Якість високо-твердих і високо-точних камене-руйнуючих компонентів, якість PDC (полікристалічного алмазного композиту) різців для гірничого машинобудування безпосередньо визначає ефективність буріння, термін служби та експлуатаційну безпеку. Враховуючи їхню складну конструкцію, чутливу продуктивність і суворе робоче середовище, контроль якості має бути комплексною системою, яка охоплює весь процес, від вибору сировини до польового застосування. Завдяки науковому тестуванню та контролю процесу кожен продукт має відповідати вимогам дизайну та використання.
На етапі контролю сировини якість шару полікристалічного алмазу залежить від мікронного порошку синтетичного алмазу високої-чистоти та металевого каталізатора. Необхідно суворе тестування розподілу частинок алмазного порошку за розміром, цілісності кристалів і вмісту домішок, щоб забезпечити однорідний розмір частинок і відсутність надмірних гострих дефектів, що запобігає концентрації напруг після спікання. Співвідношення складу та чистоту металевого каталізатора також необхідно перевірити, щоб уникнути домішок, що впливають на міцність зв’язку між частинками алмазу. Сировина для матриці з цементованого карбіду повинна відповідати вимогам щодо розміру зерна карбіду вольфраму та вмісту кобальту, щоб забезпечити достатню твердість і хорошу в’язкість матриці.
Контроль процесу під час синтезу має вирішальне значення для забезпечення загальної продуктивності шару полікристалічного алмазу та композитного листа. Процес спікання при високій-температурі та високому{2}}тиску має виконуватися на прецизійному обладнанні, яке потребує-моніторингу в реальному{3}}часі та стабільного контролю однорідності полів температури та тиску, щоб запобігти ненормальному росту зерен, пористості або дефектам тріщин, спричиненим локальним перегріванням або недостатнім тиском. Під час процесу вторинного спікання для з’єднання алмазного шару та матриці цементованого карбіду швидкість нагрівання, час витримки та криву охолодження повинні бути оптимізовані для контролю товщини міжфазного реакційного шару та рівня залишкової напруги, таким чином досягаючи міцного металургійного зв’язку та стабільних механічних властивостей.
Механічна обробка та контроль геометричної точності безпосередньо впливають на збірку та продуктивність фрези. Під час різання, шліфування та полірування слід використовувати надтверді інструменти, такі як алмазні круги, щоб запобігти пошкодженню поверхні. Допуски на розміри, висоту ріжучої кромки та геометричні допуски мають відповідати специфікаціям конструкції, щоб забезпечити рівномірне покриття та баланс навантаження, коли на коронці свердла встановлено кілька різців. Середовище обробки повинно бути чистим, щоб запобігти потраплянню пилу та сторонніх речовин на поверхню алмазного шару та впливу на ефективність різання.
Для перевірки якості та сортування мають бути-встановлені багаторівневі стандарти перевірки. За допомогою оптичного та скануючого електронного мікроскопів спостерігають за зернистою структурою алмазного шару та межі з’єднання. Характеристики поверхні оцінюють за допомогою мікротвердомірів і машин для випробування на стирання. Виконуються точні вимірювання геометричних розмірів і шорсткості поверхні, а також не-руйнівний контроль (наприклад, ультразвуковий та рентгенівський{-промені) використовується для виявлення внутрішніх тріщин і поганого з’єднання. Кваліфіковані різаки оцінюються відповідно до продуктивності для цільового підбору під час відбору; не-відповідні продукти виділяються, їх причини аналізуються, а відгуки надсилаються попередньому процесу для виправлення.
Збірка та заводський контроль однаково важливі. Під час складання свердла важливо забезпечити надійне зчеплення між фрезою та підкладкою, точне позиціонування та те, щоб компонування масиву відповідало вимогам щодо траєкторії різання та розподілу навантаження. Перед тим, як покинути фабрику, слід провести-випробувальний запуск на низькій швидкості та візуальний огляд, щоб переконатися у відсутності люфтів і пошкоджень. Для полегшення правильного використання та обслуговування в польових умовах надаються детальні параметри продуктивності та відповідні умови експлуатації.
Відстеження якості в польових застосуваннях є розширенням контролю якості. Встановлюючи записи про використання для документування літологічних умов, параметрів буріння, стану зносу ріжучого інструменту та причин заміни, проблеми якості, пов’язані-з партіями чи дизайном-, можна швидко виявити, утворюючи замкнутий-механізм покращення циклу. Аналіз несправностей відремонтованих або виведених з експлуатації фрез може стати основою для розробки матеріалу та оптимізації процесу.
Таким чином, контроль якості різців PDC для гірничого машинобудування є систематичним проектом, який охоплює весь процес від підготовки матеріалу, синтезу, обробки, тестування до застосування. Лише дотримуючись точних випробувань і оптимізуючи процес на кожному етапі, ми можемо забезпечити стабільну роботу його над-міцних,-зносостійких і високо{3}}міцних-несучих властивостей, забезпечуючи надійну гарантію ефективного, безпечного та економічного видобутку.
