功能上浸出的pcd切割器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種切割臺(tái)包括切割表面、相對(duì)的表面、切割臺(tái)外壁以及一個(gè)或多個(gè)槽。該切割臺(tái)外壁從相對(duì)的表面的周緣延伸至切割表面的周緣。這些槽從切割表面的一部分延伸至切割臺(tái)外壁的一部分。將切割臺(tái)浸出以形成熱穩(wěn)定切割臺(tái)。在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)糟定位成與至少其它槽平行。在一些實(shí)施例中,這些槽圍繞切割表面周向地定位。在一些實(shí)施例中,至少一個(gè)槽利用回填材料回填以增強(qiáng)熱傳遞或抗沖擊性。在一些實(shí)施例中,切割臺(tái)聯(lián)接于基底以形成切割器。槽在切割臺(tái)形成之后或形成過(guò)程中形成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】功能上浸出的PCD切割器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)涉及2010年8月24日提交的、題為“PCD Cutter With Fins (具有翼部的P⑶切割器)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)12/862,531,該申請(qǐng)以參見(jiàn)的方式納入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總地涉及聚晶金剛石復(fù)合片("PDC")切割器;并且更具體地涉及具有改進(jìn)熱穩(wěn)定性的PDC切割器。
技術(shù)背景
[0004]聚晶金剛石復(fù)合片("PDC")已用在工業(yè)應(yīng)用中,包括鑿巖應(yīng)用和金屬加工應(yīng)用。一些復(fù)合片具有優(yōu)于一些其它類(lèi)型切割構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn),例如更佳的耐磨損性和耐沖擊性。roc可通過(guò)在稱(chēng)為“金剛石穩(wěn)定域”的高壓和高溫("HPHT")條件下、在存在促進(jìn)金剛石-金剛石鍵的催化劑/溶劑的情形下,將各個(gè)金剛石顆粒燒結(jié)在一起,該高壓和高溫條件通常在四十千巴以上以及在1200攝氏度和2000攝氏度之間。用于燒結(jié)的金剛石復(fù)合片的催化劑/溶劑的一些示例是鈷、鎳、鐵以及其它VIII族金屬。PDC通常所具有的金剛石含量高于70% (以體積計(jì)),典型是約80%至約95%。根據(jù)一個(gè)示例,可將無(wú)基底PDC機(jī)械地粘結(jié)至工具(未示出)。或者,PDC可粘結(jié)至基底,由此形成PDC切割器,該P(yáng)DC切割器通常可插在諸如鉆頭或擴(kuò)孔器之類(lèi)的向下鉆進(jìn)的工具(未示出)中。
[0005]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有聚晶金剛石("P⑶〃)切割臺(tái)Iio或復(fù)合片的roc切割器100的側(cè)視圖。雖然在示例的實(shí)施例中描述了 PCD切割臺(tái)110,然而其它類(lèi)型的切割臺(tái)、包括立方氮化硼("CBN")復(fù)合片也可用在替代類(lèi)型的切割器中。參見(jiàn)圖1,PDC切割器100通常包括P⑶切割臺(tái)110和聯(lián)接于該P(yáng)⑶切割臺(tái)110的基底150。P⑶切割臺(tái)110大約是一英寸的十分之一(2.5毫米)厚,且厚度可基于應(yīng)用情形而改變。
[0006]基底150包括頂表面152、底表面154以及基底外壁156,該基底外壁從頂表面152的周緣延伸至底表面154的周緣。P⑶切割臺(tái)110包括切割表面112、相對(duì)表面114以及P⑶切割臺(tái)外壁116,該P(yáng)⑶切割臺(tái)外壁從切割表面112的周緣延伸至相對(duì)表面114的周緣。根據(jù)一些示例實(shí)施例,至少圍繞PCD切割臺(tái)110的周緣形成有斜面(未示出)。PCD切割臺(tái)110的相對(duì)表面114聯(lián)接于基底150的頂表面152。通常,P⑶切割臺(tái)110使用HPHT壓力機(jī)聯(lián)接于基底150。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法也可用于將PCD切割臺(tái)110聯(lián)接于基底150。在一個(gè)實(shí)施例中,在將P⑶切割臺(tái)110聯(lián)接于基底150時(shí),P⑶切割臺(tái)110的切割表面112基本上平行于基底150的底表面154。此外,PDC切割器100已示作具有直圓柱形的形狀;然而,PDC切割器100在其它實(shí)施例中形成為其它幾何形狀或非幾何形狀。在某些實(shí)施例中,相對(duì)表面114和頂表面152基本上是平面的;然而,相對(duì)表面114和頂表面152在其它實(shí)施例也可以是非平面的。
[0007]根據(jù)一個(gè)示例,PDC切割器100通過(guò)如下方式形成:獨(dú)立地形成P⑶切割臺(tái)110和基底150,之后將P⑶切割臺(tái)110粘結(jié)至基底150。或者,首先形成基底150,然后通過(guò)將聚晶金剛石粉末放置在基底150的頂表面152上并使得聚晶金剛石粉末和基底150經(jīng)受高溫和高壓處理而將P⑶切割臺(tái)110形成在基底150的頂表面152上。雖然已簡(jiǎn)單描述了形成PDC切割器100的兩種方法,然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可使用其它已知的方法。
[0008]根據(jù)一個(gè)示例,通過(guò)使金剛石粉末層和碳化鎢和鈷粉末的混合物經(jīng)受HPHT條件來(lái)將rcD切割臺(tái)110粘結(jié)至由諸如燒結(jié)碳化鎢之類(lèi)材料形成的基底150。在處理過(guò)程中,鈷擴(kuò)散到金剛石粉末中,且因此既用作催化劑/溶劑來(lái)燒結(jié)金剛石粉末以形成金剛石-金剛石鍵又用作用于碳化鎢的粘結(jié)劑??障缎纬稍诮饎偸奶?碳鍵之間。強(qiáng)鍵形成在P⑶切割臺(tái)Iio和燒結(jié)碳化鎢基底150之間。鈷擴(kuò)散到金剛石粉末中會(huì)致使鈷沉積在形成于PCD切割臺(tái)HO內(nèi)的空隙內(nèi)。雖然作為示例提供了諸如碳化鎢和鈷之類(lèi)的一些材料,然而本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它材料也可用于形成基底150、P⑶切割臺(tái)110并且形成基底150和P⑶切割臺(tái)110之間的粘結(jié)。
[0009]由于鈷或催化材料沉積在形成于P⑶切割臺(tái)110內(nèi)的空隙內(nèi)且鈷比金剛石具有高得多的熱膨脹率,因而P⑶切割臺(tái)110在高于約750攝氏度的溫度下熱退化且該P(yáng)⑶切割臺(tái)的切割效率也會(huì)顯著地退化。因此,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的典型浸出工藝用于使沉積的催化材料反應(yīng),由此從空隙中去除該催化材料。
[0010]所有典型的浸出過(guò)程都包含酸溶液(未示出),該酸溶液與沉積在PCD切割臺(tái)110的空隙內(nèi)的催化材料起反應(yīng)。根據(jù)典型浸出過(guò)程的一個(gè)示例,PDC切割器放置在酸溶液(未示出)內(nèi),使得PCD切割臺(tái)110的至少一部分浸沒(méi)在酸溶液內(nèi)。酸溶液沿著PCD切割臺(tái)110的外表面與催化材料起反應(yīng)。酸溶液在PCD切割臺(tái)110的內(nèi)部緩慢向內(nèi)運(yùn)動(dòng)并且持續(xù)地與催化材料起反應(yīng)。然而,在酸溶液進(jìn)一步向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),反應(yīng)副產(chǎn)物逐漸變得更難于去除;因此,浸出率顯著地減緩。為此,在浸出工藝持續(xù)時(shí)間和催化劑去除深度之間出現(xiàn)一種折衷,其中成本隨著浸出持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)而增大。
[0011]圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1所示P⑶切割臺(tái)110的熱穩(wěn)定殼體200的立體圖。熱穩(wěn)定殼體200是PCD切割臺(tái)100 (圖1)的浸出部分。熱穩(wěn)定殼體200使用典型的浸出工藝沿著PCD切割臺(tái)110 (圖1)的外表面形成,并且從外表面延伸催化劑去除深度210。因此,熱穩(wěn)定殼體200包括P⑶切割臺(tái)110 (圖1)的切割表面112和P⑶切割臺(tái)外壁116,并且向內(nèi)延伸大約催化劑去除深度210。熱穩(wěn)定殼體200基本上呈杯形并且在其中形成有空腔215。空腔215由富催化劑的P⑶切割臺(tái)310 (圖3A)占據(jù)。因此,P⑶切割臺(tái)110 (圖1)包括熱穩(wěn)定殼體200和富催化劑的P⑶切割臺(tái)310 (圖3A)。典型的浸出工藝包括從P⑶切割臺(tái)110(圖1)的一部分中去除催化材料,由此形成熱穩(wěn)定殼體200。通常,催化劑去除深度210是均勻的,這通過(guò)浸出工藝管理參數(shù)指示;然而,在某些示例中,催化劑去除深度210也可以是不均勻的。催化劑去除深度210通常在從大約一英寸的千分之二(0.05毫米)至大約一英寸的千分之八(0.2毫米)的范圍內(nèi),然而在某些實(shí)施例中也可更大。熱穩(wěn)定殼體200基本上不具有催化材料,且因此提供大得多的熱穩(wěn)定性,使得PDC切割器100 (圖1)能承受由于巖石和PDC切割器100 (圖1)之間相互作用而產(chǎn)生的較高電極頭閃溫。在熱穩(wěn)定殼體200內(nèi)缺少催化材料能避免在微觀角度上由于金剛石網(wǎng)格和催化材料之間熱膨脹差而產(chǎn)生的損壞,并且延長(zhǎng)金剛石石墨化過(guò)程。
