ITTO990712A1

ITTO990712A1 - Procedimento per l'infiltrazione ad altre temperature,ad esempio perpunte da perforazione e relativo prodotto con legante di infiltrazione

Info

Publication number: ITTO990712A1
Application number: IT1999TO000712A
Authority: IT
Inventors: Trent N Butcher
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2001-02-17
Also published as: GB9919051D0; GB2343194B; IT1310134B1; BE1013719A5; US6220117B1; GB2343194A; GB0120585D0

Description

DESCRIZIONE

SFONDO DELL'INVENZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a procedimenti per l'infiltrazione di matrici metalliche con un legante. In particolare, la presente invenzione si riferisce a procedimenti per l'infiltrazione di matrici di carburo di tungsteno con leganti di metallo o di lega metallica. Più in particolare, la presente invenzione si riferisce a procedimenti per la fabbricazione di punte da perforazione per la trivellazione del suolo, che comprendono l'infiltrazione di una matrice di carburo di tungsteno con un legante di metallo o di lega metallica ad alta resistenza.

Sfondo della tecnica attinente

Tradizionalmente, punte da perforazione per la trivellazione del suolo che comprendono una matrice di materiale refrattario in polvere o in particelle, che sono anche indicate come punte da perforazione a base di particelle, sono state fabbricate mediante procedimenti quali sinterizzazione ed infiltrazione. Le tecniche di infiltrazione tradizionali comprendono tipicamente la formazione di una matrice sostanzialmente porosa di materiale in polvere o in particelle e la sua infiltrazione mediante procedimenti di metallurgia delle polveri. Il Brevetto statunitense n.

3.757.878, che è stato rilasciato a Wilder ed altri l'il settembre 1973, ed il Brevetto statunitense n.

4.780.274, che è stato rilasciato a Barr il 25 ottobre 1988,descrivono ciascuno tecniche esemplificative di metallurgia delle polveri che sono state tradizionalmente utilizzate per produrre punte da perforazione ad infiltrazione. In questi procedimenti di metallurgia, delle polveri, una polvere di matrice resistente all'usura, come una polvere di carburo di tungsteno, è disposta in uno stampo di carbonio o di grafite, formando in esso una matrice per il corpo della punta a base di particelle. Uno spezzone di acciaio della punta è tipicamente inserito nello stampo e parzialmente entro la matrice a base di particelle. Lo stampo è quindi introdotto in un forno, ed un imbuto contenente una lega di infiltrazione, che è tipicamente indicata come legante o infiltrante, è posizionato nel forno e disposto sopra lo stampo. Con il riscaldamento del forno, il legante fonde, ed è introdotto nello stampo. Il legante fuso penetra nella matrice porosa per azione capillare e per gravità, riempiendo gli spazi, o pori, tra le particelle di polvere della matrice. In tali procedimenti di infiltrazione si utilizzano tipicamente forni tradizionali, che riscaldano lo stampo, l'imbuto ed il suo contenuto senza irraggiamento di calore. L'uso di forni tradizionali è tuttavia sostanzialmente indesiderabile dal punto di vista secondo il quale è tipicamente richiesto un periodo di tempo relativamente lungo quando si utilizza irraggiamento di calore per riscaldare l'imbuto, lo stampo ed il legante ad una temperatura che è sufficiente per produrre l'infiltrazione della matrice porosa. Tradizionalmente si sono utilizzate leghe a base di rame per legare matrici che comprendono particelle di carburo di tungsteno. I leganti a base di rame hanno tipicamente una temperatura di fusione compresa tra circa 1065°C e circa 1200°C. Il Brevetto statunitense n. 5.000.273, che è stato rilasciato ad Horton ed altri il 19 marzo 1991, descrive un legante di lega a base di rame avente una temperatura di fusione inferiore a 1050°C. L'uso di. leganti con le minime temperature di fusione possibili è tipicamente desiderato allo scopo di facilitare il fissaggio di sinterizzati di diamante policristallino ( "polycrystalline diamond compacts " -PDC) termicamente stabili al corpo della punta durante l'infiltrazione.

La matrice infiltrata è quindi raffreddata. Con il raffreddamento, il legante di lega di infiltrazione solidifica, legando tra loro le particelle di polvere della matrice per formare un corpo della punta, e legando il corpo della punta allo spezzone di acciaio per formare una punta da perforazione. Tipicamente, il raffreddamento inizia sulla periferia della matrice infiltrata e prosegue verso l'interno, con il centro del corpo della punta che si raffredda alla velocità minima. Così, anche dopo che le superfici della matrice infiltrata del corpo della punta si sono raffreddate, può rimanere una polla di legante fuso nel centro del corpo della punta, il che può generare gradienti di tensione, come porosità di ritiro o incrinature, attraverso la matrice infiltrata, che probabilmente indeboliranno o danneggeranno il corpo della punta.

Dopo il raffreddamento del corpo della punta, una connessione filettata può essere lavorata alla macchina sullo, fissata allo, o altrimenti associata con lo spezzone di acciaio della punta da perforazione allo scopo di permettere il fissaggio della punta da perforazione ad una catena di perforazione.Analogamente, taglienti ed alesatori di definizione del diametro esterno, che sono entrambi tipicamente costituiti da diamante naturale o diamante sintetico (ad esempio PDC), ugelli o qualsiasi altro componente che sia associato con una punta da perforazione finita, possono essere fissati al corpo della punta o altrimenti associati con esso. Tali componenti sono tipicamente fissati a, o associati con corpi di punte infiltrati per brasatura o saldatura.PDC termicamente stabili, che sono tipicamente indicati come prodotti termicamente stabili ("thermally stabile Products” - TSP), possono essere assemblati con il corpo della punta a base di particelle prima dell'infiltrazione, e fissati ad esso o associati con esso durante l'infiltrazione dal legante di infiltrazione.

