DE60018154T2

DE60018154T2 - cutting insert

Info

Publication number: DE60018154T2
Application number: DE60018154T
Authority: DE
Inventors: Nigel Dennis Whitminster Griffin; Steven Brian Pitt; Peter Raymond Cashes Green Hughes
Original assignee: Camco International UK Ltd
Current assignee: ReedHycalog UK Ltd
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: DE60018154D1; EP1116858A1; ZA200007669B; EP1116858B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Diese Erfindung betrifft einen Einsatz, geeignet zur Verwendung als Teil eines Rotary-Bohrmeißels zum Bohren oder Kernbohren von Löchern in unterirdischen Formationen. Jeder Bohrmeißel hat typischerweise eine Vielzahl von Vorformeinsätzen, deren jeder eine an ein Substrat gebundene Tafel aus einem superharten Material, zum Beispiel polykristallinem Diamanten, umfaßt. Das Substrat wird an einen Meißelkörper, der einen Teil des Bohrmeißels bildet, gebunden oder auf andere Weise daran befestigt. Die Einsätze können die Form von Schneidelementen einer Vielfalt von Typen annehmen oder können als Kaliberschutzeinsätze verwendet werden. Obwohl sie hierin als geeignet für die Verwendung als Teil eines Bohrmeißels beschrieben wird, wird zu erkennen sein, daß die Erfindung bei anderen Anwendungen, zum Beispiel bei Lagern, verwendet werden kann.These This invention relates to an insert suitable for use as a part a Rotary drill bit for Drilling or core drilling holes in subterranean formations. Each drill bit typically has one Variety of preform inserts whose each one of a superhard hardboard bound to a substrate Material, for example polycrystalline diamond, includes. The Substrate is attached to a bit body a part of the drill bit forms, binds or otherwise attaches to it. The stakes can be the Take shape of cutting elements of a variety of types or can as Caliber protection interventions be used. Although they are considered suitable for use herein as part of a drill bit will be appreciated, the invention will be apparent to others Applications, for example, in warehouses, can be used.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Ein typischer Einsatz aus hochabrasivem monokristallinem Diamanten (PCD) wird durch Bereitstellen einer Menge von polykristallinen Diamantteilchen innerhalb eines Behälters aus höchstschmelzendem Metall hergestellt. Ein Substrat, zweckmäßigerweise aus kobaltgesintertem Wolframkarbid, wird ebenfalls innerhalb des Behälters angeordnet. Das Kobalt wirkt als Bindemittel/Katalysatormaterial derart, daß das Kobalt innerhalb des Substrats in der Lage ist, die Diamantteilchen zu infiltrieren und eine Bindung zwischen den Teilchen zu fördern und also polykristallinen Diamanten zu bilden, wenn der Behälter unter Hochdruckbedingungen auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Das Bindemittel/Katalysatormaterial bindet außerdem den polykristallinen Diamanten an das Substrat. Obwohl häufig Kobalt verwendet wird, können bei dem Verfahren andere Bindemittel/Katalysatormaterialien verwendet werden.One typical use of superabrasive monocrystalline diamond (PCD) is made by providing a quantity of polycrystalline diamond particles inside a container from highest melting Made of metal. A substrate, suitably of cobalt sintered Tungsten carbide is also placed inside the container. The cobalt acts as a binder / catalyst material such that the cobalt within the substrate is able to the diamond particles too infiltrate and promote binding between the particles and So to form polycrystalline diamond when the container is under High pressure conditions is heated to a high temperature. The Binder / catalyst also binds the polycrystalline diamond to the substrate. Although often Cobalt can be used used in the process other binder / catalyst materials become.

Nach der Synthese des polykristallinen Diamanten wird der Behälter von dem Einsatz abgenommen, und der Diamant und das Substrat werden spanend bearbeitet, um flache Oberflächen zur Verwendung bei anschließenden Bindevorgängen zu formen. Das Substrat kann, unter Verwendung einer herkömmlichen Bindetechnik, an einen Träger gebunden werden. Der Träger kann aus dem gleichen Material wie das Substrat bestehen und kann koaxial mit dem Substrat sein, um so die wirksame Substratlänge, bereit zur Befestigung an einem Meißelkörper, zu steigern.To the synthesis of the polycrystalline diamond becomes the container of the dedication, and the diamond and the substrate become machined to allow flat surfaces for use in subsequent binding operations to shape. The substrate can, using a conventional Binding technique, to a wearer be bound. The carrier can be made of the same material as the substrate and can coaxial with the substrate, thus providing the effective substrate length for attachment to a bit body, too increase.

Um die Fertigungsproduktivität zu verbessern, ist es wünschenswert, dazu in der Lage zu sein, während jedes Betriebszyklus' der Presse, die zum Erzeugen der für die Bildung von polykristallinem Diamanten erforderlichen Hochtemperatur-Hochdruck-Bedingungen verwendet wird, mehrere Einsätze herzustellen. Typischerweise können jedoch während jedes Zyklus' nur zwei Einsätze gefertigt werden.Around the manufacturing productivity it is desirable to improve to be able to while every operating cycle of the Press to create the for the formation of polycrystalline diamond required high temperature high pressure conditions is used several inserts manufacture. Typically, you can however during every cycle 'only two inserts be made.

Es ist bekannt, daß, statt ein Substrat zu verwenden, das ein Bindemittel/Katalysatormaterial enthält, das Substrat aus dem Behälter weggelassen wird und ein monokristallines Material verwendet wird, das seinerseits mit einem geeigneten Bindemittel/Katalysatormaterial gemischt worden ist. Ein Nachteil bei dieser Art von PCD ist, daß es, da das Substrat weggelassen wird, keine Metallfläche gibt, die verwendet werden kann, um den Diamanten zur anschließenden Befestigung an einem Bohrmeißel an ein Substrat, einen Träger oder dergleichen hartzulöten oder auf andere Weise daran zu befestigen. Da Diamant nicht leicht durch herkömmliche Hartlötlegierungen zu benetzen ist, ist ein Hartlöten des Diamanten unmittelbar an einen Träger nicht zweckmäßig. Um PCDs dieser Art an einem Bohrmeißelkörper des Metallmatrizen- Verbundtyps zu befestigen, können die PCDs teilweise in das Matrizenmaterial eingebettet werden, aber diese Technik ist nicht für eine Verwendung mit allen anderen Meißelkörpertypen geeignet.It it is known that instead of using a substrate that is a binder / catalyst material contains the substrate from the container is omitted and a monocrystalline material is used, this in turn with a suitable binder / catalyst material has been mixed. A disadvantage of this type of PCD is that it is there the substrate is omitted, there is no metal surface used can attach to the diamond for subsequent attachment to one Drill bit a substrate, a carrier or brazing the like or otherwise attached to it. Because diamond is not easy by conventional Braze to wet is a brazing of the diamond directly to a carrier not appropriate. Around To attach PCDs of this type to a bit body of the metal matrix composite type, can the PCDs are partially embedded in the matrix material, but this technique is not for suitable for use with all other types of bits.