[0012]圖3A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)生磨損平坦部300的TCD切割臺(tái)110的立體圖。該P(yáng)CD切割臺(tái)110包括熱穩(wěn)定殼體200,該熱穩(wěn)定殼體圍繞富催化劑PCD切割臺(tái)310的各部分。由于熱穩(wěn)定殼體200的一部分由于PCD切割臺(tái)110和巖石成形物之間相互作用而磨損,因而形成了磨損平坦部300,由此使得富催化劑P⑶切割臺(tái)的一部分310露出。因此,磨損平坦部300在熱穩(wěn)定殼體200和富催化劑P⑶切割臺(tái)的該部分310之間產(chǎn)生交界部305。與熱穩(wěn)定殼體200和巖石成形物之間的相互作用一起,富催化劑PCD切割臺(tái)的該部分310也會(huì)開(kāi)始與巖石成形物相互作用,由此加速了 P⑶切割臺(tái)110的熱機(jī)械磨損過(guò)程。這會(huì)導(dǎo)致顯著地降低切割效率并且大大地縮短PDC切割器100 (圖100)的剩余壽命。由于熱穩(wěn)定殼體200被磨損且富催化劑PCD切割臺(tái)的該部分310變得露出,因而還會(huì)產(chǎn)生第二失效機(jī)制。第二失效機(jī)制包括使得熱穩(wěn)定殼體300的一部分和富催化劑PCD切割臺(tái)的該部分310都與巖石成形物相互作用。在鉆探應(yīng)用中,在交界部305處以及交界部與巖石成形物的接觸點(diǎn)處會(huì)形成裂紋。最終,在POT切割臺(tái)110內(nèi)會(huì)產(chǎn)生碎屑,由此加速使PDC切割器(圖1)退化。
[0013]圖3B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)生較大磨損平坦部350的P⑶切割臺(tái)110的立體圖。在繼續(xù)鉆探應(yīng)用并且通過(guò)PCD切割臺(tái)110的剪切作用去除了更多巖石的情形下,磨損平坦部350的尺寸會(huì)增大,由此使得富催化劑PCD切割臺(tái)的較大部分310會(huì)露出。磨損繼續(xù)發(fā)展,由于富催化劑PCD切割臺(tái)310有較大部分與巖石成形物相互作用而熱穩(wěn)定殼體有較少部分會(huì)與巖石成形物相互作用,熱效應(yīng)會(huì)加速磨損率。富催化劑的PCD切割臺(tái)的較大部分內(nèi)的鈷會(huì)以與金剛石的膨脹率不同的膨脹率熱膨脹,由此增大磨損率。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]結(jié)合附圖閱讀參照某些示例實(shí)施例的以下描述會(huì)清楚地理解本發(fā)明的前述和其它特征和各方面,附圖中:
[0015]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有PCD切割臺(tái)的PDC切割器的側(cè)視圖;
[0016]圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1所示PCD切割臺(tái)的熱穩(wěn)定殼體的立體圖;
[0017]圖3A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)生磨損平坦部的PCD切割臺(tái)的立體圖;
[0018]圖3B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)生較大磨損平坦部的PCD切割臺(tái)的立體圖;
[0019]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的具有PCD切割臺(tái)的PDC切割器的立體圖;
[0020]圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的圖4所示PCD切割臺(tái)的熱穩(wěn)定殼體的立體圖;
[0021]圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的產(chǎn)生磨損平坦部的PCD切割臺(tái)的立體圖;
[0022]圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的產(chǎn)生較大磨損平坦部的PCD切割臺(tái)的立體圖;
[0023]圖7示出了關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的PCD切割臺(tái)和根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)的磨損平坦部深度與露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比之間的圖表關(guān)系;
[0024]圖8示出了關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的PCD切割臺(tái)和根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)的、PCD切割臺(tái)的磨損平坦部深度和磨損平坦部面積之間的圖表關(guān)系;
[0025]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PDC切割器的側(cè)視圖;
[0026]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)的俯視圖;
[0027]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)的俯視圖;
[0028]圖12示出根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)的熱穩(wěn)定殼體的立體圖;[0029]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)的俯視圖;
[0030]圖14A示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的槽制造設(shè)備的側(cè)視圖,該槽制造設(shè)備用于制造一個(gè)或多個(gè)槽;
[0031]圖14B示出了根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的通過(guò)對(duì)圖14A所示的槽制造設(shè)備進(jìn)行燒結(jié)而形成的燒結(jié)槽制造設(shè)備的側(cè)視圖;以及
[0032]圖14C示出了根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的圖14B所示PCD切割臺(tái)的俯視圖。
[0033]附圖僅說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例且因此不被考慮為限制其范圍,因?yàn)楸景l(fā)明可采用其他等效的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明總地涉及聚晶金剛石復(fù)合片("PDC")切割器;并且更具體地涉及具有改進(jìn)熱穩(wěn)定性的PDC切割器。雖然下文結(jié)合PDC切割器來(lái)提供對(duì)于示例實(shí)施例的描述,然而本發(fā)明的替代實(shí)施例也可應(yīng)用于其它類(lèi)型的切割器或復(fù)合片,包括但不局限于聚晶氮化硼("PCBN")切割器或者PCBN復(fù)合片??赏ㄟ^(guò)參照附圖閱讀下文簡(jiǎn)要描述的非限制性的、示例性實(shí)施例的以下描述來(lái)更好地理解本發(fā)明,其中每個(gè)附圖的類(lèi)似部件都由相同附圖標(biāo)記標(biāo)
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[0035]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的具有P⑶切割臺(tái)410的PDC切割器400的立體圖。雖然在示例的實(shí)施例中描述了 PCD切割臺(tái)410,然而其它類(lèi)型的切割臺(tái)、包括立方氮化硼("CBN")復(fù)合片也可用在替代類(lèi)型的切割器中。參見(jiàn)圖4,PDC切割器400包括TCD切割臺(tái)410和聯(lián)接于該P(yáng)⑶切割臺(tái)410的基底450。該P(yáng)⑶切割臺(tái)410類(lèi)似于PDC切割臺(tái)110(圖1),而基底450類(lèi)似于基底150 (圖1)。然而,P⑶切割臺(tái)410更為熱穩(wěn)定并且具有比PCD切割臺(tái)110(圖1)更長(zhǎng)的壽命,這會(huì)在下文進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)于相同的較佳浸出持續(xù)時(shí)間,P⑶切割臺(tái)410比P⑶切割臺(tái)110 (圖1)去除更多的催化材料。P⑶切割臺(tái)410大約是一英寸的十分之一(2.5毫米)厚;然而,厚度可基于應(yīng)用情形和/或基于成本的制造喜好而或大或小地改變。
