PDC සහ PDC bit ඉතිහාසය පිළිබඳ කෙටි හැඳින්වීම

Polycrystalline diamond compact (PDC) සහ PDC සරඹ බිටු දශක කිහිපයක් තිස්සේ වෙළෙඳපොළට හඳුන්වා දී ඇත. මෙම දිගු කාලය තුළ PDC කටර් සහ PDC සරඹ බිට් ඒවායේ මුල් අවධියේදී බොහෝ පසුබෑම් අත්විඳ ඇති අතර විශාල සංවර්ධනයක් අත්විඳ ඇත. සෙමින් නමුත් අවසාන වශයෙන්, PDC බිටු ක්‍රමයෙන් කේතු බිටු වෙනුවට PDC කටර්, බිට් ස්ථායීතාවය සහ බිට් හයිඩ්‍රොලික් ව්‍යුහයේ අඛණ්ඩ වැඩිදියුණු කිරීම් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය විය. PDC බිටු දැන් ලෝකයේ මුළු විදුම් දර්ශනවලින් 90%කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් අල්ලාගෙන සිටී.
රූපය1
PDC Cutter ප්‍රථමයෙන් 1971 දී General Electric (GE) විසින් සොයා ගන්නා ලදී. තෙල් හා ගෑස් කර්මාන්තය සඳහා ප්‍රථම PDC Cutters 1973 දී සිදු කරන ලද අතර වසර 3 ක පර්යේෂණාත්මක සහ ක්ෂේත්‍ර පරීක්ෂණ සමඟින්, එය තවත් බොහෝ දේ ඔප්පු කිරීමෙන් පසුව 1976 දී වාණිජමය වශයෙන් හඳුන්වා දෙන ලදී. කාබයිඩ් බොත්තම් බිටු තලා දැමීමේ ක්‍රියාවන්ට වඩා කාර්යක්ෂම වේ.
මුල් කාලයේ දී, PDC කපනයෙහි ව්යුහය මෙසේ ය: කාබයිඩ් රවුම් තුඩක්, (විෂ්කම්භය 8.38mm, ඝණකම 2.8mm), සහ දියමන්ති තට්ටුවක් (මතුපිට කුටීරයකින් තොරව 0.5mm ඝණකම). ඒ කාලෙ Compax "slug system" PDC cutter එකකුත් තිබුනා. මෙම කපනයෙහි ව්‍යුහය මෙවැන්නකි: PDC සංයුක්ත වෑල්ඩය සිමෙන්ති කාබයිඩ් ස්ලග් වෙත සවි කිරීම, එමඟින් වානේ බඳ සරඹ බිටු මත ස්ථාපනය කිරීම පහසු වන අතර එමඟින් සරඹ බිට් නිර්මාණකරුට වැඩි පහසුවක් ගෙන දේ.

රූපය2

1973 දී, GE විසින් දකුණු ටෙක්සාස් හි King Ranch ප්‍රදේශයේ ළිඳක එහි මුල් PDC බිට් පරීක්ෂා කර ඇත. පරීක්ෂණ විදුම් ක්රියාවලියේදී, බිටු පිරිසිදු කිරීමේ ගැටලුව පවතින බව සලකනු ලැබීය. පිත්තල සන්ධියේ දත් තුනක් ක්‍රියා විරහිත වූ අතර ටංස්ටන් කාබයිඩ් කොටස සමඟ තවත් දත් දෙකක් කැඩී ගියේය. පසුව, සමාගම කොලරාඩෝ හි හඩ්සන් ප්‍රදේශයේ දෙවන සරඹ යන්ත්‍රයක් පරීක්ෂා කළේය. මෙම සරඹ බිට් පිරිසිදු කිරීමේ ගැටලුව සඳහා හයිඩ්රොලික් ව්යුහය වැඩිදියුණු කර ඇත. වේගවත් විදුම් වේගයකින් වැලිගල්-ෂේල් සැකැස්ම තුළ බිට් වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ලබා ඇත. නමුත් කැණීමේදී සැලසුම් කළ සිදුරු පථයෙන් බැහැරවීම් කිහිපයක් ඇති අතර, තිරිංග සම්බන්ධතාවය හේතුවෙන් PDC කටර් අලාභයේ කුඩා ප්‍රමාණයක් තවමත් සිදුවී ඇත.

රූපය3

1974 අප්‍රේල් මාසයේදී, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ උටාහි සැන් ජුවාන් ප්‍රදේශයේ තුන්වන සරඹ බිට් එකක් පරීක්ෂා කරන ලදී. මෙම බිට් දත් ව්යුහය සහ බිටු හැඩය වැඩි දියුණු කර ඇත. බිට් එක යාබද ළිඳේ වානේ බඳ කේතු බිටු වෙනුවට ආදේශ කළ නමුත් තුණ්ඩය වැටී බිට් එකට හානි විය. එම අවස්ථාවේ දී, එය දෘඪ සැකැස්මක් සඳහා විදුම් අවසන් ආසන්නයේ දී, හෝ වැටීම තුණ්ඩය නිසා ඇති වූ ගැටලුවක් ලෙස සැලකේ.

