Quando
si eseguono perforazioni esplorative per
petrolio, gas e altre risorse naturali, è
spesso necessario penetrare dure formazioni sotterranee di roccia con
punte perforatrici fatte di materiali molto duri.
Le punte perforatrici sono fatte di
diamanti industriali o naturali, progettati per tali lavori, sono
prodotte a temperature estreme e in condizioni di pressione per
ottenere la massima durezza e resistenza. Entrambe queste
caratteristiche sono misure chiave della prestazione in questo
ambiente abrasivo e ad alta velocità.
Per
rimanere competitive, le aziende di
trivellazione cercano di ottimizzare la velocità con cui la testa di
perforazione penetra nella roccia. Punte prematuramente usurate o
danneggiate possono causare un rallentamento in questo processo.
Per ridurre i costi di manutenzione e
migliorare l'efficienza di perforazione, i produttori investono molto
in materiali, attrezzature e laboratori di ricerca e sviluppo. Gli
strumenti di prova dell’impatto sono tra gli strumenti trovati in
questi laboratori per il confronto della composizione del materiale
delle punte perforatrici, la struttura di taglio, e i processi
produttivi.
Ci
é stato chiesto da un utente finale delle punte di fornire un
sistema
che permetta di determinare quali punte lavorano meglio nel loro
prodotto finale – la stessa testa perforatrice. .
Un CEAST 9350, strumentato con un tup da 222 kN, un DAS (sistema di
acquisizione dati), il software di visione dell’impatto, e un
inserto personalizzato del tup sono stati utilizzati per effettuare
le prove. A causa della durezza dei campioni è stato progettato
l'inserto del tup per consentire l'inserimento e la rimozione di un
penetratore in carburo, che doveva essere sostituito dopo ogni
impatto. Le punte perforatrici sono tenute a circa 45° in un
dispositivo personalizzato sviluppato in accordo con l'industria.
Ogni
punta è stata utilizzata per impatto fino
a che non mostra segni visibili di rottura - fessurazione, o
scolorimento sulla superficie della punta o la caduta del materiale
dalla superficie. L’energia d'impatto è stata il fattore di
controllo nei metodi di prova utilizzati, quando i clienti erano
interessati a scoprire il livello di accumulazione di energia al
quale le punte si rompevano.