[0036]基底450包括頂表面452、底表面454以及基底外壁456,該基底外壁從頂表面452的周緣延伸至底表面454的周緣。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,基底450形成為直圓柱形形狀,然而基底也可基于PDC切割器400的應(yīng)用情況而形成為其它幾何形狀或非幾何形狀。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,使用經(jīng)受高壓和高溫的碳化鎢粉末來(lái)形成基底450 ;然而,也可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它合適材料,而不會(huì)偏離示例實(shí)施例的精神和范圍。
[0037]P⑶切割臺(tái)410包括切割表面412、相對(duì)表面414、P⑶切割臺(tái)外壁416以及一個(gè)或多個(gè)槽420,該P(yáng)CD切割臺(tái)外壁從切割表面412的周緣延伸至相對(duì)表面414的周緣,而一個(gè)或多個(gè)槽從切割表面412的一部分延伸至P⑶切割臺(tái)外壁416的一部分。根據(jù)一些示例實(shí)施例,至少圍繞PCD切割臺(tái)410的周緣形成有斜面(未示出)。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,使用經(jīng)受高壓和高溫的金剛石粉末和諸如鈷之類(lèi)的催化材料來(lái)形成基底410 ;然而,也可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它合適材料,而不會(huì)偏離示例實(shí)施例的精神和范圍。槽420在形成P⑶切割臺(tái)410之后或者在形成P⑶切割臺(tái)410的燒結(jié)過(guò)程中形成到P⑶切割臺(tái)410中,這將在下文進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0038]P⑶切割臺(tái)410根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方法粘結(jié)至基底450。在一個(gè)示例中,PDC切割器400通過(guò)如下方式形成:獨(dú)立地形成P⑶切割臺(tái)410和基底450,之后將P⑶切割臺(tái)410粘結(jié)至基底450。在另一示例中,首先形成基底450,然后通過(guò)將聚晶金剛石粉末放置在基底450的頂表面452上并使得聚晶金剛石粉末和基底150經(jīng)受高溫和高壓處理而將P⑶切割臺(tái)410形成在基底450的頂表面452上。
[0039]在一個(gè)示例實(shí)施例中,在將P⑶切割臺(tái)410聯(lián)接于基底450時(shí),P⑶切割臺(tái)410的切割表面412基本上平行于基底450的底表面454。此外,PDC切割器400已示作具有直圓柱形的形狀;然而,PDC切割器400在其它示例實(shí)施例中形成為其它幾何形狀或非幾何形狀。在某些實(shí)施例中,相對(duì)表面414和頂表面452基本上是平面的;然而,相對(duì)表面414和頂表面452在其它實(shí)施例也可以是非平面的。
[0040]根據(jù)一個(gè)示例,通過(guò)使帶有或不帶有鈷粉末的金剛石粉末層經(jīng)受HPHT條件來(lái)使得P⑶切割臺(tái)410粘結(jié)于基底450,例如燒結(jié)碳化鎢。在處理過(guò)程中,鈷擴(kuò)散到金剛石粉末中,且因此既用作催化劑/溶劑來(lái)燒結(jié)金剛石粉末以形成金剛石-金剛石鍵又用作用于碳化鎢的粘結(jié)劑。強(qiáng)鍵形成在PCD切割臺(tái)410和燒結(jié)碳化鎢基底450之間。鈷擴(kuò)散到金剛石粉末中會(huì)致使鈷沉積在形成于PCD切割臺(tái)410內(nèi)的空隙內(nèi)。雖然作為示例提供了諸如碳化鎢和鈷之類(lèi)的一些材料,然而本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它材料也可用于形成基底450、PCD切割臺(tái)410并且形成基底450和P⑶切割臺(tái)410之間的粘結(jié)。
[0041 ] 由于鈷或催化材料沉積在形成于P⑶切割臺(tái)410內(nèi)的空隙內(nèi)并且鈷比P⑶切割臺(tái)410內(nèi)的金剛石具有大得多的熱膨脹率,因而PCD切割臺(tái)410需經(jīng)受浸出過(guò)程來(lái)改進(jìn)其熱穩(wěn)定性。如上所述,浸出過(guò)程從形成在碳鍵之間的空隙中去除催化材料。由于浸出過(guò)程持續(xù)時(shí)間和浸出深度之間的折衷,浸出深度是大約0.2毫米;然而,浸出深度也可基于應(yīng)用情況和成本限制而改變。通過(guò)使PCD切割臺(tái)410經(jīng)受較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的浸出過(guò)程,使得浸出深度增大。
[0042]每個(gè)槽420基本上呈三角形并且包括槽緯向邊緣422、槽縱向邊緣425以及第一槽斜邊428。槽緯向邊緣422沿著切割表面412的一部分形成。槽縱向邊緣425沿著P⑶切割臺(tái)外壁416的一部分形成。第一槽斜邊428從槽緯向邊緣422的一部分延伸至槽縱向邊緣425的一部分。將P⑶切割臺(tái)410的由槽緯向邊緣422、槽縱向邊緣425以及第一槽斜邊428界定的部分去除,由此形成槽420。雖然一些示例實(shí)施例包括三角形槽420,然而其它示例實(shí)施例也可具有呈諸如方形、矩形或管形之類(lèi)其它幾何形狀或非幾何形狀的槽,而不會(huì)偏離示例實(shí)施例的精神和范圍。槽420基本上形成在PCD切割臺(tái)410的外周緣附近,因?yàn)樵搮^(qū)域是執(zhí)行大部分切割的區(qū)域。形成在PCD切割臺(tái)410內(nèi)的槽420為浸出過(guò)程提供較大的P⑶切割臺(tái)410的可觸及表面積。因此,P⑶切割臺(tái)410的較大容積會(huì)經(jīng)受浸出過(guò)程的處理;由此形成改進(jìn)的P⑶切割臺(tái)410,該P(yáng)⑶切割臺(tái)在執(zhí)行大部分切割的區(qū)域中比P⑶切割臺(tái)110 (圖1)更具熱穩(wěn)定性。
[0043]槽緯向邊緣422包括槽緯向相鄰端423和槽緯向遠(yuǎn)端424,并且從槽緯向相鄰端423基本上直線地延伸至槽緯向遠(yuǎn)端424。然而,在其它示例實(shí)施例中,槽緯向邊緣422基本上是圓形的,且沿著該槽緯向邊緣422的周緣的相對(duì)端部包括槽緯向相鄰端423和槽緯向遠(yuǎn)端424。槽緯向相鄰端423基本上定位在沿著切割表面412的周緣的一位點(diǎn)處。然而,根據(jù)其它示例實(shí)施例,槽緯向相鄰端423定位在切割表面412的周緣內(nèi)的一位點(diǎn)處。槽緯向遠(yuǎn)端424定位在切割表面412的周緣內(nèi)的一位點(diǎn)處,且比槽緯向相鄰端423更靠近地朝向切割表面412的中心。
[0044]槽縱向邊緣425包括槽縱向相鄰端426和槽縱向遠(yuǎn)端427,并且從槽縱向相鄰端426基本上直線地延伸至槽縱向遠(yuǎn)端427。然而,在其它示例實(shí)施例中,槽縱向邊緣425基本上是圓形的,且沿著該槽縱向邊緣425的周緣的相對(duì)端部包括槽縱向相鄰端426和槽縱向遠(yuǎn)端427。槽縱向相鄰端426定位在沿著PCD切割臺(tái)外壁416中該P(yáng)CD切割臺(tái)外壁416與切割表面412的周緣相遇的一位點(diǎn)處。因此,槽緯向相鄰端423和槽縱向相鄰端426的定位是相同的。然而,根據(jù)其它示例實(shí)施例,槽縱向相鄰端426沿著PCD切割臺(tái)外壁416定位在該P(yáng)CD切割臺(tái)外壁416與切割表面412的周緣相遇位置下方的一位點(diǎn)處。根據(jù)這些示例實(shí)施例,槽緯向相鄰端423和槽縱向相鄰端426的定位是不同的。槽縱向遠(yuǎn)端427沿著PCD切割臺(tái)外壁416定位在槽縱向相鄰端426下方的一位點(diǎn)處,與槽縱向相鄰端426的定位相比,該位點(diǎn)離P⑶切割臺(tái)外壁416與切割表面412的周緣相遇的位置更遠(yuǎn)。槽縱向遠(yuǎn)端427與槽縱向相鄰端426垂直對(duì)準(zhǔn)。然而,在其它示例實(shí)施例中,槽縱向遠(yuǎn)端427并不與槽縱向相鄰端426垂直對(duì)準(zhǔn)。例如,在某些示例實(shí)施例中,槽縱向遠(yuǎn)端427與槽縱向相鄰端426水平對(duì)準(zhǔn)。在另一示例中,在其它示例實(shí)施例中,槽縱向遠(yuǎn)端427并不與槽縱向相鄰端426水平對(duì)準(zhǔn)。
[0045]第一槽斜邊428從槽緯向遠(yuǎn)端424延伸至槽縱向遠(yuǎn)端427。根據(jù)P⑶切割臺(tái)410的厚度,第一槽斜邊428相對(duì)于切割表面412形成從約5度至約85度范圍內(nèi)的角度。根據(jù)一些示例實(shí)施例,第一槽斜邊428相對(duì)于切割表面412形成的角度大約等于切割器400在定位于向下鉆進(jìn)工具(未示出)中時(shí)的縱向前角。在某些示例實(shí)施例中,在槽緯向相鄰端423和槽縱向相鄰端426的定位是不同的的情形下,形成從槽緯向相鄰端423延伸至槽縱向相鄰端426的第二槽斜邊(未示出)。根據(jù)這些替代的示例實(shí)施例,將P⑶切割臺(tái)410的由槽緯向邊緣422、槽縱向邊緣425、第一槽斜邊428以及第二槽斜邊界定的部分去除,由此形成槽。
