PDCカッターの正しい選び方とは？

今日のPDCドリルビットの設計は、マトリックス構造において、わずか数年前のものと比べても大きく異なっています。引張強度と耐衝撃性は少なくとも33%向上し、カッターろう付け部の強度は約80%向上しました。同時に、形状と支持構造の技術も改善され、堅牢で生産性の高いマトリックス製品が実現しました。
カッター材
PDCカッターは、超硬合金基材とダイヤモンド粒子から作られています。約2800度の高温と約100万psiの高圧によって成形されます。コバルト合金は焼結プロセスの触媒としても機能し、超硬合金とダイヤモンドの結合を促進します。
カッターの数
軟質PDCビットでは、カッター1枚あたりの切削深さが大きくなるため、通常はカッター数を少なくします。一方、硬い地層では、切削深さが小さくなる分を補うために、カッター数を多くすることが不可欠です。

PDCドリルビット – カッターサイズ
軟らかい地層の場合、硬い地層の場合よりも大きなカッターを選択するのが一般的です。通常、どのビットでも標準的なサイズ範囲は8mmから19mmです。

一般的に、カッターラックの設計方向は、バックレーキ角とサイドレーキ角によって表されます。
●カッターのバックレーキとは、カッターの面が地層に対して示す角度であり、垂直方向から測定されます。バックレーキ角は通常15°から45°の間で変化します。ビット全体で一定ではなく、ビットごとにも異なります。PDCドリルビットのカッターレーキ角の大きさは、掘削速度（ROP）とカッターの耐摩耗性に影響します。レーキ角が大きくなるとROPは低下しますが、加わる荷重がより広い面積に分散されるため、耐摩耗性は向上します。バックレーキが小さいPDCカッターは切削深さが大きくなるため、より攻撃的になり、高いトルクを発生しますが、摩耗が加速し、衝撃による損傷のリスクが高くなります。

●カッターのサイドレーキ角は、カッターの左右方向の向きを示す指標です。サイドレーキ角は通常小さい値です。サイドレーキ角は、切削屑を機械的に環状部へ誘導することで、穴の清掃を助けます。