钻具生产制作的流程和环境要求
不管是销量巨大的手机玻璃屏幕还是应用范围比较狭窄的地质勘探行业，对于玻璃或者是岩石的切削都是需要用到金刚石的，而将金刚石镶嵌在地层的金属上往往需要电镀技术，特别是钻具对生产制作流程和环境的要求极高，为了保证钻具的金刚石镀层达到工作效率高、使用寿命长以及切削精度高等，必须保证生产工艺的标准化和高精度化。
一、钻具生产制作的流程
1：金刚石的选取
基本要求包括：
（1）外观特征：纯净金刚石应是无色透明的（实际上常因含有杂质和缺陷而显色）。人造金刚石在金相显微镜下观察呈八面体、菱形十二面体、立方体及其聚集体。常显黄绿色， 杂质较多者显灰绿色， 含硼金刚石则呈黑色。
（2）使用性能：按JB2808- 79部标，金 刚石分为JR1、JR2、JR、JR4 4个型号。标号越高，硬度越高，质量越好，价格越贵，但并非使用性能就越好。虽然JR4 金刚石硬度高，但锋利度不如JR3 金刚石，如果将两者混合使用，既能保持良好的使用性能，又能降低生产成本。
2：金刚石的除杂
（1）磁性杂质：人造金刚石因为含有磁性包裹体（触媒金属），一般都具有磁性， 包裹体含量越高，磁性就越强。磁性强的金刚石，不仅杂质多、强度低、耐热性差，而且会对电镀质量产生不良影响，容易形成镍瘤，因此不易选用。其原因是磁性包裹体是良好导体，阳泉钻具，使金刚石颗粒绝缘性变差，出现了微弱的导电性。于是，在电力线夹端效应作用下金属镍优先镀在高出于镀层上的金刚石夹端形成镍瘤。为了避免磁性杂质的影响，金刚石使用前要进行磁选，在专用磁选机上进行，也可以使用磁铁除去磁感较强的颗粒。一旦发现金刚石磁性强，应将金刚石全部退货。
（2）吸附杂质： 金刚石其实并不纯净，其表面总是沉着一层吸附杂质， 如果电镀之前不除去， 金刚石粉粒就会漂浮在电解液表面， 不能沉积到基体上去。因此金刚石使用前必须经亲（湿润）处理。
3：电解液加热
由于电解液加热温度不很高（lt; 50°），通常水浴加热， 电镀容器置于操作台面的水浴槽内。加热可采用钛合金加热管或热水器，前者置于水浴槽内，后者热水管通入水浴槽内。电热管可配备控温装置。其原理是通过电子继电器( DJ- 702型）控制电加热主回路中的执行部件， 即接触器JC，使之闭合（或断开），从而接通（或切断）加热电源， 达到自动控温的目的。
4：电镀
电镀槽中，将浸在镀液中的被镀件与直流电源负极相连接（组成阴极），将要镀覆的金属与直流电源的正极相连接（组成阳极），镀槽里的镀液中含有镀层金属的离子，接通电源后镀液中的金属离子便在阴极沉积形成镀层。如下图：
金刚石钻头电镀过程
二、钻具生产制作的环境要求
目前钻具厂家的厂房大都比较简易，生产条件较差，不重视环境保护，造成环境污染，影响产品质量。要实现清洁化生产，提高产品的档次，必须做到环境和卫生两方面都要达标。
1，环境要求：
①整体排风：为保持车间通风良好，应以整体机械通风作辅助手段，采用抽风机从室内上部进行整体排风，排出的风量还应由送风系统送进新鲜空气加以补偿。
②局部排风：为了控制***气体的扩散，防止污染室内空气，在产生***气体的部位要有局部排风设施。室外排风口应高出屋顶栋缘1.5~ 2m。
③封闭排风：退镀工件和酸洗金刚石会产生浓黄烟，污染大，对******。必须在通风柜内进行，实现强力封闭排风。
2，卫生要求：
①操作人员进入电镀车间穿工作服，换工作鞋，禁止非工作人员随便进入车间。
②每天工作完毕， 仔细清理操作场地；定期清理车间设备和电镀容器、辅助用具等， 除去灰尘和盐类结晶物，保持设备整洁和运行正常（特别是导电部位）。
③电镀设备停用时加罩加盖（尤其电镀槽和盛砂容器），保持清洁。
④车间禁止堆放非生产用的杂物， 减少尘埃源。
选择电镀车间地址时，要充分注意电镀车间对周围环境的影响。电镀车间应设在空气新鲜并且对流性好的地方，保证车间自然通风和采光良好。同时也要防止周围环境对车间的污染，以防开窗时外来尘埃吹进车间，落入镀槽。
钻具比表镶钻头有更多优越性
钻具属于孕镶钻头，即金刚石孕镶在胎体内部作为工作层的刀头。我国电镀金刚石取芯钻头起步较晚，但发展迅速并且生产技术已经处于***水平。和国外的表镶钻头相比，具有众多优越性。
1，钻具对于金刚石品级的要求低于表镶钻头
使用的天然和人造金刚石粒度取决于所钻岩性。
金刚石粒度选择
2，金刚石在钻具胎体中的含量更多样化
