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Cortadores PDC (diamante policristalino compacto) são brocas que consistem em uma mistura de cristais de diamante natural e sintético. Cortadores PDC de alta abrasão são usados para melhorar a vida útil e a durabilidade das brocas na indústria de máquinas.
Os cortadores PDC de alta abrasão podem ser classificados em três tipos principais com base em sua forma e design: cortadores PDC em forma de coroa, cortadores PDC em forma de cinzel e cortadores PDC tradicionais.
Cortadores PDC em forma de coroa:
Os cortadores PDC de alta abrasão em forma de coroa apresentam um topo abobadado. Eles são normalmente encontrados no topo da broca e ajudam a estabelecer o ponto inicial de contato quando a perfuração começa. Eles são normalmente usados em brocas compostas e ajudam a distribuir uniformemente as forças de impacto por toda a broca.
Cortadores PDC em forma de cinzel:
Os cortadores PDC de alta abrasão em forma de cinzel têm um design semelhante a uma lâmina, com um corpo plano e uma extremidade afunilada. Isso permite que eles penetrem em material resistente e resistam à abrasão. Como os cortadores em forma de coroa, os cortadores PDC em forma de cinzel auxiliam na remoção de material. Eles também proporcionam melhor controle na perfuração direcional.
Cortadores PDC padrão:
Esses cortadores PDC de alta abrasão apresentam uma forma cilíndrica simples e são frequentemente usados em brocas padrão. Sua distribuição uniforme ajuda a promover o desgaste uniforme, aumentando assim a vida útil da broca.
Características de design:
Os cortadores PDC de alta abrasão são feitos com diamantes sintéticos que são compactados para criar uma superfície sem características, o que aumenta o volume de material de diamante localizado na superfície de corte. Isso aumenta a resistência ao desgaste da broca.
Espessura do diamante:
A espessura do diamante refere-se à camada externa do material de diamante em um cortador PDC. A espessura ideal do diamante para materiais de alta abrasão costuma ser entre 1,5-2,0 mm. Uma espessura de diamante de 2,5 mm dará ao cortador uma vida útil mais longa ao perfurar materiais de alta abrasão, mas reduzirá seu desempenho de perfuração ao penetrar em materiais mais macios.
Compostos de matriz:
Os materiais usados para a matriz que une os diamantes afetarão o desempenho de um cortador PDC. Manter uma ligação forte entre os diamantes sintéticos é necessário para atingir o desempenho ideal da broca.
A matriz deve ser selecionada de acordo com as condições geológicas para atingir a melhor resistência ao desgaste e estabilidade. Se a matriz perder sua estabilidade devido a flutuações de temperatura ou outras condições, os diamantes podem se soltar, comprometendo a eficácia da broca.
Dimensionamento da broca:
As brocas PDC são fabricadas em vários tamanhos e diâmetros para atender a diferentes requisitos de perfuração. Como tal, é muito importante determinar o ambiente esperado antes de escolher uma broca PDC específica. Fatores como o tipo de substrato a ser perfurado e a profundidade necessária devem ser considerados ao selecionar uma broca PDC.
Armazenamento:
Os cortadores PDC devem ser armazenados em local seco e limpo, longe de condições ambientais adversas. A área de armazenamento deve ser bem ventilada e ter um ambiente com temperatura controlada para evitar danos causados por calor ou frio excessivos. Ao armazenar cortadores PDC por um período prolongado, eles devem ser revestidos com um lubrificante protetor para evitar corrosão e manter seu desempenho de corte.
Inspeção:
A inspeção regular dos cortadores PDC é essencial para seu desempenho eficaz contínuo. Procure por sinais de desgaste, danos ou deformação durante as inspeções dos cortadores. Preste atenção especial às bordas de corte e áreas de serrilhamento, pois essas áreas são mais propensas ao desgaste rápido. Quaisquer anormalidades devem ser corrigidas imediatamente para evitar a deterioração adicional do desempenho da broca.