Come precedentemente indicato, è possibile utilizzare leghe di rame come legante in corpi di punte infiltrati di carburo di tungsteno. I corpi di punte tradizionali di carburo di tungsteno infiltrati con rame hanno una elevata resistenza all'usura ed una elevata resistenza all'erosione rispetto a corpi di punte di .acciaio, e le leghe a base di rame possono essere fuse a temperature che permettono il fissaggio di elementi taglienti comprendenti TSP al corpo della punta a base di particelle durante la sua infiltrazione. Rame e leghe di rame che sono tipicamente utilizzati per infiltrare punte da perforazione sono materiali a resistenza relativamente bassa e bassa tenacità. Tipicamente, una lega di rame che può essere utilizzata per infiltrare una matrice di un corpo di punta di carburo di tungsteno sopporterà fino a circa 30 libbre-pollice (0,346 kgm) di impatto senza spezzarsi, nella misurazione con la prova di resilienza Charpy. La tenacità dei corpi di punte di carburo di tungsteno infiltrati con lega di rame è ancora inferiore misurata con la prova di resilienza Charpy (ad esempio circa 2 libbre-piede (0,277 kgm), Charpy senza intaglio) o con la prova di resistenza a rottura trasversale, confrontata con la resistenza della lega di rame stessa. Corpi di punte di carburo di tungsteno infiltrati con lega di rame possono anche incrinarsi quando sono sottoposti alle forze d'urto che si incontrano tipicamente durante la perforazione. Inoltre, le tensioni termiche prodotte dal calore generato durante la fabbricazione della punta o durante la perforazione possono provocare la formazione di incrinature nel corpo della punta. Tipicamente, tali incrinature compaiono dove gli elementi taglienti sono stati fissati al corpo di matrice. Se gli elementi taglienti sono tranciati dal corpo della punta da perforazione, i costosi diamanti sull'elemento tagliente vengono persi, e la punta può cessare di perforare.

Il Brevetto statunitense n. 5.662.183 (il "brevetto '183"), che è stato rilasciato a Zhigang Fang il 2 settembre 1997, descrive un materiale legante alternativo ad alta resistenza ed un procedimento alternativo di infiltrazione di una matrice di materiale refrattario in particelle, quale carburo di tungsteno, con il legante. Il legante ad alta resistenza del brevetto Ί83 comprende una lega a base di cobalto, di nichel o di ferro. Come è noto ai tecnici del ramo, tuttavia, il cobalto ed il ferro, una volta fusi, possono sciogliere, o "attaccare", il carbonio. Così, durante l'infiltrazione della matrice porosa con leganti che comprendono quantità significative di questi metalli, gli imbuti e stampi di grafite che sono tipicamente utilizzati nell'infiltrazione di corpi di punte di carburo di tungsteno possono essere attaccati e distrutti dal cobalto, dal ferro, o da leghe metalliche che comprendono questi metalli durante l'esposizione ad essi. Maggiori livelli di danneggiamento dell'imbuto e dello stampo possono verificarsi con l'esposizione prolungata a leganti che comprendono cobalto o ferro. Tale danneggiamento dello stampo di grafite può produrre un corpo di punta di forma indesiderabile. Di conseguenza, la resa produttiva di corpi di punte che comprendono leganti di lega a base di cobalto o di ferro e che sono infiltrati in stampi di grafite può essere bassa, oppure i corpi di punte possono richiedere un ulteriore trattamento, come lavorazione alla macchina, per rimuovere materiale in eccesso dalla faccia della punta. Rese produttive inferiori e trattamento addizionale aumentano comunque i costi di fabbricazione ;

Il procedimento di infiltrazione descritto nel brevetto '183 comprende il rivestimento dell'imbuto e dello stampo di grafite con nitruro di boro dì struttura esagonale ( "hexagonal-structure boron nitride" - HBN) allo scopo di evitare che metalli, quali nichel, cobalto o ferro, attacchino la grafite. Tuttavia, l'HBN non impedisce completamente che metàlli quali cobalto e ferro attacchino la grafite. Così, l'uso di HBN può non aumentare in misura signi-ficativa le rese produttive o ridurre in misura significativa i costi di fabbricazione. Inoltre, allo scopo di proteggere adeguatamente lo stampo di grafite, lo spessore dello strato del materiale di rivestimento dovrà probabilmente essere relativamente grande, il che potrebbe alterare le dimensioni ed il posizionamento dei taglienti di una punta da perforazione definita da tale stampo.

E' necessario un procedimento di infiltrazione di una matrice di materiale refrattario con un legante che comprende cobalto o ferro, e che riduca o elimini qualsiasi danneggiamento che possa essere prodotto allo stampo dal legante fuso, nonché un procedimento di<' >infiltrazione che sia attuabile in un periodo di tempo più breve e che aumenti la resa produttiva .

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Il legante di infiltrazione, i procedimenti di infiltrazione, ed il corpo della punta, il componente del corpo della punta o altro prodotto fabbricato tramite il procedimento di infiltrazione, nonché altri aspetti della presente invenzione, rispondono a ciascuna delle necessità precedenti.

Preferibilmente, il procedimento di infiltrazio-ne secondo la presente invenzione utilizza un legante di metallo o di lega metallica che ha una maggiore resistenza o tenacità dei leganti di lega a base di rame tradizionalmente utilizzati. Leghe di cobalto e a base di cobalto, come leghe cobalto-nichel, sono particolarmente adatte per l'infiltrazione di corpi di punte a base di particelle. Leghe a base di ferro, come leghe ferro-nichel,possono anche essere utilizzate per l'infiltrazione di corpi di punte a base di particelle. Preferibilmente, il legante crea anche legami di maggiore resistenza o favorisce la sinterizzazione o l'accrescimento.dei grani in materiali di matrice in polvere o in particelle di carburo di tungsteno o simili rispetto alle leghe a base di rame tradizionalmente utilizzate ed altri leganti tradizionali. Così, corpi di punte a base di particelle di carburo di tungsteno che sono stati infiltrati con il legante secondo l'invenzione hanno una resistenza relativamente elevata confrontati con punte da perforazione di carburo di tungsteno infiltrate in modo tradizionale .

In accordo con una forma di attuazione preferita del procedimento di infiltrazione secondo la presente invenzione, una matrice del corpo della punta, un componente del corpo della punta, o altro prodotto è formato da un materiale in particelle o in polvere. Preferibilmente, il materiale in ·particelle o in polvere è, un materiale refrattario, come un carburo metallico (ad esempio carburo di tungsteno (WC), carburo di titanio, carburo di tantalio, eccetera). Alternativamente, il materiale in particelle o in polvere può comprendere, senza limitazione, un materiale tenace e duttile, come ferro, acciaio, Invar (ossia una lega ferro-nichel, 36% di nichel), o ceramica.

