מכיוון שרכיבי שבירת סלע-גבוהים,-דיוק-גבוהים, האיכות של חותכי PDC (polycrystalline diamond composite) להנדסת כרייה קובעת ישירות את יעילות הקידוח, חיי השירות והבטיחות התפעולית שלהם. בהתחשב במבנה המורכב, הביצועים הרגישים וסביבת ההפעלה הקשה שלהם, בקרת האיכות חייבת להיות תחום כל תהליך בחירת החומר ועד לבחירת חומר מקיף. באמצעות בדיקות מדעיות ובקרת תהליכים, כל מוצר חייב לעמוד בדרישות התכנון והשימוש.
בשלב בקרת חומרי הגלם, איכות שכבת היהלומים הפולי-גבישית מבוססת על האיכות של אבקת מיקרון יהלום סינתטי-בטוהר גבוה וזרז המתכת. יש צורך בבדיקה קפדנית של חלוקת גודל החלקיקים של אבקת היהלום, שלמות הגבישים ותכולת הטומאה כדי להבטיח גודל חלקיקים אחיד והיעדר פגמים חדים יתר על המידה, ולמנוע נקודות ריכוז מתח לאחר סינטר. גם יחס ההרכב והטוהר של זרז המתכת צריכים להיות מאומתים כדי למנוע זיהומים המשפיעים על חוזק ההתקשרות בין חלקיקי יהלום. חומרי הגלם עבור מטריצת הקרביד המוצק צריכים לעמוד בדרישות גודל גרגיר טונגסטן קרביד ותכולת קובלט שצוינו כדי להבטיח שלמטריקס יש קשיות מספקת וגם קשיחות טובה.
בקרת תהליכים במהלך הסינתזה חיונית להבטחת הביצועים הכוללים של שכבת היהלום הפולי-גבישי והיריעה המרוכבת. תהליך סינטר-בטמפרטורה גבוהה,-בלחץ גבוה חייב להתבצע על ציוד מדויק, הדורש ניטור-בזמן אמת ובקרה יציבה על אחידות שדות הטמפרטורה והלחץ כדי למנוע צמיחת גרגרים חריגה, נקבוביות או פגמים בסדקים הנגרמים על ידי התחממות יתר מקומית או לחץ לא מספיק. במהלך תהליך הסינטרינג המשני לקשירת שכבת היהלום ומטריצת הקרביד המוצק, יש לייעל את קצב החימום, זמן ההחזקה ועקומת הקירור כדי לשלוט בעובי שכבת התגובה המשטחית וברמת המתח השיורי, ובכך להשיג קשר מתכתי חזק ותכונות מכניות יציבות.
עיבוד שבבי ובקרת דיוק גיאומטרית משפיעים ישירות על ההרכבה והביצועים של החותך. יש להשתמש בכלים קשים במיוחד כגון גלגלי יהלום במהלך חיתוך, השחזה והברקה כדי למנוע נזק למשטח. סובלנות ממדים, גובה קצה חיתוך וסובלנות גיאומטרית חייבים להתאים למפרטי התכנון כדי להבטיח כיסוי אחיד ואיזון עומסים כאשר חותכים מרובים ממוקמים על כתר המקדחה. סביבת העיבוד חייבת להיות נקייה כדי למנוע מאבק וחומר זר להטמע במשטח שכבת היהלום ולהשפיע על ביצועי החיתוך.
יש לקבוע תקני פיקוח מרובים- לבדיקת איכות ומיון. מבנה הגרגירים והקשר הממשק של שכבת היהלום נצפים באמצעות מיקרוסקופים אופטיים וסורקים אלקטרונים. ביצועי פני השטח מוערכים באמצעות בודקי מיקרו קשיות ומכונות בדיקת שחיקה. מבוצעות מדידות מדויקות של מידות גיאומטריות וחספוס פני השטח, ובדיקות לא-הרסניות (כגון אולטרסאונד ו-רנטגן) משמשות לזיהוי סדקים פנימיים וחיבור לקוי. חותכים מוסמכים מדורגים בהתאם לביצועים עבור התאמה ממוקדת במהלך הבחירה; מוצרים שאינם- תואמים מבודדים, הסיבות שלהם מנותחות ומשוב מוחזר לתהליך הקודם לצורך תיקון.
הרכבה ובקרה במפעל הם קריטיים באותה מידה. במהלך הרכבת המקדחים, חיוני להבטיח קשר בטוח בין החותך למצע, מיקום מדויק ושפריסת המערך עומדת בדרישות של מסלול החיתוך וחלוקת העומס. לפני עזיבת המפעל, יש לבצע ריצת בדיקה במהירות- נמוכה ובדיקה חזותית כדי לאשר את היעדר רפיון ונזק. פרמטרי ביצועים מפורטים ותנאי הפעלה ישימים מסופקים כדי להקל על שימוש ותחזוקה נכונים בשטח.
מעקב איכות ביישומי שטח הוא הרחבה של בקרת איכות. על ידי קביעת רשומות שימוש לתיעוד תנאים ליתולוגיים, פרמטרי קידוח, מצב בלאי חותך וסיבות החלפה, ניתן לזהות מייד בעיות הקשורות לאצווה-או בעיות איכות הקשורות לעיצוב, מה שיוצר מנגנון שיפור-סגור. ניתוח כשל של חותכים שתוקנו או שהוצאו משימוש יכול לספק בסיס לגיבוש החומר ולאופטימיזציה של התהליך.
לסיכום, בקרת איכות של חותכי PDC להנדסת כרייה היא פרויקט שיטתי המשתרע על פני כל התהליך מהכנת החומר, סינתזה, עיבוד, בדיקה ועד ליישום. רק על ידי הקפדה על בדיקות מדויקות ואופטימיזציה של תהליכים בכל שלב נוכל להבטיח את הביצועים היציבים של תכונות העומס ה-האולטרה קשות,-בלאיות ו-חוזקות-גבוהות, תוך מתן ערובה אמינה לכרייה יעילה, בטוחה וחסכונית.