[0046]根據(jù)所示出的示例實(shí)施例,7個(gè)槽420在P⑶切割臺(tái)410上形成一組430。這些槽420彼此平行并且基本上彼此相鄰地形成。這些槽420形成為具有基于P⑶切割臺(tái)410的厚度從0.1毫米至大約若干毫米的范圍內(nèi)變化的厚度。此外,槽420形成為槽縱向邊緣425基本上與切割表面412成直角。此外,每個(gè)槽420都彼此等距地隔開(kāi)。
[0047]雖然在一個(gè)示例實(shí)施例中示出了 7個(gè)槽420,然而根據(jù)其它示例實(shí)施例,槽420的數(shù)量可更多或更少。槽420的數(shù)量可根據(jù)切割器400的尺寸和/或槽420的厚度而從一個(gè)變化為大約50個(gè)或甚至更多。在一些示例實(shí)施例中,每個(gè)槽420都是相同的;然而,在替代的示例實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)槽420是不同的。例如,至少一個(gè)槽420所包括的第一槽斜邊428與切割表面412形成的角度與另一槽的第一槽斜邊和切割表面之間形成的角度不同。在另一示例中,一個(gè)槽420的槽緯向邊緣422和槽縱向邊緣425中至少一個(gè)的長(zhǎng)度與另一槽的至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)尺寸不同。在某些示例實(shí)施例中,允許槽的尺寸、形狀和/或定向不同,以優(yōu)化PDC切割臺(tái)410經(jīng)受浸出過(guò)程的容積。
[0048]此外,雖然根據(jù)所示出的示例實(shí)施例槽420形成為彼此平行,然而在其它示例實(shí)施例中,槽420能?chē)@P⑶切割臺(tái)410的外周緣以周向陣列或徑向地形成。根據(jù)一些示例實(shí)施例,槽420的周向陣列圍繞PCD切割臺(tái)410的周緣的一部分形成。根據(jù)其它示例實(shí)施例,槽420的周向陣列圍繞P⑶切割臺(tái)410的整個(gè)周緣形成。根據(jù)一些示例實(shí)施例,槽420之間的最小間隔是大約一英寸的千分之三十三;然而,其它示例實(shí)施例在相鄰槽420之間所具有的最小間隔也可小于一英寸的千分之三十三。雖然所示出的實(shí)施例示出了槽縱向邊緣425相對(duì)于切割表面412形成直角,然而該槽縱向邊緣425相對(duì)于切割表面412形成的角度也可在從5度至約175度的范圍內(nèi)。此外,雖然這些槽420彼此等距地形成,然而在某些示例實(shí)施例中,相鄰槽之間的間隔也可改變。
[0049]在一些示例實(shí)施例中,圍繞P⑶切割臺(tái)410形成槽420的一個(gè)或多個(gè)組430,使得切割器400能被拆除、轉(zhuǎn)動(dòng)并重新插入到向下鉆進(jìn)的工具或其它工具中以重復(fù)使用,由此提供PDC切割臺(tái)410的新的或未用邊緣來(lái)進(jìn)行切割。例如,一旦槽420的第一組430由于切割巖石成形物而磨損,可轉(zhuǎn)動(dòng)切割器400將槽420的未磨損組(未示出)露出來(lái)進(jìn)一步切割巖石成形物。這些組430根據(jù)示例實(shí)施例隔開(kāi)大約45度至約180度。
[0050]根據(jù)一些示例實(shí)施例,在形成P⑶切割臺(tái)410之后形成槽420。在一個(gè)示例中,使用研磨輪和/或鋸條機(jī)械地形成槽420。在另一示例中,使用放電加工、例如電線放電加工(“電線EDM”)來(lái)形成槽420。在又一示例中,使用激光切割加工來(lái)形成槽420。雖然已提供了一些示例來(lái)用于形成槽420,然而受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法也可使用,而不會(huì)偏離示例實(shí)施例的范圍和精神。在一些替代示例實(shí)施例中,在PCD切割臺(tái)410的高壓高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中形成槽420,這會(huì)在下文進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0051]圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的圖4所示PCD切割臺(tái)410的熱穩(wěn)定殼體500的立體圖。該熱穩(wěn)定殼體500是PCD切割臺(tái)410 (圖4)的經(jīng)浸出或者已去除催化材料的一部分。使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的浸出工藝而沿著PCD切割臺(tái)410 (圖4)的外表面形成熱穩(wěn)定殼體500。熱穩(wěn)定殼體500從外表面進(jìn)入PCD切割臺(tái)410的內(nèi)部延伸催化劑去除深度510,這些外表面包括切割表面412、P⑶切割臺(tái)外壁416以及槽410 (圖4)。因此,熱穩(wěn)定殼體500包括切割表面412、P⑶切割臺(tái)410 (圖4)的P⑶切割臺(tái)外壁416以及槽420 (圖410),并且從切割表面412、P⑶切割臺(tái)410 (圖4)的P⑶切割臺(tái)外壁416以及槽420(圖)中的每個(gè)向內(nèi)延伸到PCD切割臺(tái)410 (圖4)中大約催化劑去除深度510。熱穩(wěn)定殼體500基本上呈杯形并且在其中形成有空腔515。一個(gè)或多個(gè)肋部520形成在基本上杯形的熱穩(wěn)定殼體500的內(nèi)部?jī)?nèi)。這些肋部520形成熱穩(wěn)定殼體500的一部分并且由于在槽420 (圖4)周?chē)l(fā)生的向內(nèi)運(yùn)動(dòng)浸出過(guò)程而形成。根據(jù)一些示例實(shí)施例,至少一個(gè)肋部520與至少一個(gè)相鄰肋部520接觸??涨?15由富催化劑的P⑶切割臺(tái)610 (圖6B)占據(jù)。因此,P⑶切割臺(tái)410 (圖4)包括熱穩(wěn)定殼體500和富催化劑的PCD切割臺(tái)610 (圖6B)。
[0052]浸出工藝包括從P⑶切割臺(tái)410 (圖4)的一部分中去除催化材料,由此形成熱穩(wěn)定殼體500。通常,催化劑去除深度510是均勻的,這通過(guò)浸出工藝管理參數(shù)指示;然而,在某些示例中,催化劑去除深度510也可以是不均勻的。催化劑去除深度510通常在從大約一英寸的千分之二(0.05毫米)至大約一英寸的千分之八(0.2毫米)的范圍內(nèi),然而在某些實(shí)施例中也可更大。熱穩(wěn)定殼體500基本上不具有催化材料,且因此提供大得多的熱穩(wěn)定性,使得PDC切割器400 (圖4)能承受由于巖石和PDC切割器400 (圖4)之間相互作用而產(chǎn)生的較高電極頭閃溫。在熱穩(wěn)定殼體500內(nèi)缺少催化材料能避免在微觀角度上由于金剛石網(wǎng)格和催化材料之間熱膨脹差而產(chǎn)生的損壞,并且延長(zhǎng)金剛石石墨化過(guò)程。
[0053]圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的產(chǎn)生磨損平坦部600的P⑶切割臺(tái)410的立體圖。該P(yáng)CD切割臺(tái)410包括熱穩(wěn)定殼體500,該熱穩(wěn)定殼體圍繞富催化劑的PCD切割臺(tái)610(圖6B)的各部分。圖6A示出與磨損平坦部300(圖3A)的尺寸相同的磨損平坦部600。在熱穩(wěn)定殼體500的一部分由于P⑶切割臺(tái)410和巖石成形物之間相互作用而磨損時(shí),會(huì)形成磨損平坦部600。磨損平坦部600 (圖6B)并不如同磨損平坦部300 (圖3A)那樣露出富催化劑PCD切割臺(tái)610的各部分。PCD切割臺(tái)410位于槽420之間的各部分是熱穩(wěn)定殼體500的一部分而非富催化劑的P⑶切割臺(tái)610 (圖6B)的一部分。因此,磨損平坦部600僅僅會(huì)露出熱穩(wěn)定殼體500。在熱穩(wěn)定殼體500和富催化劑的PCD切割臺(tái)610 (圖6B)之間不會(huì)形成并露出交界部605(圖6B);因此,降低了在PCD切割臺(tái)410中形成裂縫的可能性。P⑶切割臺(tái)410因此與P⑶切割臺(tái)110 (圖1)相比具有延長(zhǎng)的壽命,因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生由于露出富催化劑P⑶切割臺(tái)610 (圖6B)而導(dǎo)致的加劇退化。通過(guò)在包括槽420的P⑶切割臺(tái)410上執(zhí)行浸出過(guò)程能實(shí)現(xiàn)此種益處。
[0054]圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的產(chǎn)生較大磨損平坦部650的P⑶切割臺(tái)410的立體圖。在繼續(xù)鉆探應(yīng)用并且通過(guò)PCD切割臺(tái)410在巖石成形物上的剪切作用去除了更多巖石的情形下,磨損平坦部650的尺寸會(huì)增大;因此,最終使得富催化劑的PCD切割臺(tái)610的一部分會(huì)露出。磨損平坦部650的尺寸與磨損平坦部350 (圖3B)的尺寸相同。一旦PCD切割臺(tái)410具有磨損平坦部650,則比起富催化劑的PCD切割臺(tái)610會(huì)露出更多的熱穩(wěn)定殼體500來(lái)用于切割。磨損平坦部650在熱穩(wěn)定殼體500和富催化劑PCD切割臺(tái)的一部分之間產(chǎn)生交界部605。與熱穩(wěn)定殼體500和巖石成形物之間的相互作用一起,富催化劑P⑶切割臺(tái)610的該部分也會(huì)開(kāi)始與巖石成形物相互作用;由此加劇了 P⑶切割臺(tái)410的熱機(jī)械磨損過(guò)程。由于熱穩(wěn)定殼體500被磨損且富催化劑PCD切割臺(tái)610的該部分變得露出,因而還會(huì)產(chǎn)生第二失效機(jī)制。該第二失效機(jī)制包括使熱穩(wěn)定殼體500的一部分和富催化劑的PCD切割臺(tái)610的該部分都與巖石成形物相互作用,由此在交界部605和交界部605與巖石成形物的接觸點(diǎn)處都會(huì)形成裂紋。當(dāng)對(duì)I3DC切割臺(tái)410的磨損平坦部650和PDC切割臺(tái)110 (圖3B)的磨損平坦部350 (圖3B)進(jìn)行比較時(shí),PDC切割臺(tái)410顯著地露出較多的熱穩(wěn)定殼體500而露出較少的富催化劑的PCD切割臺(tái)610來(lái)用于切割。此外,交界部605比交界部305(圖3B)具有小得多的表面積。因此,基于上述原因,比起PDC切割臺(tái)110(圖3B),PDC切割臺(tái)410工作地較佳、具有減小的退化程度并且具有較長(zhǎng)的壽命。此外,通過(guò)在包括槽420的P⑶切割臺(tái)410上執(zhí)行浸出過(guò)程能實(shí)現(xiàn)此種益處。