Allo scopo di eseguire l'infiltrazione della matrice con il legante secondo l'invenzione, il legante è fuso disponendolo in un forno o in una bobina di induzione, o altrimenti riscaldato in modo noto nella tecnica. Preferibilmente, il legante è fuso in modo relativamente rapido allo scopo di facilitare l'infiltrazione in un periodo di tempo breve rispetto a quello richiesto da molti procedimenti di infiltrazione tradizionali. Di conseguenza è possibile utilizzare, per fondere il legante, una bobina di induzione, o un forno ad induzione. Il legante fuso è quindi assorbito nella matrice porosa per gravità, per azione capillare, o sotto una differenza di pressione. L'uso di una differenza di pressione facilita un'infiltrazione sostanzialmente completa della·matrice con il legante, e produce un corpo di punta che è sostanzialmente esente da cavità o vuoti.

Dopo, l'infiltrazione della matrice, il corpo della punta è raffreddato. Con il raffreddamento del legante, esso si lega alle particelle di matrice in modo da impartire alla matrice infiltrata una resistenza maggiore di quella di matrici tradizionali infiltrate con lega di rame. Preferibilmente il raffreddamento è eseguito in un modo direzionale controllato allo scopo di evitare la formazione di gradienti di tensione attraverso la matrice infiltrata, che possono verificarsi se il corpo della punta è lasciato raffreddare verso l'interno dalla periferia, come precedentemente spiegato. Il raffreddamento del corpo della punta può essere eseguito tramite un sistema controllato da calcolatore che sorveglia le temperature in varie posizioni della matrice infiltrata e regola le aree del corpo della punta che vengono raffreddate e riscaldate per seguire un andamento di raffreddamento desiderato.

In un altro aspetto dell'invenzione, è possibile utilizzare uno stampo non di grafite in modo da evitare malformazioni del corpo della punta che possono altrimenti essere prodotte quando il componente di cobalto o ferro del legante attacca uno stampo di grafite. Preferibilmente, si utilizza uno stampo di un materiale in particelle o in polvere non bagnabile che sopporta le elevate temperature di infiltrazione ed è relativamente stabile quando è esposto ai vari componenti del legante. Materiali esemplificativi in particelle o in polvere che possono essere utilizzati con infiltranti che comprendono cobalto o ferro comprendono, senza limitazione, sabbia di zircone, zirconio, carburo di silicio, sabbia di silice, allumina, ossido di alluminio, nitruro di boro, e mulliti (che comprendono tipicamente miscele di ossido di alluminio e sabbia di silice). Le particelle sono preferibilmente mantenute insieme da una resina polimerica (ad esempio un polistirolo) e supportate su una barchetta di grafite. Lo stampo può essere prodotto mediante procedimenti di fabbricazione noti a stratificazione, come quelli descritti nei Brevetti statunitensi n. 5.433.280, che è stato rilasciato a Redd H. Smith il 18 luglio 1995, e n. 5.544.550, che è stato rilasciato a Redd H. Smith il 13 agosto 1996, le descrizioni di ciascuno dei quali sono in questo modo incorporate per riferimento nella loro interezza. Lo stampo a base di particelle può anche essere lavorato alla macchina per correggere eventuali anisotropie nella cavità dello stampo o per definire caratteristiche della cavità dello stampo. La cavità dello stampo può anche essere rivestita con uno strato di materiale quale nitruro di boro, ZIRCWASH, NICOBRAZE GREEN STOP-OFF o uno qualsiasi dei materiali non bagnabili che possono essere utilizzati come materiale di stampo in particelle o in polvere.

Altri vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla considerazione della descrizione seguente, delle figure del disegno, e delle rivendicazioni annesse.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 rappresenta una vista in prospettiva di una punta da perforazione secondo la presente invenzione ;

la figura 2 rappresenta una vista in sezione trasversale lungo la linea 2-2 della figura 1;

la figura 3a rappresenta una illustrazione schematica di una matrice porosa di un corpo di punta disposta entro uno stampo, con un imbuto contenente un legante fissato alla sommità dello stampo;

la figura 3b rappresenta una illustrazione schematica del gruppo illustrato nella figura 3a, disposto in un dispositivo di riscaldamento;

la figura 4a rappresenta una illustrazione schematica del gruppo illustrato nella figura 3a, disposto in una bobina di induzione,·

la figura 4b rappresenta una illustrazione schematica dell'infiltrazione della matrice porosa del corpo della punta tramite un legante, che è prodotta da una bobina di induzione;

la figura 5 rappresenta una illustrazione schematica del procedimento di raffreddamento direzionale secondo la presente invenzione, in cui la bobina di induzione è fatta muovere longitudinalmente rispetto allo stampo;

la figura 6 rappresenta una illustrazione schematica di una variante del procedimento di raffreddamento direzionale, che comprende il movimento longitudinale della bobina di induzione secondo la figura 5 ed un sistema di raffreddamento relativo allo stampo; e

la figura 7 rappresenta una illustrazione schematica di un'altra variante del procedimento di raffreddamento direzionale, in cui un sistema di raffreddamento è fatto muovere longitudinalmente rispetto allo stampo.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI ATTUAZIONE

PREFERITE

Le figure 1 e 2 illustrano una punta da perforazione 10 esemplificativa che può comprendere il le-gante di infiltrazione secondo l'invenzione e che può essere fabbricata in accordo con il procedimento secondo l'invenzione.La punta da perforazione 10, come illustrato, comprende una varietà di componenti esterni ed interni, come un corpo 12 della punta che comprende sei lame o ali 18 e risalti di definizione del diametro esterno 28 sulla periferia del corpo della punta. Le lame 18 sono separate da percorsi di fluido 30 estendentisi in direzione generalmente radiale, che sono continui <'>rispetto a scanalature di scarico 32 posizionate tra risalti di definizione del diametro esterno 28. I percorsi di fluido 30 sono continui rispetto a passaggi interni di fluido 34.

Nel funzionamento, le scanalature di scarico 32 ricevono fluido di perforazione, o "fango", dalla catena di perforazione attraverso il gambo 14, che comunica con passaggi interni di fluido 34. Il "fango" esce dai passaggi interni di fluido 34 attraverso ugelli 36, che sono disposti in cavità 38 formate nei percorsi di fluido 30, ed è diretto lungo i percorsi di fluido verso le scanalature di scarico 32.

All'estremità distale del corpo 12 della punta, le lame 18 comprendono sedi 22 con appoggi posteriori inclinati 24. Le sedi 22 portano elementi taglienti 20, che sono supportati posteriormente dagli appoggi 24. Alesatori di definizione del diametro esterno 26 sono disposti in posizione immediatamente adiacente e superiore (come illustrato nella figura 1) ai risalti di definizione del diametro esterno 28. Le lame 18, i percorsi di fluido 30, ed i loro dettagli topografici definiscono complessivamente quella che può essere denominata la "faccia della punta", che è la superficie della punta che entra in contatto con la formazione non perforata sul fondo del foro di trivellazione. La forma esterna di una sezione diametrale del corpo 12 della punta lungo l'asse longitudinale 40 della punta definisce quello che può essere denominato il profilo, o "corona", della punta.

