Quando si conducono perforazioni esplorative per petrolio, gas e altre risorse naturali, è spesso necessario penetrare in formazioni rocciose sotterranee difficili utilizzando punte realizzate con materiali ultra-duri. Le punte da trapano realizzate con diamanti industriali o naturali, progettate per tali lavori, sono prodotte in condizioni estreme di temperatura e pressione per ottenere la massima durezza e durata. Entrambe queste caratteristiche sono misure chiave delle prestazioni in questo ambiente abrasivo e ad alta velocità.
Per rimanere competitive, le società di perforazione si sforzano di massimizzare la velocità con cui la testa di perforazione penetra nella roccia. Punte prematuramente usurate o danneggiate possono rallentare questo processo. Per ridurre i costi di manutenzione e migliorare l’efficienza della perforazione, i produttori investono molto in materiali, attrezzature e laboratori di ricerca e sviluppo. I tester di impatto sono tra gli strumenti presenti in questi laboratori per confrontare la composizione del materiale della punta da trapano, la struttura di taglio e i processi di produzione.
Configurazione e procedura di test
Le punte da trapano sono state mantenute a circa 45° in un dispositivo personalizzato sviluppato in conformità al settore. Per eseguire i test sono stati utilizzati una torre di caduta, dotata di un tup da 222 kN (sistema di acquisizione dati), un software di impatto e un inserto tup personalizzato. A causa della tenacità dei provini, l'inserto del tup è stato progettato per consentire l'inserimento e la rimozione di un penetratore in carburo, che doveva essere sostituito dopo ogni impatto.
Ciascuna punta è stata colpita finché non ha mostrato segni visibili di cedimento: screpolature o scolorimento sulla superficie della punta o materiale caduto dalla superficie. L'energia d'impatto era il fattore di controllo nei metodi di prova utilizzati poiché i clienti erano interessati a scoprire il livello di energia cumulativa al quale le punte si rompevano.