I. வெப்ப தேய்மானம் மற்றும் PDC கோபால்ட் நீக்கம்
PDC இன் உயர் அழுத்த சின்டரிங் செயல்பாட்டில், கோபால்ட் வைரம் மற்றும் வைரத்தின் நேரடி கலவையை ஊக்குவிக்க ஒரு வினையூக்கியாக செயல்படுகிறது, மேலும் வைர அடுக்கு மற்றும் டங்ஸ்டன் கார்பைடு மேட்ரிக்ஸை முழுமையாக்குகிறது, இதன் விளைவாக PDC வெட்டும் பற்கள் அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் சிறந்த உடைகள் எதிர்ப்பைக் கொண்ட எண்ணெய் வயல் புவியியல் துளையிடுதலுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
வைரங்களின் வெப்ப எதிர்ப்பு மிகவும் குறைவாகவே உள்ளது. வளிமண்டல அழுத்தத்தின் கீழ், வைரத்தின் மேற்பரப்பு சுமார் 900℃ அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெப்பநிலையில் உருமாறக்கூடும். பயன்பாட்டின் போது, பாரம்பரிய PDCகள் சுமார் 750℃ இல் சிதைவடைகின்றன. கடினமான மற்றும் சிராய்ப்பு பாறை அடுக்குகள் வழியாக துளையிடும்போது, PDCகள் உராய்வு வெப்பம் காரணமாக இந்த வெப்பநிலையை எளிதில் அடையலாம், மேலும் உடனடி வெப்பநிலை (அதாவது, நுண்ணிய மட்டத்தில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட வெப்பநிலை) இன்னும் அதிகமாக இருக்கும், இது கோபால்ட்டின் உருகுநிலையை (1495°C) விட அதிகமாக இருக்கும்.
தூய வைரத்துடன் ஒப்பிடும்போது, கோபால்ட் இருப்பதால், வைரம் குறைந்த வெப்பநிலையில் கிராஃபைட்டாக மாறுகிறது. இதன் விளைவாக, வைரத்தின் தேய்மானம் உள்ளூர் உராய்வு வெப்பத்தின் விளைவாக ஏற்படும் கிராஃபிடைசேஷனால் ஏற்படுகிறது. கூடுதலாக, கோபால்ட்டின் வெப்ப விரிவாக்க குணகம் வைரத்தை விட மிக அதிகமாக உள்ளது, எனவே வெப்பப்படுத்தும்போது, கோபால்ட்டின் விரிவாக்கத்தால் வைர துகள்களுக்கு இடையிலான பிணைப்பு சீர்குலைக்கப்படலாம்.
1983 ஆம் ஆண்டில், இரண்டு ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிலையான PDC வைர அடுக்குகளின் மேற்பரப்பில் வைர அகற்றும் சிகிச்சையை மேற்கொண்டனர், இது PDC பற்களின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தியது. இருப்பினும், இந்த கண்டுபிடிப்பு அதற்குத் தகுதியான கவனத்தைப் பெறவில்லை. 2000 ஆம் ஆண்டுக்குப் பிறகுதான், PDC வைர அடுக்குகளைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலுடன், துளையிடும் சப்ளையர்கள் பாறை துளையிடுதலில் பயன்படுத்தப்படும் PDC பற்களுக்கு இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கினர். இந்த முறையுடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட பற்கள் குறிப்பிடத்தக்க வெப்ப இயந்திர தேய்மானத்துடன் கூடிய அதிக சிராய்ப்பு அமைப்புகளுக்கு ஏற்றவை மற்றும் பொதுவாக "டி-கோபால்ட்" பற்கள் என்று குறிப்பிடப்படுகின்றன.
"டி-கோபால்ட்" என்று அழைக்கப்படுவது PDC ஐ உருவாக்க பாரம்பரிய முறையில் தயாரிக்கப்படுகிறது, பின்னர் அதன் வைர அடுக்கின் மேற்பரப்பு வலுவான அமிலத்தில் மூழ்கி அமில பொறித்தல் செயல்முறை மூலம் கோபால்ட் கட்டத்தை நீக்குகிறது. கோபால்ட் அகற்றலின் ஆழம் சுமார் 200 மைக்ரான்களை எட்டும்.