Wenn Kobalt als Bindemittel/Katalysatormaterial verwendet wird, dann ist ein mit dem gefertigten polykristallinen Diamantmaterial verbundener Nachteil, daß es keine hohe thermische Stabilität hat. Es ist bekannt, daß das Kobalt aus dem gefertigten polykristallinen Diamantmaterial ausgelaugt wird, um seine thermische Stabilität zu verbessern und die Bruchgefahr zu verringern. Es ist ebenfalls bekannt, daß Silizium als Bindemittel/Katalysatormaterial verwendet wird, wobei das Silizium während des Diamantfertigungsverfahrens reagiert, um SiC zu bilden, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten nahe dem von Diamant hat, und das nicht dazu führt daß der Diamant eine verhältnismäßig niedrige thermische Stabilität hat.If Cobalt is used as a binder / catalyst material, then is a bonded to the fabricated polycrystalline diamond material Disadvantage that it no high thermal stability Has. It is known that the Cobalt leached from the fabricated polycrystalline diamond material is to improve its thermal stability and the risk of breakage to reduce. It is also known that silicon as a binder / catalyst material wherein the silicon is used during the diamond manufacturing process reacts to form SiC which approximates a thermal expansion coefficient Diamond's, and that does not cause the diamond to be relatively low thermal stability Has.

Ein weiteres mit der Verwendung von Diamant bei Bohrmeißeleinsätzen verbundenes Problem ist, daß an der Bindung zwischen dem Diamanten und dem Substrat beträchtliche Beanspruchungsniveaus auftreten, wenn der Diamant und das Substrat erhitzt werden, da ein Diamant einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, verglichen mit dem des Substrats, an das der Diamant häufig gebunden wird, hat, und die Beanspruchung kann veranlassen, daß die Bindung versagt. Es ist bekannt, daß eine Schicht eines Materials mit einem dazwischenliegenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Diamanten und dem Substrat bereitgestellt wird, um diese Wirkung zu verringern.Another problem associated with the use of diamond in drill bit inserts is that considerable stress levels occur at the bond between the diamond and the substrate when the diamond and the substrate are heated because a diamond has a low coefficient of thermal expansion compared to that of the substrate. The diamond is often bonded to, and the stress can cause the bond to fail. It is known that a layer of material with an intermediate thermal expansion coefficient between the diamond and the substrate is provided to reduce this effect gladly.

EP 0422435 beschreibt einen abrasiven Preßling, der eine an ein Substrat gebundene Schicht aus Diamant oder einem anderen superharten Material umfaßt, wobei eine metallische Spenschicht aus einem Metall mit einem hohen Schmelzpunkt zwischen der Diamantschicht und dem Substrat angeordnet wird. EP 0422435 describes an abrasive compact comprising a layer of diamond or other superhard material bonded to a substrate, wherein a metal sputtering layer of a high melting point metal is interposed between the diamond layer and the substrate.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Einsatz bereitzustellen, bei dem die hierin zuvor dargelegten Nachteile beseitigt oder abgeschwächt werden.It It is an object of the invention to provide an insert in the disadvantages set forth hereinbefore are eliminated or mitigated.

Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Einsatz bereitgestellt, der eine an einem Träger befestigte Tafel eines superharten Materials und eine zwischen der Tafel eines superharten Materials und dem Träger angeordnete Schicht eines höchstschmelzenden Metalls umfaßt, wobei die Schicht eines höchstschmelzenden Metalls einen Teil eines bei der Herstellung der Tafel eines superharten Materials verwendeten Behälters aus einem höchstschmelzenden Metall umfaßt.To The present invention provides an insert which one on a carrier fortified blackboard of a superhard material and one between the Plate of a superhard material and the support arranged layer one refractory Includes metal, the layer being a refractory Metal a part of a superhard in making the panel Materials used container from a supreme melting Metal covered.

Die Schicht eines höchstschmelzenden Metalls wird zweckmäßigerweise unter Verwendung einer Bindetechnik an den Träger gebunden, bei der die Schicht eines superharten Materials gekühlt wird, um einen Güteabfall derselben zu vermeiden, während eine ausreichend hohe Temperatur erreicht wird, um das Herstellen einer hochfesten Bindung zwischen der Schicht eines höchstschmelzenden Metalls und dem Träger zu ermöglichen.The Layer of a top-melting Metal is expediently bound to the support using a binding technique in which the layer a superhard material cooled will be a drop in quality to avoid the same while a sufficiently high temperature is reached to produce a high strength bond between the layer of refractory metal and the carrier to enable.

Das superharte Material ist zweckmäßigerweise polykristalliner Diamant. Es kann unter Verwendung einer Selbstsintertechnik hergestellt werden, bei der mit einem Bindemittel/Katalysatormaterial gemischte monokristalline Diamantteilchen unter Bedingungen hohen Drucks einer hohen Temperatur ausgesetzt werden. Alternativ dazu kann der polykristalline Diamant unter Verwendung einer Infiltrationstechnik hergestellt werden, bei der während der Fertigung ein Bindemittel/Katalysatormaterial aus einem innerhalb des Behälters angeordneten Donatorsubstrat monokristalline Diamantteilchen unter Hochtemperatur-Hochdruck-Bedingungen infiltriert. Das Donatorsubstrat nimmt zweckmäßigerweise die Form eines gesinterten Wolframkarbidsubstrats an, dessen Bindemittel das Bindemittel/Katalysatormaterial einschließt.The Super hard material is appropriate polycrystalline diamond. It can be done using a self-sintering technique be prepared when using a binder / catalyst material mixed monocrystalline diamond particles under high conditions Pressure to be exposed to a high temperature. Alternatively For example, the polycrystalline diamond can be made using an infiltration technique be produced during the the production of a binder / catalyst material from within a of the container arranged donor substrate monocrystalline diamond particles under High temperature high pressure conditions infiltrated. The donor substrate takes appropriately the form of a sintered tungsten carbide substrate, its binder includes the binder / catalyst material.

