As ferramentas PDC (ferramentas compostas de diamante policristalino) oferecem recursos altamente eficientes de corte e quebra de rochas-em perfuração de petróleo, exploração geológica e usinagem de materiais altamente-resistentes ao desgaste-devido à combinação da alta dureza da camada externa de diamante e da boa tenacidade da camada subjacente de metal duro. No entanto, para concretizar plenamente as suas vantagens de desempenho, é essencial seguir métodos operacionais científicos e padronizados, abrangendo aspectos como preparação da instalação, configuração de parâmetros, monitoramento de processos e manutenção, para reduzir o risco de desgaste anormal e falhas repentinas, garantindo segurança operacional e eficiência econômica.
A preparação antes da operação é fundamental para garantir o funcionamento normal das ferramentas PDC. Primeiro, inspecione a aparência da ferramenta para confirmar se a camada de diamante não apresenta rachaduras, lascas ou separações óbvias na interface e se a matriz de metal duro está livre de deformações ou danos. Durante a instalação, certifique-se de que a coaxialidade e a força de aperto da ferramenta e da broca ou porta-ferramenta atendam às especificações, evitando concentração de carga localizada causada por oscilação ou afrouxamento, o que pode levar ao descascamento prematuro da camada de diamante. Para ferramentas multi{3}}dentes, verifique o ângulo de instalação e a consistência da altura de cada dente de corte para garantir uma distribuição uniforme da força.
As configurações dos parâmetros devem ser razoavelmente combinadas com base nas características das condições de trabalho. Durante as operações de perfuração, a pressão de perfuração, a velocidade de rotação e o deslocamento da bomba apropriados devem ser determinados de acordo com a dureza, abrasividade e índice de perfurabilidade da rocha de formação. Geralmente, em formações médias-macias a médias-duras, a pressão de perfuração e a velocidade de rotação podem ser aumentadas adequadamente para obter uma taxa de perfuração mecânica mais alta; ao encontrar formações contendo cascalho ou forte impacto das camadas intermediárias, a pressão da perfuração deve ser reduzida e a velocidade de rotação controlada para mitigar os danos da carga de impacto nos dentes cortantes. Em aplicações de usinagem, a velocidade de corte, a taxa de avanço e a profundidade de corte devem ser selecionadas em combinação com a condutividade térmica do material, a tendência de endurecimento e a rigidez da máquina-ferramenta para evitar danos térmicos à camada de diamante ou fratura da matriz devido ao acúmulo de calor ou sobrecarga mecânica.
O monitoramento do processo é crucial para garantir uma operação contínua e segura. Durante a perfuração, os dados de torque, pressão de perfuração, velocidade de rotação e vibração podem ser coletados em tempo real usando um sistema de medição-durante-a perfuração. Quaisquer flutuações anormais devem ser analisadas imediatamente e os parâmetros ajustados adequadamente. Se necessário, a perfuração deve ser interrompida para verificar o estado da ferramenta. Durante a usinagem, deve-se prestar atenção ao monitoramento das mudanças na temperatura da zona de corte e na qualidade da superfície. Se for detectado desgaste anormal, travamento da ferramenta ou aumento de vibração, a máquina deverá ser parada imediatamente para investigação. Para operações contínuas-de longo prazo, inspeções regulares de amostragem devem ser estabelecidas. Usando lentes de aumento ou equipamento de imagem, o padrão de desgaste dos dentes cortantes deve ser examinado para avaliar a vida restante e desenvolver um plano de substituição.
O resfriamento e a lubrificação são igualmente essenciais durante a operação. Durante as operações de perfuração, a circulação do fluido de perfuração deve ser garantida, e a densidade e a viscosidade apropriadas devem ser selecionadas com base nas características da formação para remover efetivamente os cascalhos rochosos, reduzir a temperatura da zona de corte e minimizar a erosão química da camada de diamante e da rocha. Para aplicações de usinagem, devem ser usados refrigerantes com baixo-resíduo, quimicamente inertes e compatíveis com diamante-. Deve-se prestar atenção à direção e cobertura da pulverização para evitar a decomposição do líquido refrigerante em altas temperaturas, o que poderia produzir substâncias nocivas ou exacerbar a corrosão interfacial. Ao operar em condições secas ou semi{6}}secas, os parâmetros de corte devem ser reduzidos adequadamente para compensar a dissipação de calor insuficiente.
A manutenção e o armazenamento pós{0}}operação afetam diretamente a reutilização das ferramentas de corte. Aparas de rocha, óleo ou lascas aderidas à superfície da ferramenta devem ser removidas. Ferramentas macias e agentes de limpeza neutros devem ser usados para evitar riscar a camada de diamante. A condição das superfícies de contato e do substrato deve ser inspecionada; qualquer dano deve ser avaliado imediatamente para reparo ou a ferramenta deve ser descartada. O ambiente de armazenamento deve ser seco, protegido da luz e mantido em temperatura constante, evitando a entrada de ar úmido ou gases corrosivos. As ferramentas PDC devem ser classificadas e isoladas de acordo com as especificações para evitar colisões e quedas.
Em resumo, o método de operação das ferramentas PDC é crucial em todo o ciclo operacional, desde a instalação e preparação, configuração de parâmetros até o monitoramento do processo e pós{0}}manutenção. Cada etapa deve obedecer rigorosamente às especificações técnicas. Somente estabelecendo procedimentos operacionais padronizados e fortalecendo a supervisão as vantagens-de corte e ruptura das ferramentas PDC podem ser maximizadas, alcançando metas operacionais eficientes, estáveis e seguras e fornecendo suporte confiável para exploração e desenvolvimento de recursos, bem como usinagem de alta-resistência ao desgaste-.
