Bit Teras Berlian: Kejuruteraan Ketepatan untuk Prestasi Penggerudian Melampau

Teknologi Teras: Bagaimana Bit Berlian Mengungguli Alat Konvensional

1. Struktur Keratan & Sains Bahan

• Bit Berlian Diresapi: Ini menampilkan kersik berlian sintetik yang digantung seragam dalam matriks logam serbuk (biasanya tungsten karbida). Apabila matriks secara beransur-ansur haus semasa penggerudian, kristal berlian segar terus terdedah—mengekalkan permukaan pemotongan tajam yang konsisten. Reka bentuk yang diperbaharui sendiri ini memberikan jangka hayat yang luar biasa dalam formasi granit, kuarzit dan batuan yang kasar..
• Bit PDC Set Permukaan: Bit Polycrystalline Diamond Compact (PDC) menggunakan berlian industri yang diikat pada pemotong tungsten karbida. Dicipta dengan geometri bilah seimbang (6–8 bilah) dan pemotong premium 1308mm, ia menyediakan penyingkiran batu yang agresif dalam formasi sederhana keras seperti batu kapur atau batu lumpur. Pengoptimuman hidraulik memastikan pembersihan serpihan yang cekap, menghalang bebola bit.
• Inovasi Hibrid: Rim bersegmen turbo menggabungkan segmen berlian yang dikimpal laser dengan tepi bergerigi, meningkatkan kelajuan pemotongan dalam jubin konkrit dan seramik. Ketebalan segmen 2.4–2.8mm dan ketinggian 7–10mm memberikan kestabilan struktur semasa operasi tork tinggi.

2. Teknik Pembuatan

• Kimpalan Laser: Mencipta ikatan metalurgi antara segmen dan badan keluli, menahan suhu sehingga 1,100°C. Ini menghapuskan kehilangan segmen dalam konkrit bertetulang atau coring lubang dalam.
• Pensinteran Tekan Panas: Digunakan untuk bit yang diresapi, proses ini memampatkan komposit matriks berlian di bawah haba/tekanan melampau, memastikan pengedaran berlian seragam dan rintangan haus .

3. Ciri Kejuruteraan Ketepatan

• Perlindungan Tolok TSP/PDC: Berlian Stabil Terma (TSP) atau pemotong berbentuk arka melindungi diameter luar bit, mengekalkan ketepatan lubang walaupun di bawah tegasan sisi .
• Profil Parabola: Muka cetek, melengkung mengurangkan kawasan sentuhan, mengurangkan keperluan tork sambil meningkatkan kadar penembusan .

Mengapa Industri Memilih Bit Teras Berlian: Kelebihan Tidak Ditandingi

• Kelajuan & Kecekapan: Kurangkan masa penggerudian sehingga 300% berbanding bit konvensional. Segmen turbo yang dikimpal laser memotong konkrit bertetulang pada kadar 5–10x lebih pantas daripada alternatif karbida .
• Integriti Sampel: Ekstrak teras yang tidak tercemar dengan keretakan hampir sifar—penting untuk analisis mineral atau ujian struktur. Bit PDC menyampaikan 98% kadar pemulihan teras dalam hard rock .
• Kecekapan Kos: Walaupun kos permulaan yang lebih tinggi, jangka hayat bit berlian (cth, 150–300+ meter dalam granit) mengurangkan kos setiap meter sebanyak 40–60% .
• Kepelbagaian: Daripada batu pasir lembut kepada konkrit bertetulang keluli, matriks khusus menyesuaikan diri dengan julat UCS (Kekuatan Mampatan Tidak Terkurung) 20–300 MPa .
• Gangguan Tapak Minimal: Operasi tanpa getaran mengekalkan integriti struktur dalam projek pengubahsuaian.

Aplikasi Perindustrian: Di mana Diamond Bits Excel

Perlombongan & Penerokaan Geologi

• Persampelan Teras Mineral: Bit terresapi bersaiz HQ3/NQ3 (diameter 61.5–75.7mm) mendapatkan semula teras tulen daripada formasi batuan keras dalam. Dipasangkan dengan pelantar tork tinggi seperti Boart Longyear LM110 (daya suapan 128kN), ia mencapai penembusan 33% lebih pantas dalam bijih besi atau deposit emas.
• Telaga Geoterma: Bit PDC menggerudi melalui basalt gunung berapi dan lapisan igneus yang melelas, mengekalkan prestasi pada suhu 300°C+ 1.

Pembinaan & Kejuruteraan Awam

• Penggerudian Struktur: Bit teras dikimpal laser (68–102mm) mencipta saluran HVAC atau bolt penambat dalam papak konkrit. Teknologi pra-tepi segmen membolehkan lubang bersih dan bebas burr tanpa spalling .
• Fabrikasi Granit/Marmar: Bit teras basah dipateri (19–65mm) memotong lubang paip di atas meja dengan tepi yang digilap, menghilangkan serpihan. Penyejukan air memanjangkan hayat bit 3x 510.

Infrastruktur & Utiliti

• Membosankan Terowong: Bit reamer dengan kon penggelek yang boleh diganti melebarkan lubang pandu hingga 1.5m+ diameter untuk saluran paip atau aci pengudaraan .
• Pemeriksaan Konkrit: Sampel ekstrak bit teras berongga 68mm untuk ujian kekuatan mampatan dalam projek jambatan/jalan raya .

Memilih Bit yang Tepat: Faktor Keputusan Teknikal

Jadual: Panduan Pemilihan Bit mengikut Bahan

Kriteria Pemilihan Kritikal:

1. Kekerasan Pembentukan: Gunakan bit impregnasi ikatan lembut untuk batuan bersilik; pilih PDC dalam lapisan sederhana keras.
2. Keperluan Penyejukan: Penggerudian basah (disejukkan dengan air) menghalang terlalu panas dalam lubang dalam; penggerudian kering sesuai dengan konkrit cetek.
3. Keserasian Rig: Padankan jenis shank (cth, benang 5/8″-11, M14) dengan mesin gerudi. Reka bentuk modular pelantar LM110 menerima semua bit standard industri.
4. Diameter/Kedalaman: Bit melebihi 102mm memerlukan tong yang lebih keras untuk mengelakkan pesongan.

Inovasi Membentuk Masa Depan

• Integrasi Penggerudian Pintar: Penderia yang dibenamkan dalam bit menyampaikan data masa nyata mengenai perubahan haus, suhu dan pembentukan kepada pengawal pelantar.
• Berlian Berstruktur Nano: 40% rintangan lelasan lebih tinggi melalui salutan nano untuk hayat bit yang dilanjutkan.
• Reka Bentuk Mesra Alam: Sistem kitar semula air dan pelincir terbiodegradasi sejajar dengan amalan perlombongan mampan.