Das Bindemittel/Katalysatormaterial wird zweckmäßigerweise aus einer Gruppe ausgewählt, die Kobalt, Nickel, Silizium und Eisen umfaßt.The Binder / catalyst material is suitably from a group selected, the Cobalt, nickel, silicon and iron.

Der Einsatz kann eine Schneide umfassen, dafür vorgesehen, auf einem Rotary-Bohrmeißelkörper angebracht zu werden, in einer Position, in der die Schneide beim Drehen des Bohrmeißels eine unterirdische Formation abschert oder abschleift und Material von derselben entfernt. Der Bohrmeißel kann zum Beispiel ein Rollenkegel-Bohrmeißel oder ein Rotary-Blattbohrmeißel sein. Alternativ dazu kann der Einsatz einen Kalibereinsatz oder Abriebklotz umfassen, dafür vorgesehen, auf einer Seite eines Bohrmeißelkörpers angebracht zu werden, um den Abrieb des Meißelkörpers zu verringern. In jedem Fall kann der Träger einen Stempel umfassen, dafür vorgesehen, wenigstens zum Teil innerhalb einer entsprechend geformten Bohrung oder Aussparung aufgenommen zu werden, die in einem Bohrmeißelkörper bereitgestellt wird. Der Stempel kann so geformt werden, daß er Positionierformationen einschließt. Alternativ dazu kann der Träger eine solche Form und solche Abmessungen haben, daß er ein Hartlöten des Einsatzes an eine Oberfläche eines Meißelkörpers ermöglicht, wobei der Träger ausreichende Abmessungen hat, um bei Anwendung eine angemessene Stütze für die Tafel zu gewährleisten, wodurch die Gefahr eines Versagens des Einsatzes verringert wird.Of the Insert may include a cutting edge provided thereon mounted on a rotary drill bit body to be in a position in which the cutting edge when turning the drill bit shears or abrades an underground formation and material removed from it. The drill bit may be, for example, a roller cone drill bit or a Rotary drill bits be. Alternatively, the insert may be a caliber insert or Include abrasion logs, for that intended to be mounted on one side of a drill bit body, to the abrasion of the bit body reduce. In any case, the carrier may comprise a stamp intended for at least in part within a correspondingly shaped bore or recess provided in a drill bit body becomes. The stamper can be shaped to include positioning formations. alternative The carrier can do this have such a shape and dimensions that he a brazing the use of a surface allows a bit body the carrier has sufficient dimensions to be adequate when used support for the To ensure blackboard the risk of failure of the mission is reduced.

Die Wand des Behälters aus einem höchstschmelzenden Metall, welche die Schicht eines höchstschmelzenden Metalls bildet, muß nicht planar sein und kann eine beliebige gewünschte Form annehmen derart, daß die Grenzschicht zwischen der Diamanttafel, der Schicht eines höchstschmelzenden Metalls und dem Träger eine beliebige gewünschte Form haben kann.The Wall of the container from a supreme melting Metal forming the layer of refractory metal, does not have to be planar and can take any desired shape such that the Boundary layer between the diamond plate, the layer of a refractory metal and the carrier any desired shape may have.

Der Behälter aus einem höchstschmelzenden Metall wird zweckmäßigerweise aus einem Metall aus der Gruppe hergestellt, die Niob, Molybdän und Tantal umfaßt.Of the container from a supreme melting Metal is expediently made of a metal from the group, the niobium, molybdenum and tantalum includes.

Die Erfindung, wie sie hierin zuvor definiert wird, ist insofern vorteilhaft, als sie ermöglicht, daß Fertigungskosten verringer werden und das Fertigungsverfahren vereinfacht wird, da das Fertigungsverfahren nicht einen Schritt einschließen muß, das Behältermaterial vollständig zu entfernen, und weniger Endbearbeitung erforderlich ist. Außerdem kann, wenn ein selbstsinterndes Diamantmaterial verwendet wird, das Bereitstellen eines Donatorsubstrats vermieden werden, was die Menge des Materials verringert, das innerhalb des Behälters bereitgestellt werden muß, und folglich eine Verringerung der Größe des Behälters ermöglicht. Durch Verringer der Abmessungen des Behälters kann es möglich sein, die Zahl von Einsätzen, die während jedes Betriebszyklus' der Synthesepresse gefertigt werden können, zu steigern. Die Erfindung stellt ebenfalls eine Technik bereit, durch die selbstsinterndes Diamantmaterial zum anschließenden Anbringen auf einem Meißelkörper auf einem Träger angebracht werden kann, und wenn das selbstsinternde Diamantmaterial zum Beispiel unter Verwendung von Silizium als Bindemittel/Katalysatormaterial gefertigt wird, ermöglicht die Erfindung die Verwendung von Diamanteinsätzen mit gesteigerter thermischer Stabilität.The invention as hereinbefore defined is advantageous in that it allows manufacturing costs to be reduced and the manufacturing process simplified since the manufacturing process need not involve a step of completely removing the container material and less finishing is required. In addition, when a self-sintering diamond material is used, the provision of a donor substrate can be avoided, which reduces the amount of material that must be provided within the container, and thus permits a reduction in the size of the container. By reducing the size of the container, it may be possible to increase the number of inserts that can be made during each cycle of operation of the synthesis press. The invention also provides a technique by the self-sintering diamond material for subsequent attachment to a chisel body can be mounted on a support, and if the self-sintering diamond material is made, for example, using silicon as a binder / catalyst material, the invention enables the use of diamond inserts with increased thermal stability.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß, wenn ein höchstschmelzendes Metall mit einem geeigneten thermischen Ausdehnungskoeffizienten gewählt wird, dann die Schicht aus einem höchstschmelzenden Metall als Zwischenschicht eines thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen denen des Trägers und des Diamanten wirken kann, wodurch die Gefahr verringert wird, daß das Diamantmaterial abgelöst wird.One Another advantage of the invention is that when a highly melting Metal with a suitable thermal expansion coefficient chosen is then the layer of a refractory metal as Intermediate layer of a thermal expansion coefficient between those of the wearer and the diamond, reducing the risk that this Diamond material detached becomes.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Einsatzes.The The invention also relates to a method for producing a such use.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

