Qu'est-ce qu'une machine de découpe pdc de type ridge ?

affichage de la structure de base

Différent du plan traditionnel ou du plan incliné fraises pdcLa surface de coupe de la machine de découpe PDC à arête présente une structure saillante semblable à une arête ou à une ligne d'arête. Elle est constituée d'une couche de PDC très résistante à l'usure et d'un substrat de carbure cémenté par frittage à haute température et à haute pression. Cette structure semblable à une "arête" peut être disposée en une seule bande, en deux bandes ou même en plusieurs bandes, en fonction de la conception que nous optimisons pour une application spécifique.

l'utilisation du terrain

La machine de découpe PDC de type Ridge est principalement utilisée dans les forages géologiques, l'exploitation du pétrole et du gaz, l'excavation des routes minières et d'autres environnements de formation complexes. Ses avantages sont particulièrement évidents dans les cas de dureté inégale, d'abrasivité élevée ou de formation contenant des fissures et des couches intermédiaires. Par exemple, lors du forage de formations entrelacées de grès dur et de schiste, la fraise traditionnelle peut présenter un problème d'usure locale excessive, alors que la conception de l'arête peut maintenir une meilleure résistance à l'usure, et la durée d'utilisation est considérablement prolongée par rapport à la fraise traditionnelle. bit pdc.

la structure détermine la performance

structure unique

Tout d'abord, d'un point de vue mécanique, la structure de l'arête modifie la distribution des forces de coupe sur la surface du PDC. Elle concentre la contrainte de coupe sur la pointe de la "crête", formant ainsi une zone de contact plus petite et une pression locale plus élevée, ce qui la rend plus efficace pour briser la roche afin de concentrer la contrainte et d'améliorer l'efficacité de la rupture de la roche. Le problème géométrique consiste à équilibrer la hauteur, la largeur, l'espacement et la direction de coupe de l'angle de la "crête", de manière à garantir la netteté tout en évitant l'écaillage prématuré. En fonction du terrain et du cas d'utilisation, il convient de choisir des spécifications et des modèles de foreuse différents (comme indiqué ci-dessous).

Deuxièmement, la sélection et la combinaison des matériaux sont également essentielles.

Élément diamant Le PDC est la substance la plus dure de la nature, et les particules de diamant de la taille d'un micron sont frittées ensemble dans des conditions extrêmes de température et de pression ultra-élevées pour former une structure dense de réseau interpénétré de diamants et de liens. Dans ce processus, le liant est également un facteur crucial, qui peut favoriser la croissance et l'interconnexion des grains pour former une structure solide. Cependant, la teneur en liant doit également être contrôlée avec précision. Un excès de liant peut réduire la dureté et la stabilité thermique de la couche de PDC, tandis qu'un manque de liant peut conduire à un frittage insuffisant et réduire la ténacité. Il faut donc un contrôle précis pour trouver le nombre d'or qui rendra la couche de PDC à la fois extrêmement dure pour couper les roches les plus dures et suffisamment solide pour résister aux chocs et éviter l'écaillage.

Avantage Performance

Efficacité de coupe accrue

Des études ont montré que , ridge type PDC cutter has higher cutting efficiency, can effectively reduce vibration, improve the drilling speed. The traditional flat forets pdcLors de la coupe, la zone de contact est relativement grande, ce qui fait que la force de coupe est répartie sur une plus grande surface et que la contrainte par unité de surface est relativement faible. Ce n'est pas le cas de la fraise à arêtes. Ses "crêtes" sont aiguës et proéminentes. Au contact de la roche, la force de coupe est fortement concentrée à l'extrémité de ces minuscules "crêtes". L'effet de cette concentration de contraintes permet de réduire le poids total sur le trépan, ou à poids égal sur le trépan, produit une pression locale plus élevée, qui peut pénétrer et briser la roche plus rapidement et plus efficacement.

En outre, la conception de l'arête permet également d'optimiser l'évacuation des copeaux. Les débris qui se trouvent à la surface de l'outil doivent avoir un chemin d'évacuation. Les outils plats sont plus susceptibles de former un "gâteau de boue", ce qui entrave l'évacuation des copeaux. Lorsque la structure en arête est coupée, la partie rainurée peut former un certain espace, ce qui permet au liquide de refroidissement de mieux laver les copeaux et d'empêcher la surface de coupe d'être bloquée, maintenant ainsi un état de coupe efficace.

Durée de vie plus longue

Traditionnel forets pdc peuvent subir une usure locale excessive dans certaines conditions de travail, telles que l'écaillage des arêtes ou la "chute de viande" du centre. En raison de ses caractéristiques géométriques multi-angulaires, la conception de l'arête permet, lors du processus de coupe, d'émousser progressivement la pointe de l'arête, l'arête suivante ou la nouvelle surface géométrique après l'usure pouvant continuer à conserver une capacité de coupe efficace. C'est comme un polyèdre, il y a toujours des arêtes vives et des coins qui peuvent continuer à fonctionner, plutôt qu'une surface plate et terne après une défaillance complète. Cette caractéristique d'auto-guérison ou d'auto-entretien de l'affûtage prolonge considérablement la durée d'utilisation effective d'une seule fraise.

