Диамантът е естествен минерал, който е въглерод с алотропна кристална решетка. Поради особеностите на молекулярната структура, това е изключително твърд материал, който може да се съхранява за неопределено време.
Химичният състав на диаманта може да се променя под влияние на различни фактори: висока температура, налягане и / или вакуум. В резултат на тяхното действие диамантът се превръща в друг химичен елемент, графит, който има различен състав на качествени характеристики.
Диамантите се произвеждат чрез естествен добив и изкуствен добив. В рамките на втория метод, химичният елемент графит се подлага на висока температура и налягане. Графитният материал променя своята молекулярна структура и се превръща в диамантени суровини, придобивайки характерните свойства на силата.
Преди по-нататъшна употреба, получената суровина се нуждае от допълнителна обработка. Коефициентът на повишена твърдост на диаманта изисква специален подход към методите за неговото изпълнение.
история
Историята на добива на диаманти е изключително млада. Това се дължи на сложността на търсенето и добива на минерала, както и на трудностите, свързани с неговата обработка. Технологията за обработка на описания материал с помощта на друг диамант започва да придобива популярност едва през XIV-XV век на нашата епоха. До този момент, този метод е бил използван само от древните индийски майстори, които внимателно пазели тайните на технологиите.
На територията на Русия, развитието на минерални залежи и развитието на технологиите за преработка взеха индустриален мащаб само през втората половина на XIX век. Днес в Сибир се работи по добива на този минерал в мините, които са в списъка на най-големите в света. В същото време усвоили всички видове обработка на диаманти.
Функции за обработка
Технологията за обработка и набор от технически средства, подходящи за това, се определят от името на крайната цел, за която ще се използва обработеният диамант.
Характеристиките на диаманта изискват използването му в различни технологични системи, инструменти и устройства. Например, малка фракция с диамант, троха, се използва като покритие, покриващо работните повърхности на всякакви устройства за рязане. Диамантено покритие се използва за нарязване на дискове, триони, ленти, предназначени за рязане на метал, камък, бетон, керамика и други материали.
Въпреки стабилността на диамантите към ефектите на разрушителни товари от широк спектър, той е крехък материал, Използването на технология за ударно натискане дава възможност да се смажат диамантите в чипове. Минералното раздробяване се извършва с хидравлична преса (тази възможност за третиране е рядко приложима).
Най-широко използваната технология е валцовото фрезоване. Като част от този процес, суровината се транспортира през конвейер до специална камера, в която се въртят цилиндрични ролки в контакт един с друг. Преминавайки между тях, необработеният диамант се разпада. Отчитайки коефициента на якост на диаманта, на конвейера се използват няколко блока с въртящи се ролки с различни пролуки между тях. Това ви позволява да намалите натоварването на механизма, тъй като това е поетапно смачкване на принципа на по-малко.
Работната повърхност на ролките е покрита с диамантено покритие, тъй като никой друг материал не може да издържи това натоварване в такъв ефективен еквивалент.
Размерните параметри на фракцията на трохите се определят от името на крайната цел, за която ще се използва. Зърната с диамантени зърна се използват за груба обработка на материали с висок коефициент на якост: керамика, гранит, порцелан. Например, голяма троха се използва като режещ елемент, прилаган към работния ръб на кръгли коронки, предназначени за рязане на кръгли отвори в твърди материали: керамични плочи, бетон, гранитни плочи и др.
За извършване на тънка обработка на тези или тези материали се прилага диамантената трохичка с по-малка степенност. В рамките на тази обработка материалите се почистват, полират и полират. Полирането се извършва със специална паста, базирана на диамантен прах. Получаването на диамантени чипове с различни размери на зърната се постига чрез раздробяване и последващо пресяване.
Преминаването на натрошен диамант през мрежести панели с различни размери на клетките дава възможност да се получат фракции с фиксиран диаметър.