Die Erfindung wird im weiteren als Beispiel beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:The The invention will be further described by way of example, with reference to the attached drawings, in which:

1a ein seitlicher Aufriß eines Rotary-Bohrmeißels des Typs ist, der eine Vielzahl von Einsätzen nach Ausführungsformen der Erfindung einschließt, 1a Figure 4 is a side elevational view of a rotary drill bit of the type including a plurality of inserts according to embodiments of the invention;

1b eine Ansicht eines alternativen Bohrmeißels ist, 1b is a view of an alternative drill bit,

2 eine schematische Schnittansicht ist, die einen Kalibereinsatz nach einer Ausfühungsform der Erfindung illustriert, 2 FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a caliber insert according to an embodiment of the invention; FIG.

3 bis 7 schematische Schnittansichten sind, die mehrere Schneiden nach Ausführungsformen der Erfindung illustrieren, 3 to 7 are schematic sectional views illustrating a plurality of cutting edges according to embodiments of the invention,

8 eine schematische Schnittansicht ist, die einen alternativen Einsatz illustriert, und 8th is a schematic sectional view illustrating an alternative use, and

9 eine schematische Ansicht ist, die einen Einsatz auf halbem Weg durch das Fertigungsverfahren zeigt. 9 Fig. 12 is a schematic view showing an insert halfway through the manufacturing process.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Der in 1a illustrierte Bohrmeißel ist zur Verwendung beim Bohren oder Kernbohren von Löchern in unterirdischen Formationen vorgesehen. Der Bohrmeißel umfaßt einen spanend bearbeiteten Stahlmeißelkörper 10 mit einem Stirnbereich, der mit einer Vielzahl von vorstehenden Blättern 11 versehen ist. Zwischen den Blättern 11 werden Kanäle 12 definiert, wobei die Kanäle 12 bei Anwendung durch Öffnungen oder Düsen (nicht gezeigt) zu Reinigungs- und Kühlungszwecken mit Spülschlamm versorgt werden. Der Meißelkörper 10 umfaßt außerdem einen mit Schraubengewinde versehenen Schaft 13, angeordnet zum Verbinden mit einem Bohrstrang, wodurch der Bohrmeißel angetrieben werden kann, um sich um seine Längsachse zu drehen.The in 1a illustrated drill bit is intended for use in drilling or core drilling holes in subterranean formations. The drill bit comprises a machined steel bit body 10 with a forehead area covered with a variety of protruding leaves 11 is provided. Between the leaves 11 become channels 12 defined, with the channels 12 when used through orifices or nozzles (not shown) are supplied with drilling mud for cleaning and refrigeration purposes. The bit body 10 also includes a screw threaded shank 13 arranged for connection to a drill string, whereby the drill bit can be driven to rotate about its longitudinal axis.

Jedes Blatt 11 wird längs einer Vorderkante desselben mit einer Vielzahl von Einsätzen in der Form von Schneiden 14 versehen. Die Schneiden 14 werden so angeordnet, daß sie beim Drehen des Bohrmeißels die Oberfläche der Formation abschleifen, wobei das durch die Schneiden 14 abgeschliffene Material durch den Spülschlamm vom Bohrmeißel weggetragen wird.Every sheet 11 becomes along a leading edge thereof with a plurality of inserts in the form of cutting edges 14 Mistake. The cutting 14 are arranged so that they grind the surface of the formation when turning the drill bit, which by the cutting 14 Abraded material is carried away by the drilling mud from the drill bit.

Die Blätter 11 werden außerdem jedes mit Kickern versehen, die einen Kaliberbereich des Bohrmeißels definieren, wobei an den Außenflächen der Kicker Kalibereinsätze 15 angebracht werden. Die Kalibereinsätze 15 werden so angeordnet, daß sie mit dem umgebenden Formationsmaterial zusammenwirken, um zu sichern, daß der Bohrmeißel wesentlich konzentrisch innerhalb des gerade gebohrten Bohrlochs angeordnet wird, und um seitliche Lasten auf die Formation zu übertragen. Die Kalibereinsätze 15 sind dafür vorgesehen, den Abrieb der Kaliberbereiche des Bohrmeißels zu verringern oder zu vermeiden.The leaves 11 Each is also provided with kickers that define a caliber area of the drill bit, with caliber inserts on the outside surfaces of the kicker 15 be attached. The caliber inserts 15 are arranged to co-operate with the surrounding formation material to ensure that the drill bit is placed substantially concentrically within the borehole being drilled and to transmit lateral loads to the formation. The caliber inserts 15 are intended to reduce or avoid the abrasion of the caliber areas of the drill bit.

