Способ изготовления алмазных буровых коронок

,112510 СОЮЗ СОВЕТСНИХОЭ,И/ИЛФЕКнииРЕСПУБЛИК ОБРЕТ Н ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСИ одок Ленин юцииого ЗнамениПлеханова доразого50., СССР. Пор алмаз 68, .с ьство 6, 19 У 782 ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) Лейинградский .орденордена Октябрьской Револи ордена Трудового Красигорный институт им. Г.В(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНЫХ БУРОВЫХ КОРОНОК, включающий изготовление пресс-формы, закреплениев ней алмазов, засыпку. матричнойшихты, установку корпуса коронкив пресс-форму, прессование, пропиткуметаллическим расплавом и последующее извлечение изделия из пресс-формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения стоимости изготовления коронок и улучшение ихэксплуатационных свойств, пресс-форму изготавливают из льда, закрепление алмазов осуществляют погружениемих в воду и примораживанием к стенкам пресс-формы, а извлекают изделиеиз пресс-формы при температуре таяния льда.1 1125Изобретение относится к порошкавой металлургии, а конкретно к спо"собам изготовления алмазных буровыхкоронок.Известен способ изготовления ал 5мазных буровых коронок, включающийизготбвление пресс-Формы из смеси(пропитку) металлическим расплавом,извлечение пропитанного изделия изпресс-Формы Г 1Недостатком способа является то,что при пропитке матричной шихты ме .таллическим.расплавом происходитсгорание пульвербакелита, прн этомвыделяется много сажи, которая осаждается на алмазах ипрепятствуетих смачиванию металлическим расплавом, что снижает качество изготав-ливаемых коронок, так, как они выпадают из матрицы в процессе бурения,кроме того, изготовление пресс-формявляется весьма дорогостоящей операцией и требует большого расходаматериалов (графита, пульвербакелита), так как пресс-формы разрушаются при извлечении ив них готовогоизделия,. Наиболее близким к предлагаемомуспособу по технической сущностии достигаемому результату являетсяспособ изготовления алмазных буровыхкоронок, включакиций изготовление ".пресс-формы, закрепление в ней алмазов, засывку матричной шихтой, уста"новку корпуса коронки в пресс-форму, Ипрессование, пропитку металлическим расплавом и последующее извлечение изделия из пресс-формы.Изготовление пресс-формы из смесимагнеэитового порошка с латексом1 позволяет уменьшить количество выделяемой сажи, и повысить качество изготавливаемого инструмента 2 ЪОднако способ весьма дорогосФоя" .щий, так как для изготовления пресс- фФорм требуется специальное оборудование, гидравлические прессы, смесители, сушильные шкафы. Кроме того, .закрепление алмазов в пресс-Формеперед засыпкой матричной шихтой .- Ыс, помощью клея, снижает качество инеструмента, так как в процессе пропитки расплавом металла клеевые плен 106 2ки препятствуют смачиванию алмазов,они плохо закрепляются в матрицекоронки и выпадают из нее в процессебурений.Целью изобретения является снижение стоимости изготовления короноки улучшение их эксплуатационныхсвойств. ф,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовле-ния алмазных буровых коронок, включающему изготовление пресс-формы, закрепление в ней алмазов, засыпкуматричной шихты, установку корпусакоронки и пресс"форму, прессование,пропиткуметаллическим Расплавомн последующее извлечение изделия.изпресс-фоРмы, последнюю изготавливают из льда, закрепление алмазов осуществляют погружением их в воду и.примораживанием к стенкам пресс-Формы, аизвлекают иэделие иэ прессформы при температуре таяния льда.Изготовлениепресс-формы из льдапозволяет снизить стоимость изготовления инструмента, так как для.етого не требуется дорогостоящегооборудования (гидравлических прессов,смесителей, сушильных шкафов). Ка"честно инструмента повышается засчет отсутствия органических веществв материале пресс-формы, закреплениеалмазов:примораживанием, что позво"ляет полнбстью исключить образованиесажи и клеевых пленок, препятствующих надежному закреплению алмазов.:в матрице коронки.