ஒரே மாதிரியான இரண்டு PDC பற்களில் (அவற்றில் ஒன்று வைர அடுக்கு மேற்பரப்பில் கோபால்ட் அகற்றும் சிகிச்சைக்கு உட்படுத்தப்பட்டது) ஒரு கனரக தேய்மான சோதனை நடத்தப்பட்டது. 5000 மீ கிரானைட்டை வெட்டிய பிறகு, கோபால்ட் அகற்றப்படாத PDCயின் தேய்மான விகிதம் கூர்மையாக அதிகரிக்கத் தொடங்கியது கண்டறியப்பட்டது. இதற்கு நேர்மாறாக, கோபால்ட் அகற்றப்பட்ட PDC தோராயமாக 15000 மீ பாறையை வெட்டும்போது ஒப்பீட்டளவில் நிலையான வெட்டு வேகத்தை பராமரித்தது.
2. PDC இன் கண்டறிதல் முறை
PDC பற்களைக் கண்டறிய இரண்டு வகையான முறைகள் உள்ளன, அதாவது அழிவு சோதனை மற்றும் அழிவில்லாத சோதனை.
1. அழிவு சோதனை
இந்தச் சோதனைகள், பற்களை வெட்டுவதன் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்கு, முடிந்தவரை யதார்த்தமாக டவுன்ஹோல் நிலைமைகளை உருவகப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. அழிவுகரமான சோதனையின் இரண்டு முக்கிய வடிவங்கள் உடைகள் எதிர்ப்பு சோதனைகள் மற்றும் தாக்க எதிர்ப்பு சோதனைகள் ஆகும்.
(1) உடைகள் எதிர்ப்பு சோதனை
PDC உடைகள் எதிர்ப்பு சோதனைகளைச் செய்ய மூன்று வகையான உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
A. செங்குத்து லேத் எந்திரம் (VTL)
சோதனையின் போது, முதலில் PDC பிட்டை VTL லேத் இயந்திரத்தில் பொருத்தி, PDC பிட்டுக்கு அருகில் ஒரு பாறை மாதிரியை (பொதுவாக கிரானைட்) வைக்கவும். பின்னர் பாறை மாதிரியை லேத் அச்சில் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் சுழற்றவும். PDC பிட் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்துடன் பாறை மாதிரியில் வெட்டுகிறது. சோதனைக்கு கிரானைட்டைப் பயன்படுத்தும் போது, இந்த வெட்டு ஆழம் பொதுவாக 1 மிமீக்கும் குறைவாக இருக்கும். இந்த சோதனை உலர்ந்ததாகவோ அல்லது ஈரமாகவோ இருக்கலாம். "உலர்ந்த VTL சோதனையில்", PDC பிட் பாறை வழியாக வெட்டும்போது, குளிர்ச்சி பயன்படுத்தப்படுவதில்லை; உருவாக்கப்படும் அனைத்து உராய்வு வெப்பமும் PDC க்குள் நுழைந்து, வைரத்தின் கிராஃபிடைசேஷன் செயல்முறையை துரிதப்படுத்துகிறது. அதிக துளையிடும் அழுத்தம் அல்லது அதிக சுழற்சி வேகம் தேவைப்படும் நிலைமைகளின் கீழ் PDC பிட்களை மதிப்பிடும்போது இந்த சோதனை முறை சிறந்த முடிவுகளைத் தருகிறது.
"ஈரமான VTL சோதனை", சோதனையின் போது PDC பற்களை நீர் அல்லது காற்றால் குளிர்விப்பதன் மூலம் மிதமான வெப்பமாக்கல் நிலைமைகளின் கீழ் PDC இன் ஆயுளைக் கண்டறியும். எனவே, இந்த சோதனையின் முக்கிய தேய்மான ஆதாரம் வெப்பமூட்டும் காரணியை விட பாறை மாதிரியை அரைப்பதாகும்.