Il corpo 12 della punta è preferibilmente formato da un materiale in polvere o in particelle, come un materiale refrattario (ad esempio un carburo, quale carburo di tungsteno, carburo di titanio, carburo di tantalio, eccetera; un materiale tenace e duttile, quale ferro, acciaio o Invar,- o una ceramica) . Il materiale in polvere può essere sagomato per formare il corpo 12 della punta mediante tecniche che sono note nel ramo, compresa, senza limitazione, la disposizione del materiale in polvere in uno stampo; mediante procedimenti che utilizzano un materiale a spostamento di matrice, come quelli descritti nel Brevetto statunitense n.5.090.491, che è stato rilasciato a Tibbitts ed altri il 25 febbraio 1992, la cui .descrizione è in questo modo incorporata per riferimento nella sua interezza; o mediante i procedimenti di fabbricazione stratificata che sono descritti nei Brevetti statunitensi nn. 5.433.280 e 5.544.550. I corpi di punte 12 che possono essere fabbricati tramite ciascuno di questi procedimenti comprendono una matrice sostanzialmente porosa, simile ad una spugna o ad una schiuma a cellule aperte. Di conseguenza, la matrice di materiale in polvere è relativamente debole, poiché il materiale in polvere può facilmente essere rimosso meccanicamente dalla matrice. Di conseguenza, allo scopo di formare una punta da perforazione 10 finita, come quella illustrata nelle figure 1 e 2, è necessario infiltrare la matrice con un materiale legante.

Con riferimento ora alla figura 3a, un legante 114, che è anche indicato come infiltrante, secondo la presente invenzione comprende un metallo o una lega metallica che può comprendere cobalto. E' noto che il cobalto forma legami più forti con carburi metallici refrattari, come carburo di tungsteno, rispetto ai legami formati tra leghe tradizionali a base di rame e la matrice di carburo metallico refrattario. Quando una lega metallica è utilizzata quale infiltrante, la presenza di nichel nella lega è preferibile, poiché è noto ai tecnici del ramo che il nichel facilita la formazione di legami più forti tra il legante 114 ed il materiale di matrice in polvere 112 rispetto a quelli formati da leghe tradizionali a base di rame. Preferibilmente l'infiltrante comprende cobalto, come cobalto sostanzialmente puro o una lega cobalto-nichel. L'infiltrante può anche comprendere ferro o manganese.

Una lega ferro-nichel esemplificativa che può essere utilizzata quale legante secondo la presente invenzione comprende circa 32,5% di nichel, circa 21,0% di cromo, circa 0,37% di alluminio, circa 0,37% di titanio, da 0 a circa 1,5% di manganese, circa 0,4% di silicio, da 0 a circa 0,1% di carbonio, il resto ferro, con le percentuali basate sul peso totale della lega. Tale lega metallica è disponibile sotto il marchio INCOLOY<® >800HT dalla Inco Ltd. di Toronto, Ontario, Canada. INCOLOY<® >800HT ha un carico di rottura a trazione di circa 88 kpsi (6187 kg/cm<2>) ed una resilienza Charpy compresa tra circa 180 e circa 200 libbre-piede (tra circa 25 e circa 28 kgm) o piu.

Leghe ferro-nichel simili che sono utili come legante 114, che comprendono circa 35% di nichel e circa 21% di cromo, e che hanno una resistenza meccanica paragonabile ad INCOLOY<®>, comprendono, senza limitazione, altre leghe ferro-nichel che sono fabbricate dalla Inco e commercializzate con il marchio INCOLOY<®>, come INCOLOY<® >80OH, INCOLOY<® >800, INCOLOY<® >804 ed INCOLOY<® >901, leghe ferro-nichel che sono commercializzate con il marchio GANNALOY<® >dalla Inco, lega 425, e lega all'1% di silicio (che è anche disponibile dalla Inco).

Un altro gruppo di leghe ferro-nichel esemplificative che possono essere utilizzate quale legante 114 sono commercializzate con il marchio INVAR™ dalla Inco. Le leghe INVAR™ comprendono tipicamente circa il 36% di nichel, circa il 63% di ferro, e quantità secondarie di manganese, silicio e carbonio. Più in particolare, le leghe INVAR™ possono comprendere una miscela di nichel, cobalto e rame che costituisce da circa 34,5% a circa 36,5% della lega, da 0 a circa 0,1% di carbonio, da circa 0,20% a circa 0,35% di silicio, ed il resto ferro. Le leghe INVAR™ hanno tipicamente una resistenza a trazione compresa tra circa 80 e circa 110 kpsi (tra circa 5,6 e circa 7,7 kg/cm*). La temperatura di fusione di leghe INVAR™ è tipicamente di circa 2600°F, o circa 1425°C. Allo scopo di aumentare effettivamente la resistenza e la tenacità del corpo 110 della punta, mantenendo la sua resistenza all'usura ed all'erosione, il corpo della punta comprende preferibilmente approssimativamente le stesse percentuali in volume di materiale in polvere 112 e legante 114 di corpi di punte a base di particelle infiltrati in modo tradizionale .

Ancora con riferimento alla figura 3a, in accordo con una forma di attuazione preferita del procedimento di infiltrazione secondo la presente invenzione, un legante solido 114 è disposto in posizione adiacente ad una matrice porosa di un corpo 110 di punta, ad esempio in un imbuto 102 che è continuo rispetto ad uno stampo 104 in cui è disposto il corpo 110 della punta. L'imbuto 102 e lo stampo 104 sono preferibilmente formati da materiali per i quali è noto nella tecnica che forniscono un supporto strutturale solido e sopportano le elevate temperature del legante fuso 114. Preferibilmente l'imbuto 102 e lo stampo 104 sono realizzati in una sabbia resinosa che comprende una resina polimerica che fissa tra loro particelle di un materiale non bagnabile. Il .materiale non bagnabile dello stampo 104 comprende preferibilmente, ma senza carattere limitativo, sabbia di zircone, zirconio, carburo di silicio, sabbia di silice, allumina, ossido di alluminio, nitruro di boro o qualsiasi altro materiale in particelle o in polvere che sopporti le elevate temperature che sono tipicamente utilizzate durante l'infiltrazione e resista all'attacco da parte del cobalto, del ferro o di qualsiasi altro componente del legante.Materiali alternativi che possono essere utilizzati nell'imbuto 102 e nello stampo 104 possono comprendere, senza limitazione, grafite, ceramica (ad esempio COTRONICS 770) e gessi. Alternativamente un'altra struttura di supporto, come un materiale in particelle non bagnabile (ad esempio sabbia di silice, sabbia per colata,grafite, polvere ceramica, allumina, carburo di silicio, eccetera), può essere disposta intorno alla matrice preformata a base di particelle di un corpo di punta 112.