[0055]圖7示出了關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的PCD切割臺(tái)110 (圖1)和根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)410 (圖4)的、磨損平坦部深度與露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比之間的圖表關(guān)系700。參見(jiàn)圖7,磨損平坦部深度與露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比之間的圖表關(guān)系700包括磨損平坦部深度軸線710、露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比的軸線720、現(xiàn)有技術(shù)PCD切割臺(tái)線型730以及改進(jìn)的P⑶切割臺(tái)線型740。
[0056]磨損平坦部深度軸線710定位在X軸線上,并且代表形成在P⑶切割臺(tái)上的磨損平坦部的深度。以毫米為單位測(cè)得該磨損平坦深度。沿著磨損平坦深度軸線710從左至右,P⑶切割臺(tái)上磨損平坦部的深度增大。
[0057]露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比的軸線720定位在y軸線上,并且代表在總磨損平坦部表面上露出的熱穩(wěn)定殼體。以百分比測(cè)得在總磨損平坦部表面上露出的熱穩(wěn)定殼體。沿著露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比軸線720從上至下,露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比減小。
[0058]使用菱形標(biāo)記標(biāo)示的現(xiàn)有技術(shù)P⑶切割臺(tái)線型730示出了關(guān)于P⑶切割臺(tái)110(圖1)的磨損平坦部深度與露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比的關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的PCD切割臺(tái)線型730,當(dāng)磨損平坦部的深度是大約0.1毫米或略小時(shí),富催化劑的P⑶切割臺(tái)310 (圖3A)的各部分開(kāi)始露出。因此,一旦磨損平坦部深度到達(dá)大約0.1毫米,PDC切割臺(tái)110(圖1)的退化就會(huì)加??;由此使得富催化劑的K?切割臺(tái)310(圖3A)露出的程度持續(xù)地增大,而熱穩(wěn)定殼體的大小則持續(xù)地減小。
[0059]使用方形標(biāo)記標(biāo)示的改進(jìn)P⑶切割臺(tái)線型740示出了關(guān)于P⑶切割臺(tái)410 (圖410)的磨損平坦部深度與露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比之間的關(guān)系。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,P⑶切割臺(tái)410 (圖4)包括7個(gè)槽420 (圖4)。根據(jù)改進(jìn)P⑶切割臺(tái)的線型740,當(dāng)磨損平坦部的深度是大約0.65毫米時(shí),富催化劑的PCD切割臺(tái)610的各部分開(kāi)始露出。因此,一旦磨損平坦部深度到達(dá)約0.65毫米時(shí),PDC切割臺(tái)410 (圖4)的退化會(huì)加劇。將現(xiàn)有技術(shù)的PCD切割臺(tái)線型730與改進(jìn)PCD切割臺(tái)的線型740進(jìn)行比較,當(dāng)磨損平坦部深度是0.6毫米時(shí),對(duì)于PCD切割臺(tái)410 (圖4)而言,露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比是大約100%,而對(duì)于PCD切割臺(tái)110(圖1)而言,露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比是大約50ο。在磨損深度高于0.6毫米的情形下,關(guān)于PCD切割臺(tái)410(圖4)的露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比總是高于關(guān)于PCD切割臺(tái)110 (圖1)的露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比。因此,磨損平坦部深度與露出的熱穩(wěn)定殼體在總磨損平坦部表面中所占百分比之間的圖表關(guān)系700說(shuō)明PCD切割臺(tái)410 (圖4)比PDC切割臺(tái)110 (圖1)具有較好的性能和長(zhǎng)得多的壽命O
[0060]圖8示出了關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的PCD切割臺(tái)110 (圖1)和根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)410 (圖4)的、PCD切割臺(tái)的磨損平坦部深度和磨損平坦部面積之間的圖表關(guān)系800。參見(jiàn)圖8,P⑶切割臺(tái)的磨損平坦部深度和磨損平坦部面積之間的圖表關(guān)系800包括磨損平坦部深度軸線810、磨損平坦部面積軸線820、現(xiàn)有技術(shù)PCD切割臺(tái)線型830以及改進(jìn)P⑶切割臺(tái)的線型840。
[0061]磨損平坦部深度軸線810定位在X軸線上,并且代表形成在P⑶切割臺(tái)上的磨損平坦部的深度。以毫米為單位測(cè)得該磨損平坦深度。沿著磨損平坦深度軸線810從左至右,P⑶切割臺(tái)上磨損平坦部的深度增大。
[0062]磨損平坦部面積軸線820定位在y軸線上,并且代表與巖石成形物接觸的磨損平坦部面積。以平方毫米測(cè)得磨損平坦部的面積。沿著磨損平坦部面積軸線820從下至上,與巖石成形物接觸的磨損平坦部面積增大。隨著磨損平坦面積的增大,由于附加量的巖石成形物摩擦表面使得產(chǎn)生的熱量也會(huì)增大。隨著巖石接觸應(yīng)力級(jí)的下降,鉆壓("W0B")會(huì)增大以保持穿透率("R0P")。增大的WOB會(huì)導(dǎo)致更多熱量產(chǎn)生,從而加速切割器退化。因此,為了改進(jìn)切割性能,較佳的是具有較小的磨損平坦部面積。
[0063]使用菱形標(biāo)記標(biāo)示的現(xiàn)有技術(shù)P⑶切割臺(tái)線型830示出了關(guān)于P⑶切割臺(tái)110(圖1)的磨損平坦部深度與磨損平坦部面積之間的關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)PCD切割臺(tái)的線型830,隨著磨損平坦深度的增大,磨損平坦部面積也會(huì)增大。如圖8所示,參照現(xiàn)有技術(shù)PCD切割臺(tái)的線型830,當(dāng)磨損平坦部的深度是大約零毫米時(shí),磨損平坦部面積是大約4mm2。當(dāng)磨損平坦的深度是大約0.8毫米時(shí),磨損平坦部面積是大約21_2。當(dāng)磨損平坦的深度是大約
1.4毫米時(shí),磨損平坦部面積是大約27.5_2。因此,隨著磨損平坦部面積的增大,所產(chǎn)生的熱量也會(huì)增大。WOB提高以維持ROP,這導(dǎo)致產(chǎn)生甚至更多的熱量。因此,當(dāng)使用PCD切割臺(tái)110 (圖1)時(shí)會(huì)加劇切割器退化。
[0064]使用方形標(biāo)記標(biāo)示的改進(jìn)PCD切割臺(tái)的線型840示出了關(guān)于PCD切割臺(tái)410 (圖4)的磨損平坦部深度與磨損平坦部面積之間的關(guān)系。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,PCD切割臺(tái)410 (圖4)包括7個(gè)槽420 (圖4)。根據(jù)改進(jìn)的P⑶切割臺(tái)的線型840,隨著磨損平坦部深度從約零_增大至大約0.8_,磨損平坦部面積會(huì)增大。然而,隨著磨損平坦部深度從約