2 illustriert schematisch einen der Kalibereinsätze 15. Wie in 2 gezeigt, umfaßt der Kalibereinsatz 15 einen Träger 16 aus Wolframkarbid oder einem beliebigen anderen geeigneten Material, an den eine innerhalb eines Teils 18 eines Behälters aus einem höchstschmelzenden Metall angeordnete polykristalline Diamanttafel 17 gebunden wird. Die polykristalline Diamanttafel 17 wird, wie in 9 gezeigt, durch hermetisches Abdichten einer Mischung aus Diamantpulver 21 und einem geeigneten Bindemittel/Katalysator 22, zum Beispiel Silizium, innerhalb eines gepreßten Behälters 23 aus einem höchstschmelzenden Metall hergestellt. Der Behälter 23 hat zweckmäßigerweise eine zweiteilige Form und umfaßt eine Basis 23a oder Schale, in der die Mischung untergebracht wird, und einen Deckel 23b, der zur Basis 23a hermetisch abgedichtet wird, um eine Verunreinigung der Mischung zu verhindern oder einzuschränken. Der Behälter 23 wird zweckmäßigerweise aus Molybdän, Niob oder Tantal hergestellt. Nach dem Zusammenbau werden mehrere solcher Behälter 23 innerhalb einer Presse untergebracht, dafür ausgelegt, die Mischung unter einen hohen Druck zu setzen, wobei ein geeignetes Heizgerät bereitgestellt wird, um eine hohe Temperatur zu erreichen. Die Temperatur und der Druck, die erreicht werden, sind ausreichend, um zu sichern, daß der Vorgang innerhalb des Behälters 23 eine Tafel 17 aus polykristallinem Diamanten erzeugt, wobei das Bindemittel/der Katalysator das Verwachsen zwischen den Diamantteilchen und die Bindung zwischen dem Diamanten und dem Behälter 23 fördert. Es ist klar, daß das Diamantmaterial verhältnismäßig leicht an einem Bohrmeißelkörper befestigt werden kann, zum Beispiel wie unten beschrieben, weil der Diamant durch das Bindemittel/Katalysatormaterial fest an den Behälter 23 gebunden wird, und weil der Behälter 23 aus einem höchstschmelzenden Metall hergestellt wird. 2 schematically illustrates one of the caliber inserts 15 , As in 2 shown includes the caliber insert 15 a carrier 16 tungsten carbide or any other suitable material, to one within one part 18 a tank made of a refractory metal arranged polycrystalline diamond panel 17 is bound. The polycrystalline diamond tablet 17 will, as in 9 shown by hermetically sealing a mixture of diamond powder 21 and a suitable binder / catalyst 22 , for example silicon, within a pressed container 23 Made of a high-melting metal. The container 23 has expediently a two-part form and comprises a base 23a or bowl in which the mixture is housed, and a lid 23b that to the base 23a hermetically sealed to prevent or limit contamination of the mixture. The container 23 is suitably made of molybdenum, niobium or tantalum. After assembly, several such containers 23 housed within a press, designed to pressurize the mixture, providing a suitable heater to achieve a high temperature. The temperature and pressure achieved are sufficient to ensure that the process is within the container 23 one board 17 made of polycrystalline diamond, wherein the binder / the Catalyst the intergrowth between the diamond particles and the bond between the diamond and the container 23 promotes. It is clear that the diamond material can be attached relatively easily to a drill bit body, for example as described below, because the diamond is fixed to the container by the binder / catalyst material 23 is tied, and because of the container 23 made of a refractory metal.

Nach der Fertigung wird der Deckel 23b des Behälters 23 abgenommen, um einen Teil oder die Gesamtheit einer Fläche 17a der Tafel 17 freizulegen. Falls gewünscht, kann der freigelegte Teil der Tafel 17 gereinigt werden. Das Äußere wenigstens des Teils 18 der Basis 23a des Behälters 23 wird ebenfalls gereinigt. Nach dem Reinigen wird der gereinigte Teil 18 des Behälters 23 unter Verwendung einer herkömmlichen Bindetechnik an den Träger 16 gebunden. Eine solche Technik kann einschließen, die Diamanttafel 17 zu kühlen, während auf den Teil des Trägers 16, an dem der Teil 18 des Behälters 23 gebunden werden soll, eine ausreichende Hitze ausgeübt wird, um zum Beispiel eine Hartlötlegierung 19 zu schmelzen, wodurch ein Hartlöten des Behälters 23 an den Träger 16 ermöglicht wird. Die Temperatur, der die Diamanttafel 17 ausgesetzt wird, wird durch den Kühlvorgang ausreichend niedrig gehalten, so daß ein Güteabfall des Diamanten vermieden wird oder nur in einem begrenzten Ausmaß stattfindet. Um einen Güteabfall zu vermeiden, sollte der Diamant unterhalb einer Temperatur von etwa 725°C gehalten werden, während eine Temperatur von ungefähr 1000°C wünschenswert ist, um die Bindung zwischen dem Behälter 23 und dem Träger 16 zu erreichen. Es wird aus 2 zu erkennen sein, daß der zwischen dem Träger 16 und der Tafel 17 angeordnete Teil 18 des Behälters 23 eine Schicht aus einem höchstschmelzenden Metall darstellt.After production, the lid becomes 23b of the container 23 taken to a part or the totality of a surface 17a the blackboard 17 expose. If desired, the exposed part of the panel 17 getting cleaned. The exterior of at least the part 18 the base 23a of the container 23 is also cleaned. After cleaning, the cleaned part 18 of the container 23 using a conventional binding technique to the wearer 16 bound. Such a technique may include the diamond tablet 17 to cool while on the part of the carrier 16 on which the part 18 of the container 23 should be bound, sufficient heat is applied, for example, a braze alloy 19 to melt, causing a brazing of the container 23 to the carrier 16 is possible. The temperature of the diamond tablet 17 is kept sufficiently low by the cooling process, so that a drop in the quality of the diamond is avoided or takes place only to a limited extent. To avoid degradation, the diamond should be kept below a temperature of about 725 ° C, while a temperature of about 1000 ° C is desirable to maintain the bond between the container 23 and the carrier 16 to reach. It is going out 2 to be recognized that between the carrier 16 and the blackboard 17 arranged part 18 of the container 23 represents a layer of a refractory metal.

Wie in 2 illustriert, hat die freigelegte Fläche 17a der Tafel 17 eine gekrümmte Form. Dies ist bei einem Kalibereinsatz wünschenswert, weil es die Funktion eines Kalibereinsatzes ist, den Bohrmeißel zu führen und seitliche Lasten auf die Formation zu übertragen, nicht, Material von derselben zu entfernen. Die Formgebung der Fläche 17a kann durch spanendes Bearbeiten nach der Fertigung der Tafel 17 erreicht werden. Alternativ dazu kann der Deckel 23b des Behälters 23 geformt werden, um die Herstellung einer Tafel mit dieser Form zu erreichen.As in 2 illustrated, has the exposed area 17a the blackboard 17 a curved shape. This is desirable in a caliber deployment because it is the function of a caliber liner to guide the drill bit and transfer lateral loads to the formation, not to remove material therefrom. The shape of the surface 17a Can by machining after the production of the panel 17 be achieved. Alternatively, the lid 23b of the container 23 be formed to achieve the production of a tablet with this shape.