La figura 3b illustra schematicamente il posizionamento del corpo 110 della punta e del legante 114 in un dispositivo di riscaldamento 120, nel quale il legante è fuso. Quando il legante 114 fonde, esso è introdotto, o è assorbito, negli spazi aperti della matrice del corpo 110 della punta per azione capillare, sotto l'azione della forza di gravità, o sotto pressione. Preferibilmente il dispositivo di riscaldamento 120 è in grado di generare temperature sufficienti per fondere il legante 114. Inoltre, il dispositivo di riscaldamento 120 fonde preferibilmente il legante 114 in un periodo di tempo relativamente breve allo scopo di evitare o ridurre la distruzione dell'imbuto di grafite 102 e dello stampo 104 da parte del cobalto o ferro fuso del legante.

Con riferimento ora alla figura 4a, è illustrata schematicamente una bobina di induzione 122, che è anche indicata come forno ad induzione, e<‘ >che è in grado di riscaldare rapidamente il legante 114 alla sua temperatura di fusione. Il corpo 110 della punta, che è disposto nello stampo 104, ed il legante 114, che è disposto nell'imbuto 102, sono posizionati entro la bobina di induzione 122. Preferibilmente un materiale isolante non bagnabile 124, come sabbia di silice, allumina, carburo di silicio, sabbia di zircone, o zirconio, è disposto entro la bobina di induzione 122 intorno all'imbuto 102 ed allo stampo 104. Un manicotto di grafite 105 può essere disposto intorno all'imbuto 102 ed allo stampo 104. Il manicotto di grafite 105 comprende preferibilmente un sottile strato abbastanza flessibile di grafite, come quello commercializzato con il marchio GRAFOIL dalla UCAR Carbon Company.

Quando una corrente alternata è applicata alla bobina di induzione 122, si genera un campo magnetico variabile che riscalda il manicotto di grafite 105 che, a sua volta, riscalda uno stampo 104 ed un imbuto 102 non di grafite in modo relativamente rapido rispetto all'irraggiamento termico utilizzato tradizionalmente, che deve riscaldare l'aria del forno, oltre ad un eventuale materiale isolante disposto intorno all'imbuto 102 o allo stampo 104 durante il riscaldamento dell'imbuto 102 e dello stampo 104.Alternativamente, se l'imbuto 102 o lo stampo 104 è realizzato in grafite, l'imbuto 102 o lo stampo 104 può essere riscaldato direttamente durante il passaggio di una corrente alternata attraverso la bobina di induzione 122. Con il riscaldamento dell'imbuto 102 e dello stampo 104, il legante 114 contenuto in essi viene riscaldato.

Alternativamente, è possibile utilizzare una bobina di induzione per indurre correnti parassite nel legante 114, che è posizionato entro la bobina di induzione 122 ed isolato da essa da un materiale isolante 124, dall'imbuto 102 e dallo stampo 104. Le correnti parassite indotte riscaldano direttamente il legante 114, fondendolo. Poiché il legante 114 è riscaldato direttamente dalle correnti parassite indotte, invece che dalla temperatura dell'imbuto 102, dello stampa 104 e della matrice porosa del corpo 110 della punta che sono in contatto con il legante 114, il legante fonde in modo relativamente rapido rispetto alla fusione di leganti mediante procedimenti che utilizzano forni,tradizionali. Di conseguenza, come illustrato nella figura 4b, il legante 114 si infiltra nella matrice porosa del corpo 110 della punta in modo relativamente rapido rispetto alla durata di procedimenti di infiltrazione tradizionali.

In una variante del procedimento di infiltrazione, un legante in particelle o in polvere 114 può essere disperso in tutto il materiale di matrice in particelle o in polvere 112 del corpo 110 della punta mentre il materiale di matrice è sagomato nella forma di un corpo di punta.Quando la matrice del corpo 110 della punta è disposta entro la bobina di induzione 122 ed una corrente alternata è applicata alla bobina di induzione, il legante in particelle 114 fonde, legando tra loro le particelle del materiale di matrice 112. Allo scopo di riempire eventuali cavità o vuoti nella matrice del corpo 110 della punta, è anche possibile disporre legante addizionale 114 adiacente alla matrice, in modo che esso possa imbi-bire la matrice e riempire eventuali cavità o vuoti che rimangono in essa durante il riscaldamento.

Inoltre, quando si utilizza uno stampo 104 o un imbuto 102 di grafite durante l'infiltrazione, il riscaldamento relativamente rapido del legante 114 e la conseguente infiltrazione della matrice porosa del corpo 110 della punta riducono l'esposizione dell'imbuto 102 o dello stampo 104 al legante fuso, il che riduce la probabilità che l'imbuto o lo stampo sia "attaccato" o altrimenti danneggiato dal legante fuso. Di conseguenza, l'incidenza di corpi di punte 110 con forme indesiderabili è notevolmente ridotta o eliminata quando si utilizza'una bobina di induzione 122 per fondere il legante 114 provocando così l'infiltrazione della matrice porosa del corpo 110 della punta. L'uso di uno stampo 104 che è realizzato in un materiale diverso dalla grafite, come un stampo di sabbia resinosa lavorata alla macchina o di struttura stratificata o una ceramica colabile o versabile {ad esempio COTRONICS 770) o gesso, come è noto nella tecnica, può ridurre ulteriormente l'incidenza di danni allo stampo prodotti dal legante 114.

Il materiale isolante 124, l'imbuto 102, e lo stampo 104 isolano il legante 114 ed evitano la fuoriuscita del calore da esso durante la sua fusione e la conseguente infiltrazione della matrice porosa del corpo 110 della punta. L'uso di un materiale isolante non bagnabile 124, come sabbia di silice, impedisce anche che il metallo fuso 114 sfugga attraverso eventuali incrinature o altre aperture che potrebbero formarsi nell'imbuto 102 o nello stampo 104. Così, un materiale isolante non bagnabile 124 riduce o elimina l'incidenza di legante in eccesso 114 sulle superficì di corpi di punte 110 infiltrati, la cui rimozione richiederebbe altrimenti una fase di fabbricazione addizionale, o che potrebbe altrimenti produrre un difetto nel corpo 110 della punta, aumentando in entrambi i casi i costi di fabbricazione.