浓度表示金刚石在胎体中的含量，是影响电镀金刚石取芯钻头性能的重要参数。浓度沿用砂轮制造业的“400%浓度制”，当金刚石的体积占胎体工作层体积1/4时浓度为100%，钻具采购，全部是金刚石浓度400%。选择金刚石浓度的依据是所钻岩性、金刚石的品级和粒度，兼顾胎体的包镶能力和钻压值的大小。岩石越坚硬致密，金刚石质量好，粒度细，浓度宜较低；唇面比压较大时可选较高的浓度，这样对提高胎体耐磨性也有好处。常用浓度70%~120%，过高了将影响胎体的包镶能力和钻速。不必用手工摆放金刚石颗粒，工业制造过程更简单。
3，钻具的胎体性能更优越
钻具钻进时，胎体的磨损速度应适当超前于金刚石的磨损速度，使金刚石不断出刃。如果胎体不磨损或磨损极慢，则金刚石出刃甚小，发挥不了多刃微切削作用，钻速很低。反之，如果胎体磨损太快，则造成金刚石过早的崩刃或脱粒，从而失去钻进能力、钻头寿命缩短。合适的胎体耐磨性应能使唇面金刚石正常出刃，且在每粒金刚石的后面形成蝌蚪状支撑。抗冲击载荷能力较好，如果唇面金刚石发生剪崩对钻进效果的影响小，对违反操作规程的敏感程度也小。
钻具胎体磨损情况分析
当岩石更硬时，金刚石磨损得更快，但这时产生的岩屑更薄，数量更少，因此岩屑对胎体的磨蚀作用弱于稍软的岩石。所以在坚硬的岩石中钻进时，必须选择低耐磨性（硬度较小）的胎体。
由于测定硬度的方法简单，虽然胎体的硬度不能完全代表其耐磨性，但目前仍习惯用胎体的硬度来表示其耐磨性。电镀金刚石取芯钻头胎体硬度和耐磨性
4，钻具的唇面形状更锋利
电镀金刚石取芯钻头的唇面形状比较简单，多为平底形，在孔内磨合一段时间后便自然形成圆弧形。坚硬、弱研磨性的岩石或钻头壁较厚，唇面做成同心环槽、锯齿状或阶梯形，使比压集中并在孔底形成破岩自由面。电镀金刚石取芯钻头不需要用聚晶保径，可取得满意的钻进效果。
钻具胎体硬度和耐磨性
5. 钻具的水口与水路
对钻具而言，因为它的金刚石出刃非常小，故它的主水路不是钻头唇面与孔底的间隙，而是水口。在唇面扇形块的下面只存在漫流（或湿润）区，用于冷却和排粉的水流主要通过水口和水槽。电镀金刚石取芯钻头往往设计成多水口、小水口，这样对防止烧钻有利。
热压烧结钻具的性能和齿型的关系
很多新机长在选购钻具的时候会问齿型的相关问题，其实如果是购买电镀钻头这种问法就稍显外行了。钻头的齿型一般指的是热压烧结钻具的牙齿端面外形，电镀钻头无论怎样改变牙齿齿型，其进尺效率都不会有很大的改善，并且还会降低其耐磨性能。但是热压烧结钻头不一样，由于热压钻头的胎体内部含有骨架成分碳化钨，钻具批发价格，其硬度只是略逊于金刚石，因此如何保证热压钻头胎体的正常出刃，成为钻头厂家研究和创新的***。热压钻头只有磨损速度和出刃速度相适应，才能充分发挥其胎体性能，这点和它的齿型有重要关系。
常见的几种钻具
钻具的主要齿行有平面型、锯齿型、阶梯型、锥型、底喷型和M型，经过长期的实践经验，它们各自的特点都得到了印证，并且常用的锯齿形由于其出众的性能被广泛应用，几种常见的齿型以及特点总结如下：
1，平面型
又称平底形，常用于孕镶钻头。它加工方便：有大的工作面积，因而要求的钻压较大，从而在同样钻进参数条件下获得较慢的钻速。但它下至孔底时有一磨合过程，即开始进尺较慢，待磨成微弧形后，才以正常速度进尺。其次其稳定性较差，易造成钻孔弯曲。此唇面常用于钻进中硬和中等研磨性岩层。
2，锯齿型
又称尖环槽形，金刚石主要分布在齿形部分。内外侧用的粒度较大，以保证钻头直径。齿形唇面能造成多自由面的孔底，使钻头对岩石作磨削与剪切相结合的破碎作用，获得较粗颗粒的岩粉，有助于金刚石的出刃，提高机械钻速。由于钻头所需轴压较小，还有较好的防斜作用。齿形唇面钻头适用于钻进硬而致密弱研磨性岩层。
金钻锯齿形金刚石钻头
3，阶梯型
有一、二、三阶梯多种，通常用于绳索取心钻头及单管厚壁钻头。这种钻头在钻进时有较好的稳定性；碎岩时自由面较多而效果好，适用于钻进中硬岩层。目前在坚硬弱研磨性岩层中使用，钻具哪家规模大，也获得较好的效果。
4，锥型
这种钻头在孔底有良好的稳定性和导向性，有利于防斜。绳索取芯钻头中常用。锥形唇面还可分内锥、外锥、双锥数种。
5，底喷形唇面
对孔底冲洗干净；在破碎岩层中钻进，还能提高采心率，但加工复杂。然而钻进完整地层时底喷的冲洗液会扰乱正常的水流漩涡，反而不利于岩屑的排出。
6，M型
即钻头胎体的尖头部分被加工成”M”的形状，有小的工作面积，因而要求的钻压较小，从而在同样钻进参数条件下获得较高的钻速。但是其耐磨性能较低，通常只是应用于极坚硬地层的钻进。
钻具采用冶金配方进行烧结，其耐磨性能要远高于地质粉末配方，同时使用高品级的进口金刚石，能有效保证进尺效率。在牙齿形状方面多采用锯齿形和M型，两者在进尺效率和耐磨性能方面有突出的表现
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