3 illustriert eine der Schneiden 14 des Bohrmeißels von 1. Die in 3 illustrierte Schneide 14 ist dem Kalibereinsatz 15 von 2 strukturell sehr ähnlich und wird unter Verwendung wesentlich der gleichen Fertigungstechnik gefertigt. Die Hauptunterschiede zwischen der Schneide 14 von 3 und dem Kalibereinsatz 15 von 2 sind, daß die Tafel 17 der Schneide 14 eine wesentlich planare freigelegte Stirnfläche 17a hat, die bei Anwendung eine Schneidkante 17b zur Verwendung beim Abschleifen von Material von der Formation definiert, und daß ebenso, wie der Deckel 23b des Behälters 23 entfernt wird, auch die Seitenwände der Basis 23a desselben entfernt worden sind. Nach dem Entfernen der entsprechenden Teile des Behälters 23 wird der verbleibende Teil 18 des Behälters 23 gereinigt, fertig zum Binden an den Träger 16 unter Verwendung der hierin zuvor umrissenen Technik, und die freigelegten Teile der Diamanttafel 17 werden, falls gewünscht, gereinigt und poliert. 3 illustrates one of the cutting edges 14 of the drill bit of 1 , In the 3 illustrated cutting edge 14 is the caliber use 15 from 2 structurally very similar and is manufactured using essentially the same manufacturing technology. The main differences between the cutting edge 14 from 3 and the caliber insert 15 from 2 are that the blackboard 17 the cutting edge 14 a substantially planar exposed face 17a which has a cutting edge when applied 17b defined for use in abrading material from the formation, and that as well as the lid 23b of the container 23 is removed, even the side walls of the base 23a have been removed. After removing the appropriate parts of the container 23 becomes the remaining part 18 of the container 23 cleaned, ready to bind to the wearer 16 using the technique outlined hereinbefore and the exposed portions of the diamond tablet 17 are cleaned and polished if desired.

Die in 4 illustrierte Schneide 14 ist ähnlich der von 3, aber die Diamanttafel 17 derselben schließt eine gekrümmte freigelegte Fläche 17a ein. Die Formgebung der Diamanttafel 17 auf diese Weise führt dazu, daß die Schneide 14 zur Verwendung bei bestimmten Anwendungen geeignet ist, bei denen eine Schneide des Typs von 3 nicht geeignet sein mag, zum Beispiel zur Verwendung beim Bohren durch härtere Substrate. Die Form der Schneide kann ebenfalls in Abhängigkeit von dem Typ des Bohrmeißels, mit dem sie verwendet werden soll, modifiziert werden, zum Beispiel kann die Form der Schneide modifiziert werden, falls sie als Teil eines Kegelrollen-Bohrmeißels, wie in 1b illustriert, verwendet werden soll. Solche Bohrmeißel sind gut bekannt und werden so hierin nicht detailliert beschrieben. In 1a und 1b sind gleiche Bezugszahlen verwendet worden, um ähnliche Teile zu bezeichnen.In the 4 illustrated cutting edge 14 is similar to that of 3 but the diamond tablet 17 it includes a curved exposed surface 17a one. The shape of the diamond tablet 17 in this way causes the cutting edge 14 suitable for use in certain applications where a cutting edge of the type 3 may not be suitable, for example for use in drilling through harder substrates. The shape of the cutting edge may also be modified depending on the type of drill bit with which it is to be used, for example the shape of the cutting edge may be modified if used as part of a tapered roller drill bit, as in US Pat 1b illustrated, to be used. Such bits are well known and will not be described in detail herein. In 1a and 1b like reference numerals have been used to designate like parts.

Zusätzlich zur Formgebung der freigelegten Fläche(n) 17a der Diamanttafel 17 kann die Fläche 17c derselben, die beim fertigen Einsatz dem Träger 16 am nächsten ist, ebenfalls durch entsprechende Formgebung der Basis 23a des Behälters 23 zu einer gewünschten Form geformt werden. Da der Behälter 23 durch Pressen hergestellt wird, kann die Form desselben durch eine entsprechende Modifikation der Pressenstempel modifiziert werden. Eine solche Formgebung ist insofern vorteilhaft, als sie die Festigkeit der Bindung zwischen dem Träger 16 und der Diamanttafel/dem Behälter sowohl durch die Bildung einer mechanischen Verzahnung als auch durch Steigern der Oberfläche, über die eine Bindung stattfindet, verbessern kann. 5 bis 7 illustrieren drei mögliche Formen für die Grenzschicht zwischen der Diamanttafel 17 und dem Teil 18 des Behälters 23 und zwischen dem Behälter 23 und dem Träger 16. In 5 wird der Träger 16 mit einer Vielzahl von in Radialrichtung verlaufenden Rillen 16a versehen, und der Teil 18 des Behälters 23 wird so geformt, daß er mit dem Träger 16 zusammenpaßt. Bei der Anordnung von 6 wird der Träger 16 mit einem in Axialrichtung verlaufenden Vorsprung 16b versehen, und in 7 wird der Träger 16 mit einer gekrümmten Stirnfläche 16c versehen. In jedem Fall wird der Teil 18 des Behälters 23 so geformt, daß er mit dem benachbarten Teil des Trägers 16 zusammenpaßt. Es wird jedoch zu erkennen sein, daß die Erfindung nicht auf diese Formen begrenzt ist.In addition to the shaping of the exposed surface (s) 17a the diamond board 17 can the area 17c the same, in the finished use the wearer 16 is closest, also by appropriate shaping of the base 23a of the container 23 be formed into a desired shape. Because the container 23 is made by pressing, the shape of the same can be modified by a corresponding modification of the press ram. Such shaping is advantageous in that it enhances the strength of the bond between the carrier 16 and the diamond tablet / container can be enhanced both by the formation of mechanical gearing and by increasing the surface over which bonding takes place. 5 to 7 illustrate three possible shapes for the boundary layer between the diamond plate 17 and the part 18 of the container 23 and between the container 23 and the carrier 16 , In 5 becomes the carrier 16 with a plurality of radially extending grooves 16a provided, and the part 18 of the container 23 is shaped to be with the wearer 16 matches. In the arrangement of 6 becomes the carrier 16 with an axially extending projection 16b provided, and in 7 becomes the carrier 16 with a curved face 16c Mistake. In any case, the part becomes 18 of the container 23 shaped so that he is with the adjacent part of the carrier 16 matches. It will be appreciated, however, that the invention is not limited to these forms.