Dopo l'infiltrazione del corpo 110 della punta con il legante 114, il corpo della punta ed il legante sono lasciati raffreddare. Passando alla figura 5, è illustrato schematicamente un procedimento preferito di raffreddamento di un corpo di punta 110 infiltrato, che è indicato cóme raffreddamento direzionale. Allo scopo di eseguire un raffreddamento direzionale, una corrente alternata è preferibilmente alimentata alla bobina di induzione 122 ed il legante 114 entro alcune regioni dello stampo 104 (ossia le regioni dello stampo che sonò circondate da aree della bobina di induzione attraverso le quali sta passando una corrente alternata) è riscaldato mentre il legante entro altre regioni dello stampo è raffreddato 9 lasciato raffreddare.

Le regioni dello stampo 104 che sono circondate da una bobina di induzione 122 che genera un flusso magnetico in un dato istante sono complessivamente indicate come "zona di riscaldamento". Le regioni dello stampo 104 che non sono circondate da una bobina di induzione 122 che genera un flusso magnetico sono complessivamente indicate come "zona di raffreddamento" . Così, mentre il legante 114 nello stampo 104 si raffredda, la "zona di raffreddamento" intorno allo stampo 104 si espande direzionalmente {ad esempio verso l'alto) mentre la "zona di riscaldamento" si muove nella stessa direzione.

Preferibilmente, la bobina di induzione 122 può essere fatta muovere longitudinalmente rispetto allo stampo 104 allo scopo di eseguire un raffreddamento direzionale. La bobina di induzione 122 può essere fatta muovere verso·l'alto rispetto alla regione di fondo 104a dello stampo 104 per permettere che il legante 114 entro la regione di fondo 104a si raffreddi ed inizi a solidificare.Quando il legante 114 entro la regione di fondo 104a dello stampo 104 si raffredda ad una temperatura desiderata, che può essere misurata da un elemento sensore di temperature I26a, quale una termocoppia, disposto,vicino alla regione di fondo 104a dello stampo 104, la bobina di induzione 122 è fatta muovere verso l'alto rispetto allo stampo, permettendo che il legante 114 in una seconda regione I04b dello stampo 104, adiacente alla regione di fondo 104a, si raffreddi. Quando un altro elemento sensore di temperature 126b disposto vicino alla seconda regione I04b rileva che il legante 114 entro la seconda regione dello stampo 104 si è raffreddato ad una temperatura desiderata, la bobina di induzione 122 è nuovamente fatta muovere verso l'alto rispetto allo stampo 104.Tale movimento verso l'alto della bobina di induzione, con il raffreddamento direzionale conseguente del legante 114, prosegue finché tutto il legante nello stampo 104 ed eventuale legante residuo nell'imbuto 102 non si è raffreddato.

Preferibilmente, il movimento longitudinale della bobina di induzione 122 rispetto allo stampo 104 è controllato da un calcolatore 128, che sorveglia le temperature che sono misurate da ciascun elemento sensore di temperature 126. Così, la "zona di riscaldamento" e la "zona di raffreddamento" possono essere fatte muovere rispetto allo stampo 104 per ottenere un andamento desiderato di raffreddamento del legante 114, che può essere determinato dal calcolatore 128 in funzione della sua programmazione. Alternatiyamente, il movimento della bobina di induzione 122 rispetto allo stampo 104 può essere eseguito manualmente, in incrementi basati sulla temperatura delle varie regioni dello stampo 104, in incrementi temporizzati, o con un andamento continuo. .

Alternativamente, la direzione di raffreddamento può essere rivolta verso il basso dalla sommità dello stampo 104, invece che verso l'alto dal fondo dello stampo 104. Se il raffreddamento procede verso il basso lungo lo stampo 104, lo stampo 104 comprende preferibilmente una sorgente dalla quale il metallo fuso può essere richiamato nel fondo della cavità dello stampo. Come altra alternativa, lo. stampo 104 può essere fatto muovere longitudinalmente rispetto alla bobina di induzione 122.

Secondo una variante del procedimento di raffreddamento direzionale, invece di far muovere la bobina di induzione 122 rispetto all'imbuto 102 ed, allo stampo 104, la regione della bobina di induzione 122 che genera un flusso magnetico può essere ridotta eliminando selettivamente la corrente attraverso una o più delle altre regioni della bobina di induzione 122. Così, la zona di riscaldamento comprende le regioni della bobina di induzione 122 attraverso le quali passa corrente,mentre la zona di raffreddamento comprende le regioni della bobina di induzione 122 attraverso le quali non passa corrente.

Con riferimento alla figura 6,un'altra variante del procedimento di raffreddamento direzionale secondo la presente invenzione può comprendere un sistema refrigerante 130, che espone le varie regioni dello stampo 104 che si trovano nella "zona di raffreddamento" ad un refrigerante 132, quale acqua, glicole di etilene, o altri refrigeranti noti. Quando il refrigerante 132 entra in contatto con lo stampo 104, il refrigerante assorbe calore dallo stampo e quindi dal legante 114 in esso contenuto, raffreddando il legante, Il refrigerante 132 può essere spruzzato sullo stampo 104, fatto circolare sullo stampo in un sistema chiuso, o fatto circolare attraverso passaggi nello stampo.Preferibilmente, il sistema di raffreddamento 130 può essere fatto muovere longitudinalmente rispetto allo stampo 104, e rimane ad una distanza fissa dalla bobina di induzione 122 mentre la bobina di induzione è fatta muovere verso l'alto rispetto allo stampo 104.

Secondo ancora un'altra variante del procedimento di raffreddamento direzionale, con riferimento alla figura 7, è possibile utilizzare il sistema di raffreddamento 130 per raffreddare in modo direzionale il legante 114 dopo che lo stampo 104 è stato rimosso dalla bobina di induzione 122. Corrispondentemente, un calcolatore 128, che sorveglia le temperature che sono misurate da elementi sensori di temperatura 126 in varie regioni dello stampo 104, comanderà il movimento del sistema di raffreddamento 130, e l'espansione corrispondente della "zona di raffreddamento", rispetto allo stampo 104 allo scopo di ottenere un andamento di raffreddamento desiderato. In questa variante del procedimento di raffreddamento direzionale, poiché nessuna parte del legante 114 è riscaldata dalla bobina di induzione, non si genera nessuna "zona di riscaldamento".