0.8mm增大至大約1.4_,磨損平坦部面積會(huì)減小。因此,在約0.8mm的磨損平坦深度處,最大量的PCD切割臺(tái)410 (圖4)會(huì)與巖石成形物接觸。從約0.8mm及更大深度開(kāi)始,形成在PCD切割臺(tái)420 (圖4)內(nèi)的槽420 (圖4)會(huì)使PCD切割臺(tái)410 (圖4)減小與巖石成形物的接觸面積。在隨著磨損平坦部深度到達(dá)0.8_之后增大,這些槽420(圖4)由于去除了材料而使得較小的磨損平坦部面積會(huì)與巖石成形物接觸。如圖8所示,參照改進(jìn)PCD切割臺(tái)的線型840,當(dāng)磨損平坦部的深度是大約零毫米時(shí),磨損平坦部面積是大約3mm2。當(dāng)磨損平坦的深度是大約0.8毫米時(shí),磨損平坦部面積是大約15_2。當(dāng)磨損平坦的深度是大約1.4毫米時(shí),磨損平坦部面積是大約11_2。如圖所示,與PCD切割臺(tái)110 (圖1)相比,PCD切割臺(tái)410(圖4)允許較小程度的磨損平坦部面積增長(zhǎng)。與PCD切割臺(tái)110(圖1)的操作相比,這轉(zhuǎn)換成較小的WOB增量來(lái)維持相同的R0P,有益效果是會(huì)產(chǎn)生較小的熱量。此外,一旦PCD切割臺(tái)410 (圖4)達(dá)到0.8mm的磨損平坦深度,隨著磨損平坦部深度增大超出0.8_,較小的磨損平坦部面積會(huì)與巖石成形物接觸。這使得無(wú)需增大W0B。如果維持相同的W0B,則會(huì)增大ROP結(jié)果。
[0065]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PDC切割器900的側(cè)視圖。參見(jiàn)圖9,PDC切割器900包括P⑶切割臺(tái)910,該P(yáng)⑶切割臺(tái)根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方法聯(lián)接于基底950。PDC切割器900類(lèi)似于PDC切割器400 (圖4),除了 P⑶切割臺(tái)910包括至少一個(gè)不同于槽420 (圖4)的槽920以外。類(lèi)似于PCD切割臺(tái)410 (圖4),該P(yáng)CD切割臺(tái)910包括切割表面912和P⑶切割臺(tái)外壁916。
[0066]每個(gè)槽920或鉆孔基本上呈三角形并且包括槽緯向邊緣922、槽縱向邊緣925、第一槽斜邊928以及第二槽斜邊929。槽緯向邊緣922沿著切割表面的一部分形成。槽縱向邊緣925沿著P⑶切割臺(tái)外壁916的一部分形成。第一槽斜邊928和第二槽斜邊929中的每個(gè)都從槽緯向邊緣922的一部分延伸至槽縱向邊緣925的一部分。將P⑶切割臺(tái)910的由槽緯向邊緣922、槽縱向邊緣925、第一槽斜邊928以及第二槽斜邊929界定的部分去除,由此形成槽920。雖然一些示例實(shí)施例包括管狀槽920,然而其它示例實(shí)施例也可具有呈諸如方形或梯形之類(lèi)其它幾何形狀或非幾何形狀的槽,而不會(huì)偏離示例實(shí)施例的精神和范圍。槽920基本上形成在PCD切割臺(tái)910的外周緣附近,因?yàn)樵搮^(qū)域是執(zhí)行大部分切割的區(qū)域。形成在PCD切割臺(tái)910內(nèi)的槽920為浸出過(guò)程提供較大的PCD切割臺(tái)910的可觸及表面積。因此,P⑶切割臺(tái)910的較大容積會(huì)經(jīng)受浸出過(guò)程的處理;由此形成改進(jìn)的P⑶切割臺(tái)910,該P(yáng)CD切割臺(tái)在執(zhí)行大部分切割的區(qū)域中比PCD切割臺(tái)110 (圖1)更具熱穩(wěn)定性。
[0067]槽緯向邊緣922包括槽緯向相鄰端923和槽緯向遠(yuǎn)端924,并且從槽緯向相鄰端923基本上直線地延伸至槽緯向遠(yuǎn)端924。然而,在其它示例實(shí)施例中,槽緯向邊緣922基本上是圓形的,且沿著該槽緯向邊緣923的周緣的相對(duì)端部包括槽緯向相鄰端924和槽緯向遠(yuǎn)端922。槽緯向相鄰端923定位在切割表面912的周緣內(nèi)的一點(diǎn)處。槽緯向遠(yuǎn)端924定位在切割表面912的周緣內(nèi)的一點(diǎn)處,且比槽緯向相鄰端923更靠近地朝向切割表面912的中心。
[0068]槽縱向邊緣925包括槽縱向相鄰端926和槽縱向遠(yuǎn)端927,并且從槽縱向相鄰端926基本上直線地延伸至槽縱向遠(yuǎn)端927。然而,在其它示例實(shí)施例中,槽縱向邊緣925基本上是圓形的,且沿著該槽縱向邊緣926的周緣的相對(duì)端部包括槽縱向相鄰端926和槽縱向遠(yuǎn)端927。槽縱向相鄰端926沿著PCD切割臺(tái)外壁916定位在該P(yáng)CD切割臺(tái)外壁916與切割表面912的周緣相遇位置下方的一點(diǎn)處。槽縱向遠(yuǎn)端927沿著P⑶切割臺(tái)外壁916定位在槽縱向相鄰端926下方的一位點(diǎn)處,與槽縱向相鄰端926的定位相比,該位點(diǎn)離PCD切割臺(tái)外壁916與切割表面912的周緣相遇的位置更遠(yuǎn)。槽縱向遠(yuǎn)端927與槽緯向相鄰端926垂直對(duì)準(zhǔn)。然而,在其它示例實(shí)施例中,槽縱向遠(yuǎn)端927并不與槽縱向相鄰端926垂直對(duì)準(zhǔn)。
[0069]第一槽斜邊928從槽緯向遠(yuǎn)端924延伸至槽縱向遠(yuǎn)端927。根據(jù)P⑶切割臺(tái)912的厚度,第一槽斜邊928相對(duì)于切割表面912形成從約5度至約85度范圍內(nèi)的角度。根據(jù)一些示例實(shí)施例,第一槽斜邊928相對(duì)于切割表面912形成的角度大約等于切割器900在定位于向下鉆進(jìn)工具(未示出)中時(shí)的縱向前角。
[0070]第二槽斜邊929從槽緯向相鄰端923延伸至槽縱向相鄰端926。根據(jù)P⑶切割臺(tái)910的厚度,第二槽斜邊929相對(duì)于切割表面912形成從約5度至約85度范圍內(nèi)的角度。根據(jù)一些示例實(shí)施例,第二槽斜邊929相對(duì)于切割表面912形成的角度大約等于切割器900在定位于向下鉆進(jìn)工具(未示出)中時(shí)的縱向前角。雖然第一槽斜邊928大致平行于第二槽斜邊929,然而在其它示例實(shí)施例中,第一槽斜邊928并非大致平行于第二槽斜邊929。
[0071]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的P⑶切割臺(tái)1010的俯視圖。該P(yáng)⑶切割臺(tái)1010包括一個(gè)或多個(gè)槽1020并且類(lèi)似于P⑶切割臺(tái)410 (圖4),除了槽1020圍繞P⑶切割臺(tái)1010的整個(gè)外周緣以周向陣列或徑向地形成以外。槽1020形成為類(lèi)似于槽420(圖4),但在其它示例實(shí)施例中也形成為類(lèi)似于槽920(圖9)。然而根據(jù)一些示例實(shí)施例,槽1020的周向陣列圍繞P⑶切割臺(tái)1010的周緣的一部分形成。根據(jù)一些示例實(shí)施例,槽1020之間的最小間隔是大約一英寸的千分之三十三;然而,其它示例實(shí)施例在相鄰槽1020之間所具有的最小間隔也可小于一英寸的千分之三十三。此外,雖然這些槽1020彼此等距地形成,然而在某些示例實(shí)施例中,相鄰槽1020之間的間隔也可改變。
[0072]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的P⑶切割臺(tái)1110的俯視圖。P⑶切割臺(tái)1110類(lèi)似于P⑶切割臺(tái)410 (圖4),除了 P⑶切割臺(tái)1110包括槽1120的一個(gè)或多個(gè)組1130以外。槽1120形成為類(lèi)似于槽420 (圖4),但在其它示例實(shí)施例中也形成為類(lèi)似于槽920(圖9)。存在以大約90度隔開(kāi)定向的四個(gè)組1130 ;然而根據(jù)應(yīng)用需求和每個(gè)組1130內(nèi)槽1120的數(shù)量,相鄰組之間的間隔可以是從約45度至180度范圍內(nèi)的各個(gè)角度。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,四個(gè)組1130形成在P⑶切割臺(tái)1110內(nèi)。每個(gè)組1130都包括7個(gè)平行的槽1120。每個(gè)組1130中槽1120的數(shù)量在不同的示例實(shí)施例中可變化。此外,在不同的示例實(shí)施例中,組1130的數(shù)量也是可變化的。另外,根據(jù)一些示例實(shí)施例,槽1120能徑向地而非平行地定向。組1130圍繞P⑶切割臺(tái)1110形成,使得切割器(未示出)能被移除、轉(zhuǎn)動(dòng)并且重新插入到向下鉆進(jìn)工具(未示出)或其它工具中,以重復(fù)使用,由此為P⑶切割臺(tái)1110提供新的或未用邊緣來(lái)進(jìn)行切割。例如,一旦槽1120的第一組1130由于切割巖石成形物而磨損,可轉(zhuǎn)動(dòng)切割器而露出未磨損的不同組1130來(lái)進(jìn)一步切割巖石成形物。
[0073]圖12示出根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的PCD切割臺(tái)(未示出)的熱穩(wěn)定殼體1200的立體圖。熱穩(wěn)定殼體1200類(lèi)似于熱穩(wěn)定殼體500 (圖5),除了熱穩(wěn)定殼體1200在大致杯形的熱穩(wěn)定殼體1200的內(nèi)部包括一個(gè)或多個(gè)肋部1220以外,其中與肋部520 (圖5)相比,至少一個(gè)肋部1220隔得更開(kāi)。這些肋部1220形成熱穩(wěn)定殼體1200的一部分并且由于在槽(未示出)周?chē)l(fā)生的向內(nèi)運(yùn)動(dòng)浸出過(guò)程而形成。至少一個(gè)肋部1220在至少兩個(gè)相鄰肋部1220之間形成通道1225。因此,形成在熱穩(wěn)定殼體1200內(nèi)的槽也會(huì)比槽420 (圖4)隔得更開(kāi)。