Wie hierin zuvor beschrieben, wird die polykristalline Diamanttafel 17 zweckmäßigerweise unter Verwendung einer Selbstsintertechnik und unter Verwendung von Silizium als Bindemittel/Katalysatormaterial hergestellt. Eine solche Anordnung ist insofern vorteilhaft, als das polykristalline Diamantmaterial eine gute thermische Stabilität hat, wobei der Einsatz der Erfindung den Vorzug hat, daß solches Diamantmaterial verhältnismäßig leicht an Bohrmeißeln einer Vielfalt von Formen befestigt werden kann. Statt Silizium als Bindemittel/Katalysatormaterial zu verwenden, könnte Kobalt oder ein anderes Bindemittel/Katalysatormaterial verwendet werden. Die Verwendung von Kobalt führ dazu, daß der Diamant eine verringerte thermische Stabilität, aber eine zur Verwendung bei einer Zahl von Anwendungen ausreichende Stabilität hat.As described hereinbefore, the polycrystalline diamond tablet becomes 17 expediently using a self-sintering technique and using silicon as a binder / catalyst material. Such an arrangement is advantageous in that the polycrystalline diamond material has good thermal stability, with the use of the invention having the merit that such diamond material can be relatively easily attached to drill bits of a variety of shapes. Instead of using silicon as a binder / catalyst material, cobalt or another binder / catalyst material could be used. The use of cobalt causes the diamond to have reduced thermal stability but sufficient stability for use in a number of applications.

Die Einsätze nach der Erfindung haben den Vorzug, daß zwischen der Diamanttafel 17 und dem Träger 16 eine Schicht aus einem höchstschmelzenden Metall vorhanden ist. Vorausgesetzt, der thermische Ausdehnungskoeffizient des höchstschmelzenden Metalls liegt zwischen denen des Diamantmaterials und des Trägers 16, dann wirkt die Schicht eines höchstschmelzenden Metalls als eine Zwischenschicht, welche die Gefahr eines Versagens der Bindung verringert, durch die der Diamant am Träger befestigt wird, und die Notwendigkeit vermeidet, eine gesonderte Schicht aus einem Material mit einem passenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen denselben bereitzustellen.The inserts according to the invention have the advantage that between the diamond table 17 and the carrier 16 a layer of a refractory metal is present. Provided the thermal expansion coefficient of the refractory metal is between those of the diamond material and the carrier 16 then, the layer of refractory metal acts as an intermediate layer which reduces the risk of bond failure which attaches the diamond to the carrier and avoids the need to provide a separate layer of material with a suitable coefficient of thermal expansion therebetween.

Falls gewünscht, kann innerhalb des Behälters 23 statt der Verwendung einer Selbstsintertechnik ein Donatorsubstrat 20 angeordnet werden, zum Beispiel wie in 8 illustriert. Das Donatorsubstrat 20 hat zweckmäßigerweise eine gesinterte Form und enthält zum Beispiel gesintertes Wolframkarbid, wobei dessen Bindemittel das Bindemittel/Katalysatormaterial bildet. Während des Hochtemperatur-Hochdruck-Preßvorgangs schmilzt das Bindemittel/Katalysatormaterial und infiltriert das Diamantmaterial, um ein Verwachsen und die Bildung von polykristallinem Diamanten und die Bindung des Diamanten an das Donatorsubstrat 20 und den Behälter 23 zu fördern.If desired, can be inside the container 23 instead of using a self-sintering technique, a donor substrate 20 be arranged, for example as in 8th illustrated. The donor substrate 20 Conveniently has a sintered form and contains, for example, sintered tungsten carbide, wherein the binder forms the binder / catalyst material. During the high temperature high pressure pressing operation, the binder / catalyst material melts and infiltrates the diamond material to cause coalescence and the formation of polycrystalline diamond and the bonding of the diamond to the donor substrate 20 and the container 23 to promote.

Verglichen mit den hierin zuvor beschriebenen Anordnungen steigert die Verwendung des Donatorsubstrats 20 die Größe des Behälters 23, der verwendet werden muß, und verringert folglich die Zahl von Einsätzen, die während jedes Betriebszyklus' der Presse hergestellt werden können, führt aber doch zu Verbesserungen bei der Fertigungsproduktivität, da weniger Zeit mit dem Reinigen der Diamanttafel 17 und des Substrats 20 verbracht wird als bei früheren Anordnungen. Außerdem kann das Substrat 20 verhältnismäßig dünn sein, da es einfach verwendet wird, um das Bindemittel/den Katalysator bereitzustellen, die bei der Synthese des Diamanten verwendet werden, folglich kann die Verringerung der Zahl von Einsätzen, die synthetisiert werden können, klein sein.Compared with the arrangements described hereinbefore, the use of the donor substrate increases 20 the size of the container 23 , which must be used, and thus reduces the number of inserts that can be made during each operating cycle of the press, yet results in improvements in manufacturing productivity because less time is spent cleaning the diamond tablet 17 and the substrate 20 is spent as with previous orders. In addition, the substrate can 20 can be relatively thin, as it is simply used to provide the binder / catalyst used in the synthesis of the diamond, thus reducing the number of inserts that can be synthesized can be small.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung nur die Verwendung von Silizium und Kobalt als Bindemittel/Katalysatormaterial erwähnt wird, wird zu erkennen sein, daß andere Materialien als Bindemittel/Katalysatormaterial verwendet werden, zum Beispiel können Eisen oder Nickel oder Legierungen davon verwendet werden.Even though in the above description, only the use of silicon and cobalt is mentioned as a binder / catalyst material, will recognize that others Materials are used as binders / catalyst material, for example Iron or nickel or alloys thereof are used.