Alternativamente, il movimento del sistema di raffreddamento 130 può essere eseguito manualmente a passi basati sulla temperatura delle varie regioni dello stampo 104, a passi temporizzati, o con un andamento costante. Il raffreddamento può avvenire verso il basso dalla sommità dello stampo 104, invece che verso l'alto dal fondo dello stampo, purché sia possibile alimentare legante fuso nella cavità dello stampo. Come altra alternativa, lo stampo 104 può essere fatto muovere longitudinalmente rispetto al sistema di raffreddamento 130.

Benché la descrizione precedente contenga molti dettagli specifici, questi non devono essere intesi in senso limitativo dell'ambito della presente invenzione, ma puramente nel senso di fornire illustrazioni di alcune delle forme di attuazione attualmente preferite. Analogamente è possibile realizzare altre forme di attuazione dell'invenzione che non si scostano dallo spirito o dall'ambito della presente invenzione. E' possibile utilizzare in combinazione caratteristiche di forme di attuazione differenti. L'ambito della presente invenzione è perciò indicato e limitato soltanto dalle rivendicazioni annesse e dai loro legittimi equivalenti, piuttosto che dalla descrizione precedente.Tutte le aggiunte, le cancellazioni e le modifiche dell'invenzione descritta nella presente che rientrano nel significato e nell'ambito delle rivendicazioni devono essere intese racchiuse da queste ultime.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l'infiltrazione di una matrice a base di particelle di un componente relativo alla perforazipne, comprendente: il posizionamento della matrice a base di particelle entro una bobina di induzione; l'esposizione della matrice a base di particelle ad un materiale legante comprendente cobalto o ferro; e l'applicazione di una corrente alternata alla bobina di induzione suddetta per riscaldare il materiale legante suddetto.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'applicazione suddetta di una corrente alternata fonde il materiale legante suddetto.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'esposizione suddetta comprende la dispersione del materiale legante suddetto in tutta la matrice a base di particelle.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'esposizione suddetta comprende il posizionamento del materiale legante suddetto in contatto con una superficie della matrice a base di particelle.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale legante suddetto comprende circa 45% o più di ferro in peso.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale legante suddetto comprende una lega ferro-nichel .
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il materiale legante suddetto comprende circa 63% di ferro e circa 36% di nichel in peso.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il materiale legante suddetto comprende circa 32% di nichel, circa 21% di cromo, e circa 45% o più di ferro in peso.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale legante suddetto comprende cobalto.
10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre la formazione di una struttura di supporto intorno alla matrice a base di particelle.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui la formazione suddetta comprende la disposizione di un materiale in particelle non bagnabile intorno alla matrice a base di particelle.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui la formazione suddetta comprende la disposizione di un materiale induribile intorno alla matrice a base di particelle.
13. Procedimento secondo la rivendicazione 10, comprendente inoltre la fase consistente nell'evitare che il legante suddetto sfugga attraverso eventuali aperture nella struttura di supporto suddetta disponendo un,materiale in particelle non bagnabile intorno alla struttura di supporto suddetta.
14. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre la disposizione di un materiale isolante intorno alla matrice a base di particelle.
15. Procedimento secondo la rivendicazione 14, in cui il materiale isolante suddetto comprènde un materiale in particelle non bagnabile.
16. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre la fase consistente nel permettere l'indurimento del materiale legante suddetto.
17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, in cui la fase suddetta consistente nel permettere l'indurimento del materiale legante suddetto comprende il raffreddamento direzionale del materiale legante suddetto .
18. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende la riduzione longitudinale di una zona di riscaldamento rispetto alla matrice a base di particelle.
19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la riduzione longitudinale suddetta di una zona di riscaldamento comprende il movimento longitudinale di almeno un elemento selezionato tra la bobina di induzione suddetta e la matrice suddetta a base di particelle rispetto all'altro elemento.
20. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la riduzione longitudinale suddetta di una zona di riscaldamento comprende l'eliminazione di un flusso di corrente attraverso almeno una porzione della bobina di induzione suddetta.
21. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende l'espansione longitudinale di una zona di raffreddamento rispetto alla matrice a base di particelle.
22. Procedimento secondo la rivendicazione 21, in cui la zona di raffreddamento suddetta comprende un'area della matrice porosa che non è sostanzialmente esposta ad un campo magnetico generato dalla bobina di induzione suddetta.
23. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende l'estrazione di calore dal materiale legante suddetto tramite un refrigerante.
24. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende il controllo delle temperature di una molteplicità di regioni della matrice a base di particelle e l'espansione di un'area della matrice a base di particelle che non è sostanzialmente esposta ad un campo magnetico generato dalla bobina di induzione suddetta.
25. Procedimento per la fabbricazione di un corpo di punta a base di particelle, comprendente: la formazione di una matrice del corpo di punta a base di particelle da un materiale in particelle,-l'esposizione della matrice suddetta del corpo di punta a base di particelle ad un materiale legante comprendente cobalto; il riscaldamento del materiale legante suddetto; e la fase consistente nel permettere che il materiale legante suddetto riempia una molteplicità di vuoti formati in tutta la matrice suddetta del corpo di punta a base di particelle.
26. Procedimento secondo la rivendicazione 25, in cui la formazione suddetta del corpo di punta a base di particelle comprende il deposito ed il fissaggio del materiale in particelle suddetto.
27. Procedimento secondo la rivendicazione 26, in cui il fissaggio suddetto comprende la dispersione di una resina induribile in tutto il materiale in particelle suddetto, la liquefazione della resina induribile suddetta, e la fase consistente nel permettere che la resina induribile suddetta leghi insieme il materiale in particelle suddetto.
28. Procedimento secondo la rivendicazione 26,-in cui il fissaggio suddetto comprende l'applicazione di una resina induribile liquefatta al materiale in particelle suddetto.
29. Procedimento secondo la rivendicazione 26, in cui il fissaggio suddetto comprende la sinterizzazione tra loro di particelle selezionate del materiale in particelle suddetto.