B, கிடைமட்ட லேத் எந்திரம்
இந்த சோதனை கிரானைட்டிலும் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, மேலும் சோதனையின் கொள்கை அடிப்படையில் VTL போலவே உள்ளது. சோதனை நேரம் ஒரு சில நிமிடங்கள் மட்டுமே, மேலும் கிரானைட் மற்றும் PDC பற்களுக்கு இடையிலான வெப்ப அதிர்ச்சி மிகவும் குறைவாக உள்ளது.
PDC கியர் சப்ளையர்கள் பயன்படுத்தும் கிரானைட் சோதனை அளவுருக்கள் மாறுபடும். எடுத்துக்காட்டாக, அமெரிக்காவில் உள்ள சின்தெடிக் கார்ப்பரேஷன் மற்றும் DI நிறுவனம் பயன்படுத்தும் சோதனை அளவுருக்கள் சரியாக ஒரே மாதிரியானவை அல்ல, ஆனால் அவை தங்கள் சோதனைகளுக்கு ஒரே கிரானைட் பொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மிகக் குறைந்த போரோசிட்டி மற்றும் 190MPa சுருக்க வலிமை கொண்ட கரடுமுரடான முதல் நடுத்தர தர பாலிகிரிஸ்டலின் பற்றவைப்பு பாறை.
சி. சிராய்ப்பு விகிதத்தை அளவிடும் கருவி
குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ், சிலிக்கான் கார்பைடு அரைக்கும் சக்கரத்தை ஒழுங்கமைக்க PDC இன் வைர அடுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அரைக்கும் சக்கரத்தின் தேய்மான வீதத்திற்கும் PDC இன் தேய்மான வீதத்திற்கும் இடையிலான விகிதம் PDC இன் தேய்மான குறியீடாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது, இது தேய்மான விகிதம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
(2) தாக்க எதிர்ப்பு சோதனை
தாக்க சோதனைக்கான முறையானது, PDC பற்களை 15-25 டிகிரி கோணத்தில் நிறுவி, பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்திலிருந்து ஒரு பொருளை கீழே இறக்கி PDC பற்களில் உள்ள வைர அடுக்கை செங்குத்தாகத் தாக்குவதை உள்ளடக்கியது. விழும் பொருளின் எடை மற்றும் உயரம், சோதனைப் பல்லால் அனுபவிக்கப்படும் தாக்க ஆற்றல் அளவைக் குறிக்கிறது, இது படிப்படியாக 100 ஜூல்கள் வரை அதிகரிக்கலாம். மேலும் சோதிக்க முடியாத வரை ஒவ்வொரு பல்லும் 3-7 முறை தாக்கப்படலாம். பொதுவாக, ஒவ்வொரு வகை பல்லின் குறைந்தது 10 மாதிரிகள் ஒவ்வொரு ஆற்றல் மட்டத்திலும் சோதிக்கப்படுகின்றன. பற்களின் தாக்கத்திற்கு எதிர்ப்பில் ஒரு வரம்பு இருப்பதால், ஒவ்வொரு ஆற்றல் மட்டத்திலும் சோதனை முடிவுகள் ஒவ்வொரு பல்லுக்கும் தாக்கத்திற்குப் பிறகு வைரம் சிதறலின் சராசரி பரப்பளவாகும்.
2. அழிவில்லாத சோதனை
மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அழிவில்லாத சோதனை நுட்பம் (காட்சி மற்றும் நுண்ணிய ஆய்வு தவிர) மீயொலி ஸ்கேனிங் (Cscan) ஆகும்.
சி ஸ்கேனிங் தொழில்நுட்பம் சிறிய குறைபாடுகளைக் கண்டறிந்து குறைபாடுகளின் இடம் மற்றும் அளவை தீர்மானிக்க முடியும். இந்த சோதனையைச் செய்யும்போது, முதலில் PDC பல்லை ஒரு தண்ணீர் தொட்டியில் வைக்கவும், பின்னர் ஒரு அல்ட்ராசோனிக் ஆய்வு மூலம் ஸ்கேன் செய்யவும்;
இந்தக் கட்டுரை “சர்வதேச உலோக வேலை வலையமைப்பு"
இடுகை நேரம்: மார்ச்-21-2025