Процесът на получаване на диамантени материали, подходящи за използване в производствени цели, е по-трудна процедура от технологията за ударно пресоване. Тъй като тези материали се използват, например, кръгове за рязане на стъкло, върхове на стругови инструменти и др. Те са елементи, състоящи се изцяло от диамантена маса. Осъществяването на такива допълнения включва извършването на производствени процедури, свързани с разходите за ресурси и използването на няколко технологии за обработка едновременно.
Свойствата на силата на диаманта затрудняват производството на части, които изискват високи изисквания към параметрите на размерите и точността на формата.
Единственият материал, с който може да се произведе ефективна обработка на необработени диаманти, е самият диамант.
Правилната комбинация от фактори, влияещи върху обработващия инструмент и обработвания материал, позволява най-ефективна обработка. Например, в някои случаи обработваният детайл се нагрява в средния температурен диапазон и температурата на обработващото устройство се поддържа в областта на ниска топлинна ефективност. В този случай предварително загрятата детайла може да се обработва и процентът на износване на инструмента се намалява.
Използването на този метод се дължи на свойствата на диаманта, който той придобива под въздействието на високи температури. Колкото по-висока е температурата, толкова по-нисък е коефициентът на якост на минерала.
Как да направим разделяне?
Друг начин за обработка на диамант е с горещо желязо. Този минерал е в състояние да влезе в химическа реакция с нагретия до високи температури метал. Горещото желязо започва да абсорбира въглеродния компонент на диаманта. В точката на контакт на горещия метал с минерала, на молекулярно ниво, последният се топи.
Този метод има ниска производствена ефективност, но само с негова помощ е възможно да се постигнат определени резултати при обработката на диамантен материал.
Прилагането на метода за гореща стомана се извършва, когато е необходимо да се намалят големи количества суровини с минимално съотношение на отпадъците. Методът използва гореща стоманена тел, задвижвана от въртящи се валове. В този случай линията на рязане е възможно най-тънка и загубата на основната суровина е сведена до минимум.
С метода на горещо рязане могат да се извършват само манипулации, които са насочени към обработка на общ характер. Подробно изрязване се извършва, като се използват по-сложни техники за смилане.Този метод също използва технология за горещо сондиране. В този случай, елементът за пробиване на стомана също се нагрява до високи температури. Ефективността на метода също се увеличава чрез нагряване на двете части в резултат на триене един срещу друг.
За грубо обработване се използва диамантено пробиване. По разделителната линия на детайла се пробиват отвори с желания диаметър. В тях са потопени специални разширители на котвата. Технологията ви позволява да управлявате разширяването на анкерите последователно или едновременно. Поради това е възможно да се извърши контролирано разделяне на детайла по дадена линия.
Ключовата роля за ефективността на метода се играе от ъгъла, под който се пробиват дупките. Всяко отклонение от посочените стойности може да доведе до точност на повреда.
Какви са полираните диаманти?
Основната посока в технологията на преработка на този минерал е неговото смилане. Благодарение на тази процедура диамантите придобиват своята окончателна форма и в някои случаи се превръщат в скъпоценни камъни.
Осъществяване на диаманти, майсторите прибягват до методи за поетапна обработка. Грубият състав се изчиства от примеси от други минерали, ако има такива. След това се извършва грубо рязане, благодарение на което се формира основната форма на бъдещия продукт. След това започва рязането.
За смилане на диамантен минерал се използват устройства, които са оборудвани със специални дюзи - дискове или пластини, които имат дебелина, форма и материал на производство, които съответстват на името на провежданата процедура. Работните повърхности на тези дюзи са покрити с диамантени частици с различни диаметри.
Ако срязването е направено, за да се получи скъпоценен камък - диамант, тогава се използват много дюзи с широк диапазон от параметри на размерите. Първите използвани плочи или дискове с диамантен песъчинки с най-голям диаметър. С протичането на процеса гранулираността на дюзите намалява. Окончателното полиране се извършва с използване на диамантени наночастици.
Използваните инструменти за рязане са различни по предназначение и принцип на работа. Някои от тях функционират поради наличието на въртеливо движение на ротора, върху крайния вал, към който е прикрепен шлифовъчен диск. Работата на други инструменти