[0074]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的P⑶切割臺(tái)1310的俯視圖。P⑶切割臺(tái)1310包括一個(gè)或多個(gè)槽1320并且類(lèi)似于P⑶切割臺(tái)410 (圖4),除了根據(jù)其中一些示例實(shí)施例使用回填材料1340對(duì)槽1320進(jìn)行回填以外。根據(jù)一些示例實(shí)施例,回填材料1340對(duì)整個(gè)槽1320回填。根據(jù)替代的示例實(shí)施例,回填材料1340對(duì)槽1320的一部分進(jìn)行回填。槽1320根據(jù)前述示例實(shí)施例中的任何一個(gè)實(shí)施例形成。在形成槽1320時(shí),使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的浸出方法來(lái)浸出PCD切割臺(tái)1310。因此,PCD切割臺(tái)1310提供本發(fā)明所述的益處。在浸出P⑶切割臺(tái)1310時(shí),使用回填材料1340對(duì)一個(gè)或多個(gè)槽1320進(jìn)行回填?;靥畈牧?340包括任何陶瓷、金屬、金屬合金、碳?xì)庀喑练e("CVD")金剛石或立方氮化硼("CBN")。根據(jù)一些示例,金屬可以是與碳起反應(yīng)以形成碳化物的任何金屬。這些金屬的一些示例包括但不局限于鑰、鈦、釩、鐵、鎳以及鈮。
[0075]存在可用于將回填材料1340施加于P⑶切割臺(tái)1310的表面的若干技術(shù)。這些技術(shù)中的一些包括但不局限于電鍍、涂覆、浸泡、滴落、等離子氣相沉積、化學(xué)氣相沉積以及等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積,并且可結(jié)合對(duì)PCD切割臺(tái)1310的頂表面的某些部分進(jìn)行遮蔽來(lái)使用。在 2010 年 3 月 2 日提交的題為“Backfilled Polycrystalline Diamond Cutter WithHigh Thermal Conductivity (具有較高導(dǎo)熱性的經(jīng)回填聚晶金剛石切割器)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)12/716,208中描述了這些回填技術(shù),該申請(qǐng)以參見(jiàn)的方式納入本文。
[0076]根據(jù)一些示例實(shí)施例,通過(guò)將呈線材形式或粉末形式的回填材料1340插入到槽1320中來(lái)將回填材料1340施加于PCD切割臺(tái)1310的表面。在將回填材料1340插入到一個(gè)或多個(gè)槽1320內(nèi)時(shí),P⑶切割臺(tái)1310經(jīng)受高壓高溫條件,使得回填材料1340與P⑶切割臺(tái)1310內(nèi)的碳起反應(yīng),從而將回填材料1340轉(zhuǎn)換成碳化物形式。
[0077]根據(jù)使用諸如化學(xué)氣相沉積之類(lèi)某些技術(shù)的一些示例實(shí)施例,PCD切割臺(tái)1310中除了槽1320以外的基本上所有頂表面都具有放置在其上的掩模,使得僅僅對(duì)槽1320進(jìn)行回填。根據(jù)使用諸如化學(xué)氣相沉積之類(lèi)某些技術(shù)的某些其它示例實(shí)施例,除了 PCD切割臺(tái)1310的包括槽1320的外周緣以外,P⑶切割臺(tái)1310的頂表面的內(nèi)部具有放置在其上的掩模。因此,對(duì)P⑶切割臺(tái)1310的槽1320和外周緣進(jìn)行回填。
[0078]使用回填材料1340對(duì)槽1320進(jìn)行回填以改進(jìn)導(dǎo)熱性,從而根據(jù)一些示例實(shí)施例,PCD切割器1310在切割過(guò)程中產(chǎn)生的熱量能以較快的方式通向周?chē)h(huán)境。在其它示例實(shí)施例中,使用回填材料1340對(duì)槽1320進(jìn)行回填,以根據(jù)PCD切割臺(tái)1310所用于的應(yīng)用情況而改進(jìn)P⑶切割臺(tái)1310的沖擊強(qiáng)度。
[0079]圖14A示出了根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的槽制造設(shè)備1400的側(cè)視圖,該槽制造設(shè)備用于制造一個(gè)或多個(gè)槽1480。圖14B示出了根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的通過(guò)對(duì)圖14A所示的槽制造設(shè)備1400進(jìn)行燒結(jié)而形成的燒結(jié)槽制造設(shè)備1450的側(cè)視圖。圖14C示出了根據(jù)本發(fā)明一示例實(shí)施例的圖14B所示P⑶切割臺(tái)1470的俯視圖。參見(jiàn)圖14A、14B和14C,槽制造設(shè)備1400包括基底層1410、P⑶切割臺(tái)層1420以及帽蓋1430?;讓?410定位在槽制造設(shè)備1400的底部處并且在執(zhí)行燒結(jié)過(guò)程后形成基底1460。P⑶切割臺(tái)層1420定位在基底層1410頂部并且在執(zhí)行燒結(jié)過(guò)程后形成P⑶切割臺(tái)1470。帽蓋1430包括頂部1435和一個(gè)或多個(gè)延伸部1440。帽蓋1430定位在P⑶切割臺(tái)層1420頂部,且延伸部1440定位成使得延伸部1440從頂部延伸到PCD切割臺(tái)層1420的外周緣的各部分中。
[0080]基底層1410由碳化鎢粉末和鈷粉末形成。一旦經(jīng)受高壓和高溫,基底層1410就會(huì)形成基底1460。然而,在替代的示例實(shí)施例中,基底層1410也可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它合適材料形成。基底層包括頂層表面1412、底層表面1414以及基底層外壁1416,該基底層外壁從頂層表面1412的周緣延伸至底層表面1414的周緣。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,基底層1410形成為直圓柱形形狀,但也可形成為其它幾何形狀或非幾何形狀。
[0081]P⑶切割臺(tái)層1420由金剛石粉末和諸如鈷之類(lèi)的催化材料形成;然而,也可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它合適材料,而不會(huì)偏離示例實(shí)施例的范圍和精神。一旦經(jīng)受高壓和高溫,P⑶切割臺(tái)層1420就會(huì)形成P⑶切割臺(tái)1470。P⑶切割臺(tái)層1420包括切割層表面1422、相對(duì)的層表面1424以及PCD切割臺(tái)層外壁1426,該P(yáng)CD切割臺(tái)層外壁從切割層表面1422的周緣延伸至相對(duì)的層表面1424的周緣。
[0082]帽蓋1430由鑰形成;然而在其它示例實(shí)施例中,帽蓋1430也可由任何其它合適的材料形成,例如鎢或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其它材料。帽蓋1430放置在PCD切割臺(tái)層1420的頂部,使得延伸部1440從帽蓋1430的頂部1435延伸并行進(jìn)到切割層表面1422的一部分中并行進(jìn)至P⑶切割臺(tái)層外壁1426的一部分。在一些示例實(shí)施例中,延伸部1440大致朝向P⑶切割臺(tái)層1420的外周緣定位。
[0083]一旦槽制造設(shè)備1400已形成,則該槽制造設(shè)備1400就經(jīng)受高壓和高溫條件以形成燒結(jié)槽制造設(shè)備1450。在燒結(jié)槽制造設(shè)備1450內(nèi),形成有基底1460,形成有P⑶切割層1470,且基底1460粘結(jié)至P⑶切割層1470,而帽蓋1430粘結(jié)至P⑶切割層1470?;?460包括頂表面1462、底表面1464以及基底外壁1466,該基底外壁從頂表面1462的周緣延伸至底表面1464的周緣。P⑶切割臺(tái)1470包括切割表面1472、相對(duì)表面1474以及P⑶切割臺(tái)外壁1476,該P(yáng)CD切割臺(tái)外壁從切割表面1472的周緣延伸至相對(duì)表面1474的周緣。相對(duì)表面1474粘結(jié)至頂表面1462,而帽蓋1430的頂部1435粘結(jié)至切割表面1472。
[0084]在形成燒結(jié)槽制造設(shè)備1450后,將帽蓋1430移除。延伸部1440的移除會(huì)在P⑶切割臺(tái)1470內(nèi)形成槽1480。槽1480從切割表面1472的一部分延伸至P⑶切割臺(tái)外壁1476的一部分。雖然每個(gè)槽1480相對(duì)于彼此形成90度,在其它示例實(shí)施例中,也可根據(jù)前述示例實(shí)施例中任一實(shí)施例來(lái)形成槽1480。根據(jù)槽1480的某些示例實(shí)施例,帽蓋1430的延伸部1440改型成能形成從切割表面1472的一部分延伸至P⑶切割臺(tái)外壁1476的一部分的鉆孔。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,使用酸并溶解帽蓋1430來(lái)移除帽蓋1430。在某些示例實(shí)施例中,允許酸將催化材料從PCD切割臺(tái)1470的各部分、包括槽1480附近的周?chē)鷧^(qū)域浸出。在其它示例實(shí)施例中,機(jī)械地、化學(xué)地、經(jīng)由激光或者本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其它方法來(lái)移除帽蓋1430。
