Sebagai-elemen pemecah batuan teras bit penggerudian moden, pemotong PDC untuk minyak dan gas bukan sekadar dibentuk daripada bahan tunggal, tetapi sebaliknya sistem komposit berdasarkan sifat mekanikal pelengkap dan penyepaduan fungsi. Melalui gabungan organik lapisan berlian dan matriks karbida bersimen, dan kawalan tepat bagi pelbagai-peringkat pembinaan persekitaran geometri yang mempertimbangkan kehausan, rintangan ekstrem pembinaan ini. keliatan impak dan kestabilan terma, membentuk kelebihan struktur "menggabungkan ketegaran dan fleksibiliti, serangan dan pertahanan."
Struktur utama pemotong PDC boleh dibahagikan kepada dua komponen utama: lapisan berfungsi permukaan dan lapisan sokongan matriks. Lapisan permukaan ialah lapisan berlian polihabluran, dibentuk dengan mensinter zarah berlian dengan diameter beberapa mikrometer hingga berpuluh-puluh mikrometer dengan pemangkin logam (biasanya kobalt, nikel, atau aloinya) di bawah suhu tinggi (kira-kira 1400–1600 darjah ) dan tekanan tinggi (kira-kira 5.5–8 GPa). Zarah berlian, di bawah tindakan pemangkin, saling mengunci untuk membentuk struktur kristal rangkaian tiga-dimensi berterusan, memberikan lapisan ini dengan kekerasan yang sangat tinggi dan rintangan haus, membolehkannya memotong terus ke dalam dan memotong formasi batuan dalam lubang bawah. Pada masa yang sama, berlian itu sendiri mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik dan pekali pengembangan terma yang rendah, mengekalkan kestabilan dimensi di bawah suhu tinggi serta-merta yang dijana semasa pemotongan-kelajuan tinggi dan mengurangkan kerosakan terma. Lapisan sokongan matriks diperbuat daripada tungsten{10}}karbida bersimen kobalt, dengan tungsten karbida sebagai rangka kerja dan kobalt sebagai fasa pengikat, yang mempunyai kekuatan mampatan tinggi dan tahap keliatan tertentu. Ini membolehkan ia menyerap dan menyuraikan daya tindak balas dan beban hentaman dari bahagian bawah telaga, menghalang lapisan berlian daripada retak atau tertanggal akibat kerapuhan yang berlebihan. Antara muka yang teguh dibentuk antara dua lapisan melalui ikatan metalurgi, memastikan pemindahan beban yang berkesan antara lapisan tanpa kegagalan delaminasi.
Dari segi geometri, bentuk dan dimensi pemotong PDC telah dioptimumkan dengan teliti untuk menyesuaikan diri dengan keadaan penggerudian yang berbeza. Bentuk biasa termasuk bentuk bulat, kon, berbentuk kapak-dan tidak sekata berlangkah, dengan pemotong bulat digunakan secara meluas kerana tegasan lilitan seragam dan proses pembuatan matang. Diameter biasanya berkisar antara 8 hingga 19 mm, dan boleh dipilih berdasarkan saiz mata gerudi dan kekerasan pembentukan. Ketebalan lapisan berlian biasanya 0.5 hingga 2.0 mm; peningkatan ketebalan meningkatkan hayat haus tetapi boleh mengurangkan rintangan retak di bawah persekitaran hentaman keras. Ketinggian tonjolan (jarak lapisan berlian menonjol dari permukaan matriks) menentukan kedalaman pemotongan dan ruang penyingkiran cip. Ketinggian yang terlalu tinggi boleh menyebabkan kerosakan impak dengan mudah, manakala ketinggian yang terlalu rendah mengurangkan kecekapan pemotongan; ia mesti dipadankan mengikut indeks kebolehgerudian pembentukan.
Susunan pemotong juga penting dalam keseluruhan reka bentuk mata gerudi. Pemotong PDC berbilang disusun dalam susunan jejari atau heliks pada mahkota mata gerudi. Jarak dan sudut setiap pemotong diselaraskan dengan lengkung profil mahkota untuk mencapai pemotongan liputan lubang bawah penuh dan mengurangkan kawasan hentaman berulang. Susunan gigi-ketumpatan tinggi boleh meningkatkan kadar pecah batu tetapi meningkatkan risiko pengumpulan haba matriks dan kepekatan tegasan; susunan gigi berketumpatan rendah-berfaedah untuk pelesapan haba dan penimbalan impak tetapi boleh mengurangkan kadar penggerudian mekanikal. Oleh itu, reka bentuk struktur mesti mencapai keseimbangan antara kecekapan pemotongan, kapasiti pelesapan haba, dan ketahanan struktur.
Tambahan pula, struktur antara muka dan teknik-pemprosesan pasca mempengaruhi lagi prestasi perkhidmatan pemotong. Sesetengah produk-tinggi menggunakan lapisan peralihan kecerunan atau struktur komposit berbilang-lapisan, memperkenalkan zon peralihan dengan komposisi berubah secara beransur-ansur antara lapisan berlian dan matriks untuk mengurangkan tekanan antara muka yang disebabkan oleh perbezaan dalam pekali pengembangan haba. Tekstur mikro permukaan atau rawatan etsa laser boleh memperbaiki keadaan penyingkiran cip dan mengurangkan penurunan prestasi pemotongan yang disebabkan oleh lekatan keratan batu.
Secara ringkasnya, pembinaan pemotong PDC ialah perpaduan organik bagi komposit bahan, pengoptimuman geometri dan susun atur berfungsi. Ia mencapai-kecekapan tinggi pemecahan batu dan ketahanan yang boleh dipercayai melalui hubungan pelengkap antara kekerasan tinggi dan rintangan haus lapisan berlian dan beban kuat-kapasiti galas matriks, dan melalui reka bentuk dimensi dan susun atur yang tepat, ia telah menjadi pembawa teknologi utama untuk menangani cabaran pembentukan kompleks dalam medan penggerudian minyak dan gas.
