PDC Composites (PCD) — Material funcional de alta eficiencia

El PDC-composite (Polycrystalline Diamond Compact, PCD/PDC) es un nuevo material funcional de alta resistencia, obtenido mediante la sinterización de polvo de diamante con una base de carburo cementado bajo ultra alta presión (50.000–80.000 atm) y alta temperatura (1500–2000°C). La empresa Moresuperhard produce compuestos PDC que se aplican ampliamente en brocas de perforación petrolera, herramientas de perforación geológica, así como en diversas herramientas de corte para máquinas.

1. ¿Qué es un compuesto PDC?

Está fabricado a partir de polvo de diamante y una matriz de carburo cementado, sinterizados en condiciones de ultra alta presión y temperatura.

• Capa superior: diamante policristalino (PCD) con un espesor de 0,5–1 mm. El contenido de diamante alcanza el 99%, dureza HV7500–HV9000 y alta resistencia al desgaste.
• Capa inferior: carburo cementado (por ejemplo, carburo de tungsteno-cobalto), que proporciona resistencia y tenacidad al impacto.
• Estructura de interfaz: la transición multicapa y la distribución de granos en diferentes capas aumentan la resistencia de la unión y la resistencia a los impactos.

2. Dimensiones de los insertos PDC

El diámetro de los compuestos PDC suele ser de 5–19 mm (0,2–0,75 pulgadas).

Los tamaños más comunes de cortadores PDC son: 0808, 1108, 1308, 1313, 1613, 1913.

3. Principales características de los compuestos PDC

• Alta dureza y resistencia al desgaste: de 60 a 80 veces más resistentes al desgaste que el carburo cementado. El bajo coeficiente de fricción reduce la fuerza de corte y la temperatura.
• Excelente conductividad térmica: entre 1,5 y 7 veces mayor que la de los carburos cementados, lo que favorece una eficaz disipación del calor.
• Resistencia térmica: soporta hasta 750°C (durante 2 minutos), especialmente importante en perforaciones en formaciones blandas y medias.
• Propiedades mecánicas: resistencia a la flexión de hasta 1500 MPa, con alta resistencia y tenacidad al impacto.
• Alta precisión dimensional: el bajo coeficiente de expansión térmica garantiza estabilidad en las dimensiones.

4. PDC compuestos Principales áreas de aplicación

• Perforación petrolera y geológica: brocas para formaciones blandas y medias, aumentando la velocidad y la vida útil de la perforación.
• Mecanizado: corte de carburos cementados, cerámica, madera, metales no ferrosos y sus aleaciones.
• Herramientas resistentes al desgaste: insertos de torneado, fresas, brocas y herramientas para materiales complejos y de alta resistencia.

5. PDC insertos Ventajas tecnológicas y tendencias de desarrollo

Mayor resistencia al desgaste y tenacidad al impacto: mediante el aumento del espesor de la capa de diamante y la optimización de la distribución de granos y la estructura de la interfaz.

Alta resistencia térmica: mejora de las tecnologías de sinterización para trabajar a temperaturas más elevadas.

Soluciones personalizadas: fabricación de compuestos PDC con formas planas, ranuradas o especiales según los requerimientos del cliente.

Mayor vida útil: algunos modelos de brocas duran de 20 a 40 veces más que las herramientas tradicionales.

Placas grandes y especiales: aumento del diámetro y desarrollo de formas únicas para mejorar la eficiencia del sinterizado y la resistencia al impacto.