Deuxièmement, une excellente résistance aux chocs est également un facteur important pour prolonger la durée de vie. Dans l'environnement souterrain complexe, les trépans rencontrent souvent des couches intermédiaires dures et tendres, des fissures et même des obstacles inattendus, qui produisent des charges d'impact importantes. La fraise PDC de type crête est conçue dans cette optique. Sa structure tridimensionnelle peut mieux disperser et absorber l'énergie d'impact que la structure plane, et réduire le risque de microfissures et d'ébréchures causées par l'impact de la couche de PDC.

Excellente adaptabilité au terrain

Une formation n'est pas homogène et peut comporter du quartzite dur entrelacé avec du schiste relativement mou, ou contenir des fissures et des couches intermédiaires très abrasives. Dans des formations aussi complexes, les outils de coupe conventionnels ont souvent des difficultés à maintenir la stabilité et l'efficacité. Lorsque le trépan pénètre dans une formation dure à partir d'une formation tendre, la charge de coupe augmente brusquement et la fraise plane peut être endommagée en raison de la concentration des contraintes ; à l'inverse, lorsque le trépan passe d'une formation dure à une formation tendre, il peut y avoir des problèmes de battement et d'instabilité du trépan.

La conception de l'arête permet de mieux faire face aux défis de ce terrain changeant. Sa géométrie unique lui permet de maintenir un état de coupe stable lorsqu'il passe d'une formation de dureté différente à une autre. Dans les formations dures, elle peut briser efficacement la roche ; dans les formations tendres, elle peut adoucir le forage, réduire le phénomène de "stick slip" et les vibrations du trépan. Cette stabilité réduit considérablement le risque de vibration et de déviation pendant le forage, et améliore la qualité et la sécurité du trou de forage.

En outre, la structure de type crête montre également sa supériorité face aux formations hautement abrasives. Grâce à ses caractéristiques de dispersion de la force de coupe et d'usure uniforme, elle peut résister à l'érosion et à l'usure continues des minéraux hautement abrasifs sur la surface de l'outil et maintenir ses performances de coupe. Parallèlement, sa structure permet également de former de nouveaux points de coupe à la surface des fissures ou des roches irrégulières, évitant ainsi le problème des fraises traditionnelles qui se bloquent facilement ou dont l'efficacité diminue lorsqu'elles rencontrent des fissures.

Contrôle de la qualité et essais

Chaque machine de découpe PDC à 1 arête subit une série de tests de performance rigoureux avant de quitter l'usine :

• Essai de résistance aux chocs : simuler la charge d'impact pendant le forage afin de garantir sa résistance à l'impact.
• Test de résistance à l'usure : Dans des conditions de formation simulées, le taux d'usure et la durée de vie sont évalués.
• Essai de résistance au cisaillement : vérifier si la force d'adhérence entre la couche de PDC et le substrat est conforme à la norme de conception.

Comment choisir la bonne machine de découpe en fonction des différents besoins ?

Il n'existe pas de norme uniforme pour le choix d'une machine de découpe du PDC de type ridge, et vous devez tenir compte de votre scénario d'application spécifique.

Type de formation : La formation principale est-elle dure, moyennement dure ou tendre ? Y a-t-il une grande quantité de roches abrasives ? La situation spécifique de la formation est différente, et des machines de découpe avec une hauteur de crête, une largeur de crête et une disposition différentes sont nécessaires. Par exemple, le forage de couches de granite ou de grès quartzique dures et très abrasives nécessite une machine de découpe à crête avec une hauteur de crête relativement basse, une densité de crête plus élevée et une épaisseur de couche PDC plus importante ; le forage de couches de mudstone ou d'argile molles avec une petite quantité de nodules durs peut conduire à choisir une machine de découpe à crête avec une hauteur de crête relativement élevée et un grand espacement entre les crêtes.

Méthode de forage : perçage rotatif ou perçage rotatif à percussion ? Les différentes méthodes de forage ont des exigences différentes en matière de résistance aux chocs et à l'usure de la machine de coupe. Le perçage rotatif à grande vitesse exige la stabilité thermique et la résistance à l'usure de la couche de PDC ; le perçage rotatif à percussion nécessite une plus grande ténacité de la matrice et la plus grande force de liaison entre la couche de PDC et la matrice.

Si vous le souhaitez, vous pouvez communiquer en détail avec notre équipe technique, qui vous fournira des conseils professionnels en fonction de vos besoins spécifiques.

FAQ

Comment l'entretenir pour prolonger sa durée de vie ?

• Éviter la surcharge: Pendant le processus de forage, la WOB et la vitesse doivent être raisonnablement contrôlées en fonction des conditions de formation afin d'éviter les opérations de surcharge.
• Maintenir le refroidissement : assurer un débit suffisant du liquide de refroidissement, évacuer à temps la chaleur de coupe et éviter que la couche de PDC ne se détériore en raison d'une surchauffe.
• Inspection régulière : Avant et après chaque utilisation, vérifiez soigneusement si la fraise présente des signes d'écaillage, d'usure excessive ou de séparation de la base, et remplacez les pièces endommagées à temps.

Tous les terrains sont-ils concernés ?

Bien que la fraise PDC de type crête donne de bons résultats dans de nombreuses formations complexes, elle n'est pas une panacée. Dans certaines formations extrêmement tendres ou très meubles, son mécanisme unique de rupture de la roche peut ne pas donner la pleine mesure de ses avantages. Par exemple, dans le mudstone très tendre, la fraise plate traditionnelle de type PDC ne peut pas être utilisée. Fraise PDC peut être plus efficace. Il convient donc de choisir le type approprié en fonction de vos besoins et de consulter des professionnels si nécessaire.