一种形成用于金属铸造过程中的置换件的方法，其中该方法提供多个陶瓷颗粒和树脂颗粒。该方法研磨多个陶瓷颗粒直到这些陶瓷颗粒包含小于１５０微米的直径，研磨多个树脂颗粒直到这些树脂颗粒包含小于１００微米的直径，并形成包含多个研磨的陶瓷颗粒和多个研磨的树脂颗粒的粉末混合物。然后该方法将所述粉末混合物放置于包含空腔的模具中，该空腔限定所需的置换件。该方法进一步致密化混合物，并固化所述树脂以形成置换件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种组合物和形成一个或多个用于金属、陶瓷或金属陶瓷铸造过程 中的置换件(displacement)的方法。在特定的实施方案中，本专利技术针对一种组合物，以 及使用该组合物以形成一个或多个喷嘴装置置换件和/或切削件置换件的方法，用于金 属、陶瓷或金属陶瓷铸造过程中以形成钻探组件的壳体。
技术介绍
不同的采矿和钻井作业使用各种不同的钻探组件，其中这些钻探组件包含多个 切削件以及一个或多个喷嘴装置，其置于复杂的壳体组件中。将这些钻探组件(包含切 削件和喷嘴装置的排列)定制用于特定的钻探应用中。在特定的实施方案中，将多个切 削件和喷嘴装置中的每一个都可移除地放置于壳体组件中，因而允许更换使用过/损坏 的切削件和喷嘴。采用金属、陶瓷或金属陶瓷铸造方法形成这种钻探设备壳体组件。在该方法期 间，将多个喷嘴装置置换件，以及多个切削件置换件插入到铸造模具中。在铸造壳体 后，从壳体移除这些置换件，从而留下空腔，随后将喷嘴装置和/或切削件插入其中。利用现有技术中的方法，这些喷嘴装置置换件和切削件置换件包含石墨，其通 过机加工石墨棒形成。石墨置换件暴露于金属、陶瓷或金属陶瓷铸造过程中温度和压 力、以及用于从铸造部件移除这些置换件的力的影响，这通常破坏那些石墨置换件。除 了破坏石墨置换件外，从铸造部件中完全移除每一和每个石墨置换件都需要过多的时 间。专利技术概述需要一种组合物和成型喷嘴装置置换件和/或复杂的切削件置换件的方法，其 中该组合物包含相对廉价的陶瓷粉末，且其中成型和固化置换件的过程相对简短，且其 中可以更容易地从铸造部件中移除成型的陶瓷置换件。申请人:的专利技术提供了一种形成切削件置换件、喷嘴装置置换件等的方法，其中 该方法提供多个陶瓷颗粒和多个树脂颗粒。该方法进一步研磨多个陶瓷颗粒直至这些陶 瓷颗粒包含小于150微米的直径，研磨多个树脂颗粒直至这些树脂颗粒包含小于100微米 的直径，并形成包含多个研磨的陶瓷颗粒和多个研磨的树脂颗粒的混合物。该方法接着将混合物放置于模具中，该模具包含限定所述喷嘴置换件/切削件 置换件的空腔。该方法进一步将混合物致密化，并固化树脂以形成切削件置换件/喷嘴 置换件。附图说明参照 附图，经阅读下面的详细描述将更好地理解本专利技术，其中相同的参考标记 用来表示相同的元件，且其中图1是钻探组件的立体图；图2是图1中钻探组件的俯视图；图3图解了用于铸造图1和2的钻探组件中的喷嘴壳体部分的喷嘴装置置换件；图4A是用于铸造图1和2的钻探组件中的壳体部分的第一切削件置换件的侧视 图；图4B是图4A中的切削件置换件的俯视图；图5是用于铸造图1和2的钻探组件中的壳体部分的第二切削件置换件的侧视 图；图6是概述形成喷嘴装置置换件和/或切削件置换件的申请人的方法中步骤的流 程图，和图7是喷嘴置换件的横截图，其包含包覆有陶瓷覆层的石墨芯。优化实施方案的详细描述下面通过参照附图描述的优选实施方案来描述本专利技术，其中相同的数字表示相 同或相似的元件。整个说明书中所称的“一个实施方案”，“实施方案”，或相似的用 语意味着与实施方案有关的所述的特定特征、结构或特性均包含在本专利技术的至少一个实 施方案中。因此，在该整个说明书中出现的短语“在一个实施方案中”，“在实施方案 中”以及相似的用语，均可以但不是必须地，涉及相同的实施方案。可以按任何合适的方式在一个或多个实施方案中组合本专利技术中描述的特征、结 构或特性。在下面的描述中，列举了多种特定细节用于完全理解本专利技术的实施方案。然 而，相关领域技术人员将认识到，可以不通过一个或多个特定细节，而使用其它方法、 构件、材料等来实现本专利技术。在其它情形中，没有详细显示或描述公知的结构、材料或 操作，以避免使本专利技术的方面不清楚。现在参考图1和2，钻探组件100包含壳体110、多个切削件120、以及四个喷嘴 装置130。