Изготовление инструмента осуществляется следующим образом В емкость помещают пуансон, изготовленный из Фторопласта (материала не обмерзаеиого льдом), причем форма и.размеры пуансона соответст- . вуют Форме и размеру матрицы коронки. Затем емкость заливаютводой при комнатишй температуре (+16 С) и помещают в холодильный аппарат, где при -20 С производят замораживание воды. Затеи извлекают фторопластовый "пуансон. В емкости образуется ледяная форма, соответствующая форме коронки. .Алмазы смачивают, водой комнатной температуры (+16 фС) и прижимают к стенкам пресс-формы, находя-щейся в,холодильном аппарате при -20,С, при этом алмазы примерзают к пресс"форме. Затем пресс"форму при -20 С засыпают матричной шихтой иэ1125106 ВНИИПИ Заказ 8396/11 Тираж 774 Подписное Филиал ППП пПатеитф, г. Уагород,ул.Проектная, 4 карбида вольфрама, устанавливают кор-,пус и йроизводят прессование матричной шихты при удельном. давлении40 кгс/см, Затем пресс-форму вместес изделием .нагревают до комнатной 5температуры (+15 фС), лед тает. Изделие извлекают и пропитывают расплавом меди при +1100 фС. Полученное изделие не имеет раковин и пор, геометрические размеры соответствуют тех Онической документации на буровыекоронки.Значительная разница в трудоем"кости и производительности изготов,ления инструмента по предлагаемому: способу, по сравнению с известным,а также отсутствие материальных затрат на приготовление пресс-формы,обуславливает существенный экономический эффект 20Д р и м е р 1. Изготавливают буровую коронку типа КРК. диаметром 46 мм.В емкость, в которой расположенфторопластовый пуансон заливают 90 гводы при комнатной температуре(+15 яС).и помешают,в холодильныйагрегат, в котором -20 С и. в течение22 мин замораживают воду; Далее извлекают пуансон, алмазы смачиваютведой и примораживают к стенке пресс-ЭОформы при -20 оС. В пресс форму .изльда засыпают 75 г матричной шйхты из твердого сплава ВКи произ":водят прессование при удельном давлении 60 кг/смф . Затем пресс-форму, 35с находящейся в ней коронкой, помещают в нагревательное устройство ирастапливают ее при комнатной температуре +15 С в течение 45 мин, Потомкоронку помещают в водородную печь 40и производят пропитку расплавленноймедью при температуре 1100 С,П р и м е р 2. В емкость, в которой расположен фторопластовый пуансон, заливают 90 г воды при комнатной 45температуре (+15 С) и помещают в хофлодильный агрегат, в котором -8 Си в течение 68 мин замораживают воду.Далее извлекают пуансон; алмазысмачивают водОй и примораживают 50.В пресс-форму иэ льда засыпают 75 гматричной шихты из твердого сплаваВКи производят прессование приудельном давлении 60 кг/смф . Затемпресс-форму, с находящейся в нейкоронкой, помещают в нагревательноеустройство и растапливают ее.при+95 С за 5 мин. Потом коронку помещают в водородную печь и производятпропитку расплавленной медью при1100 С.П р и м е р 3. В емкость, в кото"рой расположен фторопластовый пуансон, заливают 90 г воды при комнат-рой температуре (+15 С) и помещаютв холодильный агрегат, в котором-15 С И в течение 41 мин замораживаРют воду. Далее извлекают пуансон;алмазы смачивают водой и примораживают к стенке пресс-формы. приС;В пресс-форму из льда засыпают 75 г . матричной шихты из твердого сплаваВК"8 и производят прессоваиие приудельном давлении 60 кг/см 2, Затемпресс-форму, с находящейся в нейкоронкой, помещают в нагревательноеустройство и растапливают ее при+95 С за 7 мин. Потом коронку помеФ:щают в водородную, печь и производятпропитку расплавленной медью при тем-. пературе 1100 фС.Работоспособность буровых коронок, изготовленных по предлагаемому способу, проверена при бурении по .блокам серого гранита 1 Х категории по буримости. В качестве сравненияиспытаны буровые коронки; изготовленные по известному способу. При проведении испытаний были получены следующие результатыСредняя механическая скорость бурения (производительность)- коронки, полученные предлагаемым способом - 2,65 м/ч;- коронки, полученныеизвестным -2;42 й/ч.Проходка на коронку (работоспособность),полученные предлагаемым способом - 9,0 м;полученные известным - 8,5 м.