[0085]在功能上,浸出PCD切割器的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于切割器施加于待鑿取的巖石成形物的脊形和浮凸或鋸齒形刀緣。嵌在切割器內(nèi)的槽為巖石顆粒提供通道以使得巖石顆粒能離開(kāi)切割器表面。與現(xiàn)有技術(shù)的切割刀緣相比,切割刀緣處保持在槽之間的金剛石工作表面能夠以較高的點(diǎn)負(fù)荷作用于成形物,這會(huì)在鑿巖過(guò)程中產(chǎn)生較高的穿透率。甚至在槽已利用金屬或陶瓷進(jìn)行回填的實(shí)施例中,金屬或陶瓷會(huì)比金剛石工作表面更快地磨損,由此產(chǎn)生有利的鋸齒形刀緣。
[0086]雖然已詳細(xì)描述了每個(gè)示例實(shí)施例,應(yīng)理解的是可應(yīng)用于一個(gè)實(shí)施例的任何特征或變型也可應(yīng)用于其它實(shí)施例。此外,雖然已參照特定的實(shí)施例描述了的本發(fā)明,但這些描述并不意味有限制的意思。在參照了示例實(shí)施例描述的情形下,本發(fā)明所披露的實(shí)施例以及替代實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解的是,所披露的概念和特定實(shí)施例可易于用作對(duì)執(zhí)行與本發(fā)明相同目的的其它結(jié)構(gòu)或方法進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。還應(yīng)由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到的是,這些等同構(gòu)造并不偏離所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明精神和范圍。因此,可設(shè)想的是,權(quán)利要求會(huì)涵蓋落入本發(fā)明范圍的任何此種修改或?qū)嵤├?br>
【權(quán)利要求】
1.一種切割臺(tái),包括: 切割表面; 相對(duì)的表面; 切割臺(tái)外壁, 所述切割臺(tái)外壁從所述相對(duì)的表面的周緣延伸至所述切割表面的周緣;以及 一個(gè)或多個(gè)槽,所述一個(gè)或多個(gè)槽從所述切割表面的一部分延伸至所述切割臺(tái)外壁的一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽包括第一槽和相鄰的第二槽,所述第一槽平行于所述相鄰的第二槽。
3.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽的至少一部分圍繞所述切割表面的至少一部分周向地定位。
4.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述切割表面包括聚晶金剛石。
5.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽至少形成第一組槽和第二組槽,所述第二組槽定位成與所述第一組槽隔開(kāi)約45度至約180度。
6.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽圍繞所述切割表面的外周緣形成。
7.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽在所述切割臺(tái)形成之后形成。
8.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽在所述切割臺(tái)的形成過(guò)程中形成。
9.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,至少所述切割表面和所述槽經(jīng)受浸出過(guò)程。
10.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,至少一個(gè)槽包括: 槽緯向邊緣,所述槽緯向邊緣沿著所述切割表面定位,且所述槽緯向邊緣包括槽緯向相鄰端和槽諱向遠(yuǎn)端; 槽縱向邊緣,所述槽縱向邊緣沿著所述切割臺(tái)外壁定位,且所述槽縱向邊緣包括槽縱向相鄰端和槽縱向遠(yuǎn)端;以及 第一槽斜邊,所述第一槽斜邊從所述槽緯向遠(yuǎn)端延伸至所述槽縱向遠(yuǎn)端。
11.如權(quán)利要求10所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽緯向相鄰端與所述槽縱向相鄰端是同一端。
12.如權(quán)利要求10所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽還包括第二槽斜邊,所述第二槽斜邊從所述槽緯向相鄰端延伸至所述槽縱向相鄰端,其中所述槽緯向相鄰端與所述槽縱向相鄰端不是同一端。
13.如權(quán)利要求10所述的切割臺(tái),其特征在于,所述槽縱向遠(yuǎn)端與所述槽縱向相鄰端垂直地對(duì)準(zhǔn)。
14.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,至少一個(gè)槽形成鉆孔。
15.如權(quán)利要求1所述的切割臺(tái),其特征在于,至少一個(gè)槽由回填材料回填。
16.—種切割器,包括: 基底,所述基底包括頂表面; 切割臺(tái),包括: 切割表面; 相對(duì)的表面,所述相對(duì)的表面聯(lián)接于所述頂表面;切割臺(tái)外壁,所述切割臺(tái)外壁從所述相對(duì)的表面的周緣延伸至所述切割表面的周緣;以及 一個(gè)或多個(gè)槽,所述一個(gè)或多個(gè)槽從所述切割表面的一部分延伸至所述切割臺(tái)外壁的一部分。
17.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述槽包括第一槽和相鄰的第二槽,所述第一槽平行于所述相鄰的第二槽。
18.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述槽的至少一部分圍繞所述切割表面的至少一部分周向地定位。
19.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述切割表面包括聚晶金剛石。
20.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述槽至少形成第一組槽和第二組槽,所述第二組槽定位成與所述第一組槽隔開(kāi)約45度至約180度。
21.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述槽圍繞所述切割表面的外周緣形成。
22.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述槽在所述切割臺(tái)形成之后形成。
23.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,所述槽在所述切割臺(tái)的形成過(guò)程中形成。
24.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,至少所述切割表面和所述槽經(jīng)受浸出過(guò)程。`
25.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,至少一個(gè)槽包括: 槽緯向邊緣,所述槽緯向邊緣沿著所述切割表面定位,且所述槽緯向邊緣包括槽緯向相鄰端和槽諱向遠(yuǎn)端; 槽縱向邊緣,所述槽縱向邊緣沿著所述切割臺(tái)外壁定位,且所述槽縱向邊緣包括槽縱向相鄰端和槽縱向遠(yuǎn)端;以及 第一槽斜邊,所述第一槽斜邊從所述槽緯向遠(yuǎn)端延伸至所述槽縱向遠(yuǎn)端。
26.如權(quán)利要求25所述的切割器,其特征在于,所述槽緯向相鄰端與所述槽縱向相鄰端是同一端。
27.如權(quán)利要求25所述的切割器,其特征在于,所述槽還包括第二槽斜邊,所述第二槽斜邊從所述槽緯向相鄰端延伸至所述槽縱向相鄰端,其中所述槽緯向相鄰端與所述槽縱向相鄰端不是同一端。
28.如權(quán)利要求25所述的切割器,其特征在于,所述槽縱向遠(yuǎn)端與所述槽縱向相鄰端垂直地對(duì)準(zhǔn)。
29.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,至少一個(gè)槽形成鉆孔。
30.如權(quán)利要求16所述的切割器,其特征在于,至少一個(gè)槽由回填材料回填。
31.一種用于制造切割器的方法,包括: 形成切割臺(tái),所述切割臺(tái)包括: 切割表面; 相對(duì)的表面;以及 切割臺(tái)外壁,所述切割臺(tái)外壁從所述相對(duì)的表面的周緣延伸至所述切割表面的周緣; 將所述切割臺(tái)粘結(jié)至基底;以及形成一個(gè)或多個(gè)槽,所述一個(gè)或多個(gè)槽從所述切割表面的一部分延伸至所述切割臺(tái)外壁的一部分。
32.如權(quán)利要求31所述的方法,其特征在于,還包括:浸出所述切割臺(tái)的至少一部分。
33.如權(quán)利要求31所述的方法,其特征在于,還包括:利用回填材料對(duì)至少一個(gè)槽進(jìn)行回填。
34.如權(quán)利要求31所述的方法,其特征在于,所述槽在所述切割臺(tái)形成之后形成。
35.如權(quán)利要求31 所述的方法,其特征在于,所述槽在所述切割臺(tái)的形成過(guò)程中形成。
【文檔編號(hào)】B24D18/00GK103562483SQ201180051137
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2010年8月24日
【發(fā)明者】F·貝林 申請(qǐng)人:瓦瑞爾歐洲聯(lián)合股份公司