在图1和2图示的实施方案中，多个切削件120中的每一个以及多个喷嘴装置 130中的每一个，均可移除地放置于壳体110中。采用铸造方法形成壳体110，其中制备了限定壳体110形状的模具，然后将熔融 金属、陶瓷或金属陶瓷放置于模具中以形成壳体110。形成了壳体110，而没有在其中放 置多个可移除的切削件120和多个可移除的喷嘴装置130。相反地，使用了多个切削件置 换件和多个喷嘴装置置换件来铸造壳体110。将这些置换件放置于模具空腔中使得熔融金 属、陶瓷或金属陶瓷在这些置换件周围流动。随后，移除这些置换件，以提供包含多个 切削件空腔和多个喷嘴装置空腔的铸造壳体组件110。然后，将单个切削件和喷嘴装置个 体可移除地放置于这些切削件空腔和喷嘴装置空腔中，以形成钻探组件100。申请人:的专利技术包含一种组合物，以及使用该组合物用于形成喷嘴装置置换件和/ 或切削件置换件的方法。图3显示了喷嘴装置置换件300的侧视图。在图3中所示的 实施方案中，喷嘴装置置换件300包含具有圆对称的复杂形状。在图3所示的实施方案 中，喷嘴装置置换件300包含具有柱形形状和第一直径的第一部分310，具有多个互连的连续螺纹325和第二直径的柱形螺纹状部分320，具有柱形形状和第三直径的第三部 分330，具有柱形形状和第四直径的第四部分340，具有柱形形状和第五直径的第五部分 350，以及具有柱形形状和第六直径的第六部分360。申请人:的方法还特别适合于形成复杂的切削件置换件。“复杂的切削件”，申 请人意指包含一个或多个校准脊(alignmentridge)、一个或多个槽等的切削件。例如现在 参考图4A，切削件置换件400包含柱形本体410以及从本体410延伸出的校准脊420。 现在参考图5，切削件置换件500包含柱形本体510和圆顶状的顶部520，其中形成了切 削件置换件500以包括校准脊530。图6概述了申请人的方法中的步骤，其采用申请人的成型组合物来形成喷嘴装 置置换件和/或复杂的切削件置换件。现在参考图6，在步骤605中，申请人的方法提供 了陶瓷粉末。在特定实施方案中，陶瓷粉末选自但不限于氧化硅、氧化锆、橄榄石、氧 化镁、碳化硅、氧化铝、以及其组合。步骤605进一步包含提供树脂系统。在特定的实施方案中，步骤605的树脂系统包含热固性粘结组合物。在特定的 实施方案中，步骤605中的热固性树脂系统选自酚醛树脂、间苯二酚-甲醛树脂、甲阶酚 醛树脂、线性酚醛(novalac)树脂、三聚氰胺树脂。如本领域技术人员所认识的，三聚氰 胺树脂通过双氰胺和甲醛反应形成。如本领域技术人员所认识的，酚醛树脂、三聚氰胺甲阶酚醛树脂、线性酚醛树 脂和甲醛树脂包含强结合力并显示出良好的抗高温性。在特定的实施方案中，申请人的 树脂系统包含一部分可以随着热或热与压力而固化的系统。在其它实施方案中，申请人 的树脂系统包含上述的树脂，以及硬化剂，其中在施加热时树脂系统发生交联，例如固 化。在特定实施方案中，申请人的硬化剂包含二元胺。在特定实施方案中，申请人 的硬化剂包含芳族二元胺，例如但不限于甲苯二胺，二苯甲烷二元胺等。在特定实施方 案中，申请人的硬化剂包含烷基二元胺，例如但不限于环己烷二元胺。在步骤620中，申请人的方法对步骤605中的陶瓷粉末进行研磨。申请人已经 发现，必须将陶瓷粉末研磨至小于100目。申请人已经发现，使用具有直本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成用于金属铸造过程中的切削件置换件的方法，包含： 提供多个陶瓷颗粒； 提供多个树脂颗粒； 研磨所述多个陶瓷颗粒直到所述陶瓷颗粒包含小于１５０微米的直径； 研磨所述多个树脂颗粒直到所述树脂颗粒包含小于１００微米的直径； 形成包含所述多个研磨的陶瓷颗粒和所述多个研磨的树脂颗粒的粉末混合物； 将所述粉末混合物放置于包含空腔的模具中，该空腔限定所述喷嘴置换件； 将所述混合物致密化； 固化所述树脂以形成所述切削件置换件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DA洛赫巴克尔，
申请(专利权)人：德斯特奇公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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