Produksjonen og bruken av PDC (Polycrystalline Diamond Composite) kuttere for gruveteknikk er et systematisk ingeniørprosjekt som består av en serie tett sammenkoblede teknologiske prosesser. Prosessen omfatter ikke bare presisjonsfremstilling av kutterkroppen, men inkluderer også matchingsprosessen for montering med borkronen og forberedelsestrinn for-bruk på stedet. Kvalitetskontroll på hvert trinn påvirker klipperens-steinbrytende ytelse og levetid direkte.
Prosessen begynner med syntesen av det polykrystallinske diamantlaget. Høy-rent syntetisk diamantmikro-pulver er nøye utvalgt og jevnt blandet med en metallkatalysator (som kobolt, nikkel eller deres legeringer) i henhold til en spesifikk partikkelstørrelsesfordeling. Denne blandingen plasseres i et trykktransmitterende medium som pyrofyllitt og sintres i flere minutter til titalls minutter ved en høy temperatur på omtrent 1400–1600 grader og et høyt trykk på 5,5–8 GPa i en seks-sidepresse eller en to-sidig presseenhet. Denne sintringsprosessen gjør at diamantpartiklene kan kobles sammen under påvirkning av katalysatoren, og danner en kontinuerlig tredimensjonal-nettverksstruktur og skaper et polykrystallinsk diamantlag med høy-hardhet og svært slitasjebestandig-. Denne prosessen krever streng kontroll av jevnheten til temperatur- og trykkfeltene for å unngå unormal kornvekst eller porøsitetsdefekter.
Det neste trinnet innebærer å binde komposittplaten til det sementerte karbidsubstratet. Et wolfram-koboltsementert karbidemne velges som underlag, presisjons-bearbeidet for å oppnå ønsket form og størrelse. Overflateaktivering eller for-pletteringsbehandling påføres limoverflaten for å forbedre den metallurgiske bindingen med diamantlaget. Det polykrystallinske diamantlagemnet og substratet sintres deretter igjen under høy temperatur og trykk for å danne en sterk metallurgisk binding ved grensesnittet, noe som sikrer effektiv lastoverføring mellom lagene uten delaminering. Temperaturen, trykket og varigheten av dette trinnet må innstilles nøyaktig basert på substratsammensetningen og diamantlagets tykkelse, balanserende bindingsstyrke og intern spenningskontroll.
Deretter kommer maskinering og geometrisk forming. Det sammensatte arket kuttes, slipes og poleres for å oppnå en presis geometrisk form (vanligvis sirkulær, men kan også gjøres til koniske, økse-formede eller andre uregelmessige former etter behov), en flat limoverflate og en fast skjærekanthøyde. Under bearbeiding brukes superharde verktøy som diamantskiver for å unngå sekundær skade på overflaten og for å sikre at dimensjonstoleranser og overflateruhet oppfyller designkravene.
Til slutt begynner kvalitetskontroll og sortering. Diamantlagets kornstruktur og grensesnittbinding ble observert ved bruk av optiske og skanningselektronmikroskoper. Overflateegenskapene ble evaluert ved bruk av en hardhetstester og sliteprøvemaskin. Det ble tatt nøyaktige mål av geometriske dimensjoner, skjærekanthøyde og form- og posisjonstoleranser. Ferdige produkter med sprekker, flisete kanter eller dårlig binding ble kassert for å sikre påliteligheten til den installerte maskinen.
Deretter kom borkronen montering og plassering. Basert på de spesifikke arbeidsforholdene til gruveprosjektet (malmhardhet, hulldiameter, hulldybde, boremetode), ble passende spesifikasjoner og mengder PDC-kuttere valgt og arrangert i en radial eller spiral-array på borkronen. Avstanden og skjærekantens konsistens ble kontrollert for å sikre jevn skjærebanedekning og belastningsbalanse. Under montering var det viktig å sikre en fast binding mellom kutteren og borkronekroppen for å forhindre forskyvning eller løsrivelse under høyhastighetsrotasjon.
Til slutt ble feilsøking og opptak utført før feltsøking. Etter installasjonen bør ingen-belastningstester og prøveboring med lav-hastighet utføres for å bekrefte at skjæretilstanden og vibrasjonsnivået er normalt. Det bør føres register over parametere som kutterbatch, borekronemodell, gjeldende bergart og anbefalt boretrykk og rotasjonshastighet for referanse for-operatører på stedet. Kutteytelse og slitasje bør overvåkes regelmessig under konstruksjonen for å optimalisere påfølgende valg og vedlikehold.
Produksjonsprosessen av PDC-kuttere for gruveteknikk er en komplett teknologikjede fra syntese av superharde materialer til produksjon av brukbare verktøy på-stedet. Nøyaktig kontroll og kvalitetssikring i hvert trinn er forutsetninger for dens avgjørende rolle i effektiv og stabil fjellbryting i gruver.