Claims

Einsatz, der eine an einem Träger (16) befestigte Tafel (17) eines superharten Materials und eine zwischen der Tafel (17) eines superharten Materials und dem Träger (16) angeordnete Schicht (18) eines höchstschmelzenden Metalls umfaßt, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schicht (18) eines höchstschmelzenden Metalls einen Teil eines bei der Herstellung der Tafel (17) eines superharten Materials verwendeten Behälters (23) aus einem höchstschmelzenden Metall umfaßt.Insert, one on a carrier ( 16 ) fixed panel ( 17 ) of a superhard material and one between the board ( 17 ) of a superhard material and the carrier ( 16 ) layer ( 18 ) of a refractory metal, and characterized in that the layer ( 18 ) of a refractory metal forms part of a 17 ) of a superhard material used container ( 23 ) of a refractory metal.

Einsatz nach Anspruch 1, bei dem die Schicht (18) eines höchstschmelzenden Metalls unter Verwendung einer Bindetechnik an den Träger (16) gebunden wird, bei der die Tafel (17) eines superharten Materials gekühlt wird, um einen Güteabfall derselben zu vermeiden, während eine ausreichend hohe Temperatur erreicht wird, um das Herstellen einer hochfesten Bindung zwischen der Schicht (18) eines höchstschmelzenden Metalls und dem Träger (16) zu ermöglichen.Insert according to claim 1, in which the layer ( 18 ) of a refractory metal using a bonding technique to the substrate ( 16 ), where the board ( 17 ) of a superhard material is cooled in order to avoid deterioration of the same while attaining a sufficiently high temperature to enable a high strength bond to be established between the layer (4). 18 ) of a refractory metal and the carrier ( 16 ).

Einsatz nach Anspruch 1, bei dem das superharte Material polykristalliner Diamant ist.An insert according to claim 1, wherein the superhard material polycrystalline diamond is.

Einsatz nach Anspruch 3, bei dem der polykristalline Diamant unter Verwendung einer Selbstsintertechnik hergestellt wird, bei der mit einem Bindemittel/Katalysatormaterial gemischte monokristalline Diamantteilchen unter Bedingungen hohen Drucks einer hohen Temperatur ausgesetzt werden.Use according to claim 3, wherein the polycrystalline Diamond is made using a self-sintering technique, in the monocrystalline mixed with a binder / catalyst material Diamond particles under high pressure, high temperature conditions get abandoned.

Einsatz nach Anspruch 3, bei dem der polykristalline Diamant unter Verwendung einer Infiltrationstechnik hergestellt wird, bei der während der Fertigung ein Bindemittel/Katalysatormaterial aus einem innerhalb des Behälters angeordneten Donatorsubstrat monokristalline Diamantteilchen unter Hochtemperatur-Hochdruck-Bedingungen infiltriert.Use according to claim 3, wherein the polycrystalline Diamond made using an infiltration technique will, during the the production of a binder / catalyst material from within a of the container arranged donor substrate monocrystalline diamond particles under High temperature high pressure conditions infiltrated.

Einsatz nach Anspruch 5, bei dem das Donatorsubstrat die Form eines gesinterten Wolframkarbidsubstrats annimmt, dessen Klebstoff das Bindemittel/Katalysatormaterial einschließt.The insert of claim 5, wherein the donor substrate is in the form of a sintered tungsten carbide Bidsubstrats whose adhesive includes the binder / catalyst material.

Einsatz nach Anspruch 4, bei dem das Bindemittel/Katalysatormaterial aus einer Gruppe ausgewählt wird, die Kobalt, Nickel, Silizium und Eisen umfaßt.Use according to claim 4, wherein the binder / catalyst material selected from a group which comprises cobalt, nickel, silicon and iron.

Einsatz nach Anspruch 5, bei dem das Bindemittel/Katalysatormaterial aus einer Gruppe ausgewählt wird, die Kobalt, Nickel, Silizium und Eisen umfaßt.Use according to claim 5, wherein the binder / catalyst material selected from a group which comprises cobalt, nickel, silicon and iron.

Einsatz nach Anspruch 1, bei dem die Schicht eines höchstschmelzenden Metalls eine nichtplanare Form hat derart, daß die Grenzschicht zwischen der Tafel, der Schicht eines höchstschmelzenden Metalls und dem Substrat nichtplanar ist.Insert according to claim 1, wherein the layer of a refractory Metal has a non-planar shape such that the boundary layer between the blackboard, the layer of a top-melting Metal and the substrate is not planar.

Einsatz nach Anspruch 1, bei dem der Behälter (23) aus einem höchstschmelzenden Metall aus einem Metall aus der Gruppe hergestellt wird, die Niob, Molybdän und Tantal umfaßt.Insert according to claim 1, in which the container ( 23 ) is made of a refractory metal of one of the group comprising niobium, molybdenum and tantalum.

Einsatz nach Anspruch 1, bei dem der Träger (16) einen Stempel umfaßt, dafür vorgesehen, innerhalb einer in einem Meißelkörper eines Bohrmeißels bereitgestellten Öffnung aufgenommen zu werden.Insert according to claim 1, in which the support ( 16 ) includes a punch adapted to be received within an opening provided in a bit body of a drill bit.

Einsatz nach Anspruch 1, bei dem der Träger (16) ausreichende Abmessungen hat, um ein Hartlöten des Einsatzes an eine Oberfläche eines Meißelkörpers eines Bohrmeißels zu ermöglichen.Insert according to claim 1, in which the support ( 16 ) has sufficient dimensions to enable brazing of the insert to a surface of a bit body of a drill bit.

Schneide für einen Bohrmeißel, die einen Einsatz nach Anspruch 1 umfaßt.Cut for a drill bit, comprising an insert according to claim 1.

Kalibereinsatz für einen Bohrmeißel, der einen Einsatz nach Anspruch 1 umfaßt.Caliber insert for a drill bit, comprising an insert according to claim 1.

Bohrmeißel, der einen Meißelkörper und wenigstens einen an demselben befestigten Einsatz nach Anspruch 1 umfaßt.drill bit the one bit body and at least one insert attached to the same according to claim 1 includes.

Verfahren zum Herstellen eines Einsatzes nach Anspruch 1, der die Schritte umfaßt, innerhalb eines Behälters aus einem höchstschmelzenden Metall eine Tafel eines superharten Materials herzustellen und einen Teil des Behälters an einen Träger zu binden.A method of manufacturing an insert according to claim 1, which comprises the steps inside a container from a supreme melting Metal to make a blackboard of a superhard material and one Part of the container to a carrier to bind.