30. Procedimento secondo la rivendicazione 26, in cui la formazione suddetta comprende: il deposito di un primo strato sostanzialmente piano del materiale in particelle suddetto; la definizione di una periferia nel primo strato suddetto ad un primo livello corrispondente alla periferia di un modello solido tridimensionale di un corpo di punta al primo livello suddetto,-il deposito di un secondo strato sostanzialmente piano del materiale in particelle suddetto sopra il primo strato suddetto; e il fissaggio del secondo strato suddetto al primo strato suddetto e la definizione di una periferia del secondo strato suddetto ad un secondo livello corrispondente alla periferia del modello solido tridimensionale suddetto al secondo livello suddetto.
31. Procedimento secondo la rivendicazione 30, in cui almeno alcuni degli strati suddetti del materiale in particelle suddetto comprendono un materiale in particelle non consolidato una volta depositato, ed il fissaggio suddetto degli strati suddetti comprende il consolidamento del materiale in particelle suddetto.
32. Procedimento secondo la rivendicazione 26, in cui l'esposizione suddetta comprende la dispersione del materiale legante suddetto in tutto il materiale in particelle suddetto.
33. Procedimento secondo la rivendicazione 25, in cui l'esposizione suddetta comprende il posizionamento del materiale legante suddetto in contatto con una superficie della matrice suddetta del corpo di punta a base di particelle.
34. Procedimento secondo la rivendicazione 25, in cui il riscaldamento suddetto comprende il posizionamento della matrice suddetta a base di particelle entro un bobina di induzione e l'applicazione di una corrente alternata alla bobina di induzione suddetta per riscaldare il materiale legante suddetto.
35. Procedimento secondo la rivendicazione 25, cortiprendente inoltre la fase consistente nel permettere l'indurimento del materiale legante suddetto.
36. Procedimento secondo la rivendicazione 35, in cui la fase suddetta consistente nel permettere l'indurimento del materiale legante suddetto comprende il raffreddamento direzionale del materiale legante suddetto .
37. Procedimento secondo la rivendicazione 36, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende il controllo delle temperature di una molteplicità di regioni del corpo di punta suddetto a base di particelle tramite un calcolatore e la produzione di una variazione della dimensione di una zona di raffreddamento del corpo di punta suddetto a base di particelle tramite il calcolatore suddetto rispetto ad un andamento di raffreddamento.
38. Struttura relativa alla perforazione, comprendente : una matrice a base di particelle comprendente un materiale in particelle,· un legante comprendente almeno il 45%·in peso di cobalto e che lega insieme il materiale in particelle suddetto .
39. Struttura relativa alla perforazione secondo la rivendicazione 38, in cui il materiale in particelle suddetto comprende un carburo metallico refrattario, un materiale tenace e duttile, o una ceramica.
40. Struttura relativa alla perforazione secondo la rivendicazione 38, in cui il materiale in particelle suddetto comprende carburo di tungsteno.
41. Corpo di punta per una punta da perforazione per la trivellazione del suolo, in cui il corpo di punta comprende una matrice a base di particelle costituita da un materiale in particelle, di cui particelle selezionate sono legate insieme tramite un legante, in cui il corpo di punta è formato tramite il procedimento comprendente: l'esposizione della matrice a base di particelle al legante comprendente cobalto,· il riscaldamento del legante suddetto,· e la fase consistente nel permettere che il legante suddetto riempia una molteplicità di vuoti formati in tutta la matrice suddetta a base di particelle.
42. Procedimento per il raffreddamento direzionale di una porzione fusa di un componente relativo alla perforazione ,comprendente1 'ampliamento longitudinale di una zona di raffreddamento da una estremità della struttura relativa alla perforazione in modo da comprendere l'intera struttura relativa alla perforazione.
43. Procedimento secondo la rivendicazione 42, comprendente inoltre la riduzione longitudinale di una zona di riscaldamento rispetto alla struttura relativa alla perforazione, dalla condizione in cui comprende l'intera struttura relativa alla perforazione alla condizione in cui comprende una regione di estremità della struttura relativa alla perforazione.
44. Procedimento secondo la rivendicazione 43, in cui la riduzione longitudinale suddetta comprende il movimento longitudinale di almeno un elemento selezionato tra la struttura relativa alla perforazione ed una bobina di induzione che circonda la struttura relativa alla perforazione, rispetto all'altro elemento.
45. Procedimento secondo la rivendicazione 42, in cui la zona di raffreddamento suddetta<' >comprende un'area della struttura relativa alla perforazione che non è circondata da un campo magnetico generato da una bobina di induzione che circonda un'altra area della struttura relativa alla perforazione.
46. Procedimento secondo la rivendicazione 42, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende l'estrazione di calore dalla porzione fusa entro la zona di raffreddamento suddetta tramite un refrigerante.
47. Procedimento secondo la rivendicazione 42, in cui il raffreddamento direzionale suddetto comprende il controllo delle temperature di una molteplicità di regioni della struttura relativa alla perforazione tramite un calcolatore e la produzione di un aumento della dimensione della zona di raffreddamento suddetta tramite il calcolatore suddetto rispetto ad un andamento di raffreddamento.
48. Procedimento per l'infiltrazione di una matrice di un componente relativo alla perforazione, comprendente : la predisposizione di uno stampo a base di particelle comprendente una cavità, con la matrice disposta in esso; l'esposizione della matrice ad un materiale legante,- e la liquefazione del materiale legante per infiltrare la matrice.
49. Procediménto secondo la rivendicazione 48, in cui il materiale legante suddetto comprende cobalto.
50. Procedimento secondo la rivendicazione 48, in cui l'esposizione suddetta comprende la dispersione del materiale legante suddetto in tutta la matrice.
51. Procedimento secondo la rivendicazione 48, in cui l'esposizione suddetta comprende il posizionamento del materiale legante suddetto in contatto con una superfìcie della matrice.
52. Procedimento secondo la rivendicazione 48, in cui lo stampo suddetto a base di particelle comprende un materiale non di grafite.
53. Procedimento secondo la rivendicazione 48, in cui lo stampo suddetto a base di particelle comprende un materiale dello stampo selezionato nel gruppo comprendente sabbia di'silice, carburo di silicio, sabbia di zircone, zirconio, ed allumina.
54. Procedimento secondo la rivendicazione 48, comprendente inoltre il posizionamento dello stampo suddetto entro una bobina di induzione.
55. Procedimento secondo la rivendicazione 54, comprendente inoltre l'applicazione di una corrente alternata alla bobina dì induzione suddetta.
56. Procedimento secondo la rivendicazione 48, comprendente inoltre la fase consistente nel permettere il raffreddamento del materiale legante suddetto.
57. Procedimento secondo la rivendicazione 56, in cui la fase suddetta consistente nel permettere il raffreddamento del materiale legante suddetto comprende il raffreddamento direzionale del materiale legante suddetto.