රූපය4

1974 සිට 1976 දක්වා විවිධ සරඹ සමාගම් සහ ව්‍යවසායකයින් PDC කපනයෙහි විවිධ වැඩිදියුණු කිරීම් ඇගයීමට ලක් කළහ. පවතින බොහෝ ගැටලු පර්යේෂණ කෙරෙහි යොමු විය. එවැනි පර්යේෂණ ප්රතිඵල 1976 දෙසැම්බර් මාසයේදී GE විසින් දියත් කරන ලද Stratapax PDC දත් වලට ඓන්ද්රීයව ඒකාබද්ධ කරන ලදී.
Compax සිට Stratapax දක්වා නම වෙනස් කිරීම, ටංස්ටන් කාබයිඩ් සංයුක්ත සහිත බිටු සහ දියමන්ති කොම්පැක්ස් අතර බිට් කර්මාන්තයේ ව්‍යාකූලත්වය තුරන් කිරීමට උපකාරී විය.

රූපය5

90 දශකයේ මැද භාගයේදී, මිනිසුන් PDC කැපුම් දත් සඳහා chamfering තාක්ෂණය බහුලව භාවිතා කිරීමට පටන් ගත් අතර, බහු-චැම්ෆර් තාක්ෂණය 1995 දී පේටන්ට් බලපත්‍රයක ස්වරූපයෙන් සම්මත විය. chamfering තාක්ෂණය නිවැරදිව යෙදුවහොත්, PDC කැපුම් දත්වල අස්ථි බිඳීමේ ප්‍රතිරෝධය 100% කින් වැඩි කළ හැක.
1980 ගණන් වලදී, GE සමාගම (USA) සහ Sumitomo Company (ජපානය) යන දෙකම PDC දත්වල වැඩ කරන පෘෂ්ඨයෙන් කොබෝල්ට් ඉවත් කිරීම අධ්‍යයනය කළේ දත්වල ක්‍රියාකාරී ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ය. නමුත් ඒවා වාණිජමය වශයෙන් සාර්ථක වූයේ නැත. පසුව තාක්ෂණයක් හයිකලොග් (USA) විසින් නැවත සංවර්ධනය කර පේටන්ට් බලපත්‍රය ලබා ගන්නා ලදී. ලෝහ ද්‍රව්‍ය ධාන්ය පරතරයෙන් ඉවත් කළ හැකි නම්, PDC දත්වල තාප ස්ථායීතාවය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු වන අතර එමඟින් දෘඩ හා වඩා උල්ෙල්ඛ සංයුතිවල වඩා හොඳින් සිදුරු කළ හැකි බව ඔප්පු විය. මෙම කොබෝල්ට් ඉවත් කිරීමේ තාක්ෂණය ඉතා උල්ෙල්ඛ දෘඩ පාෂාණ සැකැස්ම තුළ PDC දත්වල ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරන අතර PDC බිටුවල යෙදුම් පරාසය තවදුරටත් පුළුල් කරයි.
2000 වසරේ පටන් PDC බිටු යෙදීම වේගයෙන් ව්‍යාප්ත විය. PDC බිටුවලින් සරඹ කළ නොහැකි වූ ආකෘතීන් ක්‍රමක්‍රමයෙන් පීඩීසී සරඹ බිටුවලින් ආර්ථිකව හා විශ්වාසනීය ලෙස සරඹ කිරීමට හැකි වී ඇත.
2004 වන විට, සරඹ බිටු කර්මාන්තයේ, PDC සරඹ බිටු වල වෙළඳපල ආදායම 50% ක් පමණ අත්පත් කරගත් අතර, විදුම් දුර ප්රමාණය 60% කට ආසන්න විය. මෙම වර්ධනය අද දක්වාම පවතී. උතුරු ඇමරිකානු විදුම් යෙදුම්වල දැනට භාවිතා වන සියල්ලම පාහේ PDC බිටු වේ.

රූපය 6

කෙටියෙන් කිවහොත්, එය 70 දශකයේ දියත් කරන ලද අතර එහි ආරම්භක මන්දගාමී වර්ධනය අත්විඳින ලද බැවින්, PDC කපනයන් තෙල් හා ගෑස් ගවේෂණය සහ කැණීම් සඳහා සරඹ බිට් කර්මාන්තයේ අඛණ්ඩ සංවර්ධනය ක්රමක්රමයෙන් ප්රවර්ධනය කර ඇත. කැණීම් කර්මාන්තයට PDC තාක්ෂණයේ බලපෑම අති විශාලය.
උසස් තත්ත්වයේ PDC කැපුම් දත් වෙළඳපොළට ඇතුළු වන නවකයින් මෙන්ම ප්‍රධාන සරඹ සමාගම්, PDC කැපුම් දත් සහ PDC සරඹ බිටු වල ක්‍රියාකාරිත්වය අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කළ හැකි වන පරිදි නව්‍ය ද්‍රව්‍ය සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් ප්‍රතිසංස්කරණය හා නවෝත්පාදනයන් දිගටම කරගෙන යයි.

රූපය7
රූපය8

පසු කාලය: අප්රේල්-07-2023