Limpeza:
Os cortadores devem ser limpos regularmente para garantir sua eficiência e qualidade de corte. Remova quaisquer detritos ou resíduos acumulados nos cortadores durante o uso, especialmente nas áreas de serrilhamento e bordas de corte, onde é provável que ocorra acúmulo de lascas. Use ferramentas e solventes de limpeza adequados para limpar o cortador cuidadosamente, tomando cuidado para não danificar sua estrutura delicada. Após a limpeza, certifique-se de que o cortador esteja completamente seco para evitar ferrugem e outras formas de dano.
Indústria de petróleo e gás:
Os cortadores PDC de alta abrasão são amplamente utilizados na indústria de petróleo e gás para a perfuração de vários tipos de formações, como formações de rocha dura, formações compostas de duro e macio e formações abrasivas.
Indústria mineira:
Na indústria mineira, os cortadores PDC de alta abrasão são usados para extração de minério e mineração de recursos minerais.
Exploração geológica:
A exploração geológica requer perfuração de alta precisão, e os cortadores PDC de alta abrasão podem atender a essa demanda, ajudando os geólogos a obter amostras e realizar pesquisas.
Engenharia civil:
Os cortadores PDC de alta abrasão podem ser aplicados no campo da engenharia civil, como na construção de túneis, fundações ou infraestrutura.
Engenharia ambiental:
A engenharia ambiental aplica cortadores PDC de alta abrasão para descarte de resíduos, como aterros, onde a perfuração é necessária para poços de monitoramento e poços de extração de gás.
Indústria da construção:
Os cortadores PDC de alta abrasão são amplamente aplicados na indústria da construção para perfuração de fundações, perfuração de estacas e escavação.
Conservação de água e hidrelétrica:
Os cortadores PDC de alta abrasão são utilizados em projetos de conservação de água e hidrelétrica para construção de barragens, escavação de reservatórios, instalação de tubulações, etc.
Engenharia marítima:
Os cortadores PDC são usados no campo da engenharia marítima para exploração do leito marinho, escavação subaquática, etc.
Engenharia aeroespacial:
No campo da engenharia aeroespacial, os cortadores PDC de alta abrasão podem ser usados para operações especiais de corte ou perfuração de materiais.
Ao selecionar brocas PDC de alta abrasão para petróleo e gás, a primeira escolha é focar em seus requisitos. Após analisar sua condição de perfuração e, em seguida, combinar os fatores de necessidade. Aqui estão alguns fatores críticos:
P1: Como aumentar o desempenho de brocas PDC de alta abrasão em formações desafiadoras?
A1: É possível aumentar o desempenho de brocas PDC de alta abrasão selecionando um design de broca ideal e parâmetros operacionais adequados. Além disso, pode-se considerar o uso de recursos de broca que aprimoram seu desempenho em formações de alta abrasão, como materiais de matriz mais macios.
P2: Qual o papel da direção de condução na eficiência dos cortadores PDC de alta abrasão?
A2: A eficiência de corte dos cortadores PDC de alta abrasão é afetada pela direção de condução. Quando o movimento de rotação da broca coincide com a direção natural de clivagem do material que está sendo perfurado, a broca funciona com mais eficiência.
P3: Como identificar uma broca PDC de alta abrasão?
A3: É possível identificar uma broca PDC de alta abrasão inspecionando suas características físicas. Procure brocas com material de diamante sintético fortemente ligado a um substrato de metal duro. A presença de dentes ou cortadores distintos em forma de cúpula é outra característica que identifica brocas PDC de alta abrasão.
P4: Quais as vantagens de usar brocas PDC de alta abrasão?
A4: As brocas PDC de alta abrasão são ideais para perfuração rápida em formações duras e abrasivas. As brocas PDC de alta abrasão têm alta resistência ao desgaste, o que prolonga sua vida útil. Essas brocas oferecem perfuração suave e melhor eficiência de limpeza do furo.
