovalent bog'lar bilan bog'langan uglerod atomlarining zich uch-o'lchovli tarmog'idan tashkil topgan olmosning qattiqligi tabiiy olmosnikiga yaqinlashadi va eskirishga chidamliligi an'anaviy sementlangan karbid va keramik materiallarnikidan ancha yuqori. Yuqori{5}}harorat, yuqori{6}}bosim (HPHT) sinterlash orqali mikron- yoki submikron-oʻlchamdagi olmos kukunlari doimiy polikristalli tuzilishga qotib qoladi. Bu jarayon bitta kristalli olmosning yuqori qattiqligini saqlab qoladi, shu bilan birga don chegarasi tarmogʻi orqali moʻrtlikni yumshatadi, natijada tekislik bilan kesish va tosh kesishda mukammal aşınma va tirnalgan qarshilikka erishiladi.
Asosiy sementlangan karbid matritsasining dizayn printsipi mexanik yordamga va zarba energiyasini singdirishga qaratilgan. Ko'p ishlatiladigan volfram-kobalt qotishmalari (masalan, WC-Co) yuqori bosimga chidamliligi va zarbaga chidamliligiga ega, kesish paytida hosil bo'lgan mexanik yuklarni samarali ravishda tarqatadi va uzatadi, tosh yoki ishlov beriladigan qismning olmos qatlamiga bir zumda ta'sirini buferlaydi va sirt yorilishi yoki haddan tashqari mo'rtlashuvning oldini oladi. Kobalt (Co) matritsada bog‘lovchi faza vazifasini bajaradi va uning tarkibi to‘g‘ridan-to‘g‘ri qattiqlik va qattiqlik o‘rtasidagi muvozanatga ta’sir qiladi: yuqori kobalt tarkibi kuchli ta’sir sharoitlariga bardosh berish uchun qattiqlikni oshiradi, past kobalt miqdori esa barqaror yuklar ostida aşınma qarshilik talablarini qondirish uchun qattiqlikni oshiradi. Ushbu "qattiq{5}}moslashuvchan" ikki{6}}qatlamli struktura PDC asboblariga uzluksiz ta'sir muhitida struktura yaxlitligini saqlab, uzluksiz kesishda materiallarni samarali olib tashlash imkonini beradi.
Bog'lanish bosqichining dizayni ikki qatlamni ulash va sinergik ishlashga erishish uchun juda muhimdir. PCD qatlamini tayyorlash jarayonida olmos zarralari orasidagi metallurgik bog'lanishni rag'batlantirish uchun tegishli miqdordagi bog'lanish bosqichini kiritish kerak. An'anaviy bog'lanish fazalari ko'pincha kobalt va nikel kabi o'tish metallaridir, lekin ular ma'lum bir katalitik grafitizatsiya effektiga ega, bu esa asbobning yuqori harorat ish faoliyatini cheklaydi. Shuning uchun, yuqori{4}}harorat, yuqori{5}}tezlik yoki kuchli termal zarba sharoitlari uchun zamonaviy PDC asboblari dizayni odatda past{6}}katalitik-faollik yoki metall bo'lmagan bog'lanish fazalaridan (masalan, silitsidlar, boridlar va karbidlar) foydalanadi. Ushbu bog'lanish fazalari donalar orasidagi bog'lanish mustahkamligini ta'minlaydi va olmosning{10}}grafit fazasiga{11}}o'zgarishini bostiradi, termal barqarorlik va oksidlanishga chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi, bu esa asbobga olmos fazasining barqarorligini 700 darajadan yuqori ushlab turish imkonini beradi.
Bundan tashqari, asbobning geometriya dizayni ham kesish va toshni sindirish-mexanizmlariga mos keladi. Toj shaklini tanlash (masalan, tekis tepa, yumaloq tepa, konusning tepasi), tirgak burchagi va kesish tishlarining bo'sh burchagini maqsadli materialning mexanik xususiyatlari va olib tashlash usuli asosida optimallashtirish kerak. Masalan, yumaloq yuqori tish profili yanada uzluksiz kesish traektoriyasini ta'minlashi va zarba yukini kamaytirishi mumkin; oqilona burchak burchagi dizayni kesish kuchi va chiplarni olib tashlash samaradorligini muvozanatlashi mumkin, chip yoki cüruf bloklanishining oldini oladi. Chipni evakuatsiya qilish yivlarining shakli va taqsimlanishi chiplarni olib tashlashning silliqligiga ta'sir qiladi va olmos qatlamida ikkilamchi silliqlash va aşınmadan saqlaydi.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, PDC asboblarini loyihalash printsipi "funktsional qatlam-materialni bir-birini to'ldiruvchi-strukturani optimallashtirish" ning tizimli yondashuvini o'zida mujassam etadi: sirt olmos qatlami o'ta qattiq va aşınmaya-kesish uchun javobgardir, tagida yotqizilgan sementlangan karbid mustahkamlikni ta'minlaydi, barqarorlikni ta'minlaydi va fazani optimallashtirishni ta'minlaydi. geometrik struktura kesish mexanizmiga mos keladi. Bu koʻp oʻlchovli hamkorlikdagi dizayn PDC vositalariga ekstremal ish sharoitlarida yuqori samaradorlik, chidamlilik va ishonchlilikni birlashtirish imkonini beradi, anʼanaviy asboblarning unumdorlikdagi kamchiliklarini bartaraf etishning asosiy yechimiga aylanadi va uni kengroq sohalarda qoʻllash uchun nazariy asos yaratadi.
