Les outils de coupe PDC (outils de coupe composites en diamant polycristallin), avec leur dureté ultra-élevée de la couche externe en diamant polycristallin et la bonne ténacité de la couche interne en carbure cémenté, permettent d'effectuer des tâches efficaces de coupe et de-brisement de roches dans le forage pétrolier, l'exploration géologique et l'usinage de matériaux à haute-usure-résistants. Cependant, la réalisation de leurs excellentes performances dépend en grande partie de la standardisation et du contrôle précis du processus d'installation. Une installation scientifique et rigoureuse est non seulement une condition préalable pour garantir un bon ajustement entre l'outil et l'équipement, mais également un maillon crucial pour prévenir les pannes prématurées, prolonger la durée de vie et garantir la sécurité de fonctionnement.
Les travaux préparatoires avant l’installation sont la base pour garantir la qualité. Tout d'abord, une inspection complète de l'outil doit être effectuée pour confirmer que la surface de la couche de diamant est plate, exempte de fissures, d'éclats ou d'usure évidente, et que la matrice en carbure cémenté est exempte de déformation, de fissures et de corrosion. La propreté des surfaces de contact de l'outil et des zones d'installation doit être vérifiée, en éliminant soigneusement les copeaux de roche résiduels, l'huile, les cristaux de liquide de refroidissement ou autres impuretés pour éviter la formation d'espaces ou de points de concentration de contraintes pendant le serrage. Pour les outils de coupe multi-dents, la cohérence de la hauteur et de l'angle de chaque dent de coupe doit également être vérifiée pour garantir une répartition équilibrée de la force. Simultanément, vérifiez la précision dimensionnelle et l'état de surface du foret, du porte-outil ou de la bride correspondant pour vous assurer que leurs tolérances géométriques correspondent aux exigences d'installation de l'outil.
Lors de l'installation, la coaxialité et le contrôle de la force de serrage sont particulièrement critiques. Le serrage doit garantir que l'axe de l'outil est parfaitement aligné avec l'axe de la broche ou du foret pour éviter un voile radial causé par un désalignement, qui peut entraîner une charge locale excessive, une usure accélérée de la couche de diamant ou des microfissures. Un alignement précis peut être obtenu à l'aide d'un indicateur à cadran ou d'un instrument d'alignement laser, et la concentricité doit être revérifiée à basse vitesse. Le serrage des boulons ou des mécanismes de serrage doit être effectué progressivement selon la séquence et les valeurs de couple spécifiées pour éviter un serrage excessif en une seule fois, ce qui pourrait provoquer une déformation de la base ou des dommages aux surfaces de contact. Pour les structures nécessitant une force de pré-serrage, une clé dynamométrique calibrée doit être utilisée et la courbe de charge recommandée par le fabricant doit être suivie pour garantir un serrage uniforme et fiable.
Les détails d'installation doivent différer en fonction de l'application de l'outil PDC. Par exemple, l'assemblage des forets PDC utilisés dans les équipements de forage doit garantir que le positionnement radial et axial des dents de coupe répond aux exigences de conception pour éviter de modifier la trajectoire de rupture de roche en raison d'écarts d'angle d'installation, ce qui pourrait affecter l'efficacité du forage et la qualité du puits de forage. Pour les outils de tournage ou de fraisage PDC montés sur des supports de machines-outils, il faut prêter attention à l'ajustement entre le cône du support et l'interface de la broche. Des pinces à ressort de haute-précision ou des systèmes de serrage à expansion hydraulique doivent être utilisés si nécessaire pour améliorer la rigidité et la résistance aux vibrations. Lors de l'assemblage d'outils multi-dents, la phase et l'espacement des dents doivent également être vérifiés pour garantir des canaux d'évacuation des copeaux fluides et réduire le risque d'usure secondaire.
L'inspection post-installation est indispensable. Un essai doit être effectué dans des conditions à vide-charge ou à faible-vitesse, en écoutant tout son anormal et en observant toute vibration ou déviation significative. Si nécessaire, des instruments de mesure des vibrations peuvent être utilisés pour enregistrer les données d'exploitation et les comparer avec des valeurs de référence. L'opération formelle ne peut commencer qu'après avoir confirmé que l'état de l'installation est stable. Pour les outils qui ont été hors service pendant une longue période et qui sont réutilisés, il est recommandé de nettoyer et de vérifier à nouveau leur exactitude avant la première installation afin d'éviter toute déformation ou contamination causée par des modifications de l'environnement de stockage.
De plus, le personnel d'installation doit recevoir une formation technique appropriée, être familier avec les principes de serrage, les exigences de couple et les procédures de fonctionnement sûres de l'équipement utilisé, et être équipé de l'équipement de protection nécessaire. Le site d'installation doit être maintenu propre et ordonné pour éviter que des outils ou des débris ne soient laissés entre les outils de coupe et l'équipement, évitant ainsi des dommages ou des accidents pendant le fonctionnement.
En résumé, l'installation des outils de coupe PDC est un processus systématique intégrant l'inspection, le nettoyage, l'alignement, le serrage et la vérification. Sa qualité affecte directement les performances des outils de coupe et la sécurité de fonctionnement. Ce n'est qu'en respectant strictement les spécifications à chaque étape qu'un ajustement stable et précis entre les outils de coupe et l'équipement peut être assuré, établissant ainsi une base fiable pour des opérations de coupe et de casse de roches efficaces et stables.
