申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

申请日：2023-05-12

公开（公告）日：2023-09-29

公开（公告）号：CN116809956A

主分类号：B22F10/28

分类号：B22F10/28;B22F5/10;B22F7/08;B22F3/14;B33Y10/00;B33Y80/00;E21B10/55

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.10.24#实质审查的生效;2023.09.29#公开

摘要：本发明提供了基于3D打印的钻头胎体工作层、钻齿、钻头及其制备方法与应用。将金属粉末铺设在金属基板上，生成强度保持层，然后在强度保持层上铺设金属粉末，将金刚石颗粒洒在金属粉末中，表面选择性地扫描粉末床，部分区域的金属粉末未与激光作用，生成造孔造流道层，构造出人为可控的微孔隙、微流道。本发明提供的钻头在与岩层相互作用后，逐渐磨损露出钻头胎体工作层，其微孔隙、微流道为岩屑和钻井液的流动提供通道，细小的岩屑被钻井液冲刷并随着钻井液循环流出井底，不会在其表面停留过长时间，有利于机械钻速的维持，减小了钻头“打滑”带来的危害。钻井液在微流道内的流通能够带走钻齿表面更多的热量，降低烧钻等井下事故发生的概率。

主权项：1.一种基于3D打印的钻头胎体工作层的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1、构建钻头胎体工作层的3D模型，将钻头胎体工作层的三维模型进行切片分层处理，并将数据导入3D打印成形设备中；所述钻头胎体工作层由强度保持层和造孔造流道层依次循环叠加构成，所述造孔造流道层内设有微孔微流道；S2、将打印钻头胎体工作层的金属粉末装入至3D打印成形设备的落粉罐中，并在3D打印成形设备的成形腔中安装金属基板，将金属粉末铺设在金属基板上，形成强度保持层的待加工粉末床；S3、采用选区激光熔化工艺成形，对步骤S2获得的强度保持层待加工粉末床进行选择性激光熔融，生成强度保持层金属基板；S4、降低所述强度保持层金属基板的高度，并在所述强度保持层金属基板上铺设所述金属粉末，然后将金刚石颗粒均匀洒入所述金属粉末，形成造孔造流道层的待加工粉末床；S5、采用选区激光熔化工艺成形，对步骤S4获得的造孔造流道层待加工粉末床进行选择性激光熔融，生成造孔造流道层金属基板，其中在熔化-凝固过程中，预设微流道微孔隙的位置激光不扫描；S6、循环重复步骤S2-步骤S5，即铺设金属粉末、激光扫描成形强度保持层、铺设金属粉末、洒入金刚石、扫描成形造孔造流道层，生成若干层依次叠加的单层基板，以形成微孔微流道的钻头胎体工作层。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国地质大学(武汉) 基于3D打印的钻头胎体工作层、钻齿、钻头及其制备方法与应用

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