[发明专利]用于挤压粉末形成钻地工具的方法和系统

权利要求书

1.一种形成钻地工具的钻头体的方法，所述方法包括：

研磨多个硬质颗粒和多个包括基材的颗粒以形成包括粉末颗粒的研磨产物；

将所述粉末颗粒分离成多个粒度级；

将所述多个粒度级中的至少两个粒度级的至少一部分进行组合以提供粉末混合物；

挤压所述粉末混合物以形成钻头体生坯；以及

至少部分地烧结所述钻头体生坯。

2.按照权利要求1的方法，其中，挤压所述粉末混合物包括以具有振荡幅值的基本上均匀的压力挤压所述粉末混合物。

3.一种形成钻地工具的钻头体的方法，所述方法包括：

混合多个硬质颗粒和多个包括基材的颗粒以形成粉末混合物；

以具有振荡幅值的基本上均匀的压力挤压所述粉末混合物以形成钻头体生坯；以及

至少部分地烧结所述钻头体生坯。

4.按照权利要求2和3中任一项的方法，其中，以具有振荡幅值的基本上均匀的压力挤压所述粉末混合物包括在使所述基本上均匀的压力总体上增加至选定的最大压力的同时使得所述基本上均匀的压力的幅值振荡。

5.按照权利要求2和3中任一项的方法，其中，以具有振荡幅值的基本上均匀的压力挤压所述粉末混合物包括使得所述基本上均匀的压力的幅值以大约每秒一个周期(1赫兹)和大约每秒一百个周期(100赫兹)之间的平均频率振荡。

6.按照权利要求5的方法，其中，以具有振荡幅值的基本上均匀的压力挤压所述粉末混合物包括使得所述基本上均匀的压力的幅值以大约千分之六兆帕(0.006MPa)和大约六十九兆帕(69MPa)之间的平均振荡幅值振荡。

7.按照权利要求2和3中任一项的方法，其中，以基本上均匀的压力挤压所述粉末混合物包括以大于约三十五兆帕(35MPa)的选定最大压力挤压所述粉末混合物。

8.按照权利要求1和3中任一项的方法，进一步包括在挤压所述粉末混合物的同时排出液体。

9.一种形成钻地工具的钻头体的方法，所述方法包括：

混合多个硬质颗粒和多个包括基材的颗粒以形成粉末混合物；

将所述粉末混合物提供到可变形容器中；

将压力施加至所述可变形容器的至少一个外表面上，以挤压所述粉末混合物并形成钻头体生坯；

在将压力施加至所述可变形容器的至少一个外表面上的同时，使得液体能够从所述可变形容器排出；以及

至少部分地烧结所述钻头体生坯。

10.按照权利要求9的方法，进一步包括将真空施加至所述粉末混合物以利于液体从所述可变形容器排出。

11.按照权利要求9的方法，其中，混合多个硬质颗粒和多个包括基材的颗粒以形成粉末混合物的步骤包括：

研磨多个硬质颗粒和多个包括基材的颗粒以形成包括粉末颗粒的研磨产物；

将所述粉末颗粒分离成多个粒度级；以及

将所述多个粒度级中的至少两个粒度级的至少一部分进行组合以提供所述粉末混合物。

12.按照权利要求1和11中任一项的方法，其中，将所述多个粒度级中的至少两个粒度级的至少一部分进行组合的步骤包括对所述多个粒度级中的非全部粒度级中的至少一部分进行组合以提供所述粉末混合物。

13.按照权利要求1和11中任一项的方法，其中，研磨多个硬质颗粒和多个包括基材的颗粒的步骤包括：

将所述多个硬质颗粒和所述多个包括基材的颗粒与研磨介质一起提供至容器中；以及

使所述研磨介质相对于所述多个硬质颗粒和所述多个包括基材的颗粒移动，以研磨所述多个硬质颗粒和所述多个包括基材的颗粒。

14.按照权利要求1和11中任一项的方法，其中，分离所述粉末颗粒的步骤包括使得所述粉末颗粒依次经过多个筛网中的每一个。

15.按照权利要求1和11中任一项的方法，进一步包括使得所述粉末混合物经受具有能够增加粉末混合物中的最终密度的平均幅值和峰值加速度的机械振动。

16.按照权利要求15的方法，进一步包括使得所述粉末混合物经受平均幅值在大约0.25毫米和大约2.50毫米之间、峰值加速度在大约二分之一重力加速度和大约五倍重力加速度之间的机械振动。