
As the bit is pushed into the rock it crushes the rock immediately under the tooth, and this crushed rock distributes the applied force around the edge of the zone as it plastically deforms. This gives the lateral and upward forces on the surrounding rock that causes it to crack and spall from the solid as a chip.
There is, however, a problem, in that some rock is too hard to be able to push the tooth into the rock and create a big enough crushed zone to do much good with conventional materials. So, obviously, the next step is to go to a harder bit material. And to make sure that we can cut into the hardest rock material, it is logical to want to use the hardest material, diamond, for the bit tooth. Historically, however, finding and being able to afford diamonds in the sort of half-inch size we need for the bit tooth was a bit difficult. The ones that were affordable were the very small diamonds known as industrial diamond, in the very small sizes. So the way in which we had to cut the rock was changed. Instead of having a few teeth that rotated over the surface of the rock, instead the face of the bit was coated with a thin layer of small diamonds set in what is called the matrix.

The very small diamonds scratch into the surface of the rock, in the same way that a diamond in a ring might cut into a glass plate. Individually the scratches are small, but if the core bit is pushed into the rock, they accumulate and remove rock, although quite slowly. A tri-cone bit might go through rock over 100 ft an hour, a conventional diamond bit which is taking much smaller bites, will go at only a few feet an hour. It also turns faster than a conventional bit, which is why they are often combined with a down-the-hole motor on the bottom of the drilling string to give this faster speed.
And if you push too hard on the bit, then you can push the diamonds down into the matrix, so that the matrix is rubbing against the rock, rather than the sharp diamond edge, and this slows things down. (This is particularly a problem if drilling through granite, which I once spent a summer doing). And so the question came as to how to make this sort of drilling faster. We would still need the diamonds, to cut into the harder rock, but couldn’t we find a better way of making an artificial diamond – after all we only need to have it on the surface of the bit, and perhaps just apply it as a coating to a bit.
Well it turns out that this was possible, and depending on which convention you adopt the Polycrystalline Diamond Compact (PDC), or the PolyCrystalline Diamond (PCD) was born. Simply put (and the technology is actually anything but) a thin layer of diamond power is put into a mold and a central core of tungsten carbide is then nested in the middle of the mold. The mold is then put into a special press where the assembled powder is subjected to extremely high pressure and temperature, using specially designed anvils. Temperatures are in the 2,000 oC range, and pressures around 60,000 bar (882,000 psi). The result is an element (they come in a variety of shapes) where the carbide bit is coated with a thin layer of a polycrystalline diamond, since all the diamond particles have fused together to form the surface layer.
(In reality the technology is a bit more complex, since a single thin layer of diamond is brittle in the way the shell of an egg is, without strong back support, and so there are graded layers to make this “diamond” shell tougher so that it does not shatter when it hits the rock hard).
The most typical shape that is used in oil and gas well drilling is a small cylindrical insert, with the bit made up of a number of these individual cutters.

There was a considerable effort put into designing the best way of combining these cutters, back during the last Energy Crisis, with a lot of the work being done at Sandia Labs. The bits that have emerged are now much larger and more robust, and are quite widely used. Energy Tomorrow featured a picture of one back in May.

Notice that the diamond cutters are along the edge of the rigid parts of the drill bit. This is because the diamond, although a very powerful cutter, is very sensitive to temperature. Since the cutter is being dragged over the surface plowing up and peeling off a slice of the rock, there is a lot of friction under the cutting point, and if the cutter heats up above about 300 degrees then it softens, which is not good. So by placing it on the face of the bit, and with an open passage to the face, cooling mud (of which I will write more next time) can now flow across the face of the cutter, keeping it cool, and thus sharp, and able to cut through all the rock in the way. (If you were to look at the full face there are more cutters in the center of the bit and along the edge to make sure that none of the cutters is asked to cut too much – remember that the whole bit is turning, so the cutters on the outside also move faster over the rock).
This type of cutter is now large enough that can now cut deeply enough into the rock that it can chip some of the rock out ahead of it and so the process also becomes a little more efficient. (But I will revisit that topic when I talk about the energy of different rock drilling methods in a later post).
One of the reasons that the support for the cutter is so long is that the edge of the cutter is pushed into the rock, and still has to crush the rock under it, to get enough purchase to be able to chip out the rock ahead of it. (Though one that starts less rock has to be crushed as the bit moves forward).

As usual with these tech talks, I have simplified the description in order to keep this short and to the point. If those knowing more wish to comment, please do so.
Sir, May I know if a diamond bit is not available, what's the next best material to use?
ReplyDeleteWonderful article, very well explained.
ReplyDeleteWeb designing Karachi
This is very interesting information.
ReplyDeleteCore Drilling
This is great info about drill bit looks just what i need.
ReplyDeleteThe article about drill bit is well explained..I was looking for those information..Thank you..
ReplyDeleteDiamond Core Drill Bits
An earthquake is the result of a sudden release of energy in the Earth's crust that creates seismic waves. The seismicity or seismic activity of an area refers to the frequency, type and size of earthquakes experienced over a period of time. Earthquakes are measured using observations from seismometers. The moment magnitude is the most common scale on which earthquakes larger than approximately 5 are reported for the entire globe.discount sexy lingerieSwingers Sydney
ReplyDeletegood socks | hot girl | hot girl | cute girl | girl xinh | funny
ReplyDeletetravel vietnam | visit vietnam | funny picture | sock 4 | sock 5 | funny picture
hot girl | hot girl | cute girl | girl xinh | funny |
ReplyDeletetravel vietnam | visit vietnam | funny picture | funny picture
socks proxy | socks5 | proxy | proxy free
I give good love
ReplyDeleteI'll buy your clothes
I'll cook your dinner too
Soon as I get home from work
I'll pay your rent
Your faithful lover
sydney escortCheap oriental escorts
socks5 | socks proxy | proxy free | proxy
ReplyDeletesocks proxy | socks5 | proxy | proxy free
socks proxy
ReplyDeletesocks proxy
socks proxy
funnystory
funnystory
funnystory
funnystory
funnystory
funny pictures
funny pictures
funny pictures
funny pictures
funny pictures
funny pictures
Girl Xinh
Girl Xinh
Girl Xinh
Girl Xinh
Girl Xinh
games for android
android games
vietnamese recipes
vietnamese food
cute animals
Girl Xinh | Hot Girl | Cute Girl | Sexy Girl |Hot Girl Asian | Hot Girl Xinh
Funny Story | Funny Stories | Funny | lol
Funny Pictures | funny | lol
Girl Xinh | Hot Girl | Cute GirlSexy Girl |Hot Girl Asian | Hot Girl Xinh | lexi belle | ngoc trinh
Thanks very much for this great article;this is the stuff that keeps me going through out these day.
ReplyDeleteRead about Genesis Diamonds
dich vu lam bao cao tai chinh tai my dinh
ReplyDeletedich vu lam bao cao tai chinh tai hai ba trung
dich vu lam bao cao tai chinh tai ba dinh
dich vu lam bao cao tai chinh tai thanh tri
dich vu lam bao cao tai chinh tai hoang mai
dich vu lam bao cao tai chinh tai tay ho
dich vu lam bao cao tai chinh tai dong da
==========
dich vu ke toan thue tai dong da
dich vu ke toan thue tai tay ho
dich vu ke toan thue tai bac ninh
dich vu ke toan thue tai hai ba trung
dich vu ke toan thue tai tu liem
dich vu ke toan thue tai hoang mai
dich vu ke toan thue tai ba dinh
dich vu ke toan thue tai thanh tri
dich vu ke toan thue tai thai binh
cong ty dich vu ke toan tai vinh phuc
cong ty dich vu ke toan tai hung yen
cong ty dich vu ke toan tai phu tho
cong ty dich vu ke toan tai hai duong
cong ty dich vu ke toan tai hai phong
cong ty dich vu ke toan tai bac ninh
dich vu ke toan thue tai vinh phuc
dich vu ke toan thue tai hung yen
dich vu ke toan thue tai hai duong
dich vu ke toan tai tay ho
ReplyDeletedich vu ke toan tai ba đinh
dich vu ke toan tai hoang mai
dich vu ke toan tai thanh tri
dich vu ke toan tai dong da
dich vu ke toan tai tu liem
dich vu ke toan tai ha dong
dich vu ke toan tai long bien
dich vu ke toan tai thanh xuan
dich vu ke toan tai hai phong
dich vu ke toan tai bac ninh
dich vu ke toan tai hai ba trung
dich vu ke toan tai dong anh
dich vu ke toan tai gia lam
dich vu ke toan tai ung hoa
dich vu ke toan tai quoc oai
dich vu ke toan tai son tay
dich vu ke toan tai thanh oai
hoc ke toan tong hop
dich vu ke toan thue tron goi
dich vu bao cao tai chinh
dia chi hoc ke toan tong hop
khoa hoc ke toan tong hop
hoc chung chi ke toan
dich vu ke toan thue tai tphcm
lớp học kế toán tổng hợp
lớp học kế toán thực hành
dia chi hoc ke toan tai cau giay
ReplyDeletedia chi hoc ke toan tai ha dong
dia chi hoc ke toan tai bac ninh
trung tam dao tao ke toan tai ha dong
trung tam dao tao ke toan tai cầu giấy
trung tam dao tao ke toan tai thanh xuan
trung tam dao tao ke toan tai tphcm
khóa học kế toán tổng hợp tại hải phòng
khóa học kế toán tổng hợp tại tại bắc ninh
khóa học kế toán tổng hợp tại tphcm
khóa học kế toán tổng hợp tại hà nội
trung tam dao tao ke toan tai quan 3
trung tam dao tao ke toan tai binh duong
trung tam dao tao ke toan tai bac ninh
trung tam dao tao ke toan tai hai phong
dịch vụ kế toán thuế tại quận 12
ReplyDeletedịch vụ kế toán thuế tại quận 11
dịch vụ kế toán thuế tại quận 10
dịch vụ kế toán thuế tại quận 9
dịch vụ kế toán thuế tại quận 8
dịch vụ kế toán thuế tại quận 7
dịch vụ kế toán thuế tại quận 6
dịch vụ kế toán thuế tại quận 5
dịch vụ kế toán thuế tại quận 4
dịch vụ kế toán thuế tại quận 3
dịch vụ kế toán thuế tại quận 2
dịch vụ kế toán thuế tại quận 1
dịch vụ kế toán thuế tại quận tân phú
dịch vụ kế toán thuế tại quận bình tân
dịch vụ kế toán thuế tại quận phú nhuận
dịch vụ kế toán thuế tại quận tân bình
dịch vụ kế toán thuế tại quận gò vấp
dịch vụ kế toán thuế tại quận thủ đức
dịch vụ kế toán thuế tại quận bình thạnh
dịch vụ kế toán thuế tại huyện cần giờ
dịch vụ kế toán thuế tại huyện nhà bè
dịch vụ kế toán thuế tại huyện bình chánh
dịch vụ kế toán thuế tại huyện hóc môn
dịch vụ kế toán thuế tại huyện củ chi
dịch vụ kế toán thuế tại huyện cần giờ
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại hải phòng
ReplyDeleteLớp học kế toán tổng hợp thực hành tại biên hòa đồng nai
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại vinh nghệ an
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại hải dương
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại ninh bình
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại hưng yên
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại phú thọ
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại hà nam
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại vĩnh phúc
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại bắc giang
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại thái nguyên
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại thái bình
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại nam định
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại thanh hóa
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại tphcm
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại bắc ninh
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại hà đông
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại long biên
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại thanh xuân
Lớp học kế toán tổng hợp thực hành tại cầu giấy
khóa học kế toán toán dành cho giám đốc và nhà quản lý
dịch vụ kê khai làm báo cáo thuế hàng tháng
ReplyDeletedịch vụ kế toán thuế trọn gói chuyên nghiệp giá rẻ
dịch vụ làm báo cáo tài chính giá rẻ
dịch vụ kế toán trọn gói chuyên nghiệp giá rẻ
dịch vụ rà soát dọn dẹp sổ sách kế toán chuyên nghiệp giá rẻ
dịch vụ quyết toán thuế chuyên nghiệp giá rẻ
It is very useful information. Thanks for providing these tools information with pictures. Very nice.
ReplyDeleteGranite core drills
Thanks so much for sharing this cool thing.
ReplyDeleteสมัครบาคาร่า