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.
Configurazione
della prova e Procedure
Le punte perforatrici sono tenute a
circa 45 ° in un dispositivo personalizzato sviluppato in accordo
con l'industria. 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.
Ogni
punta è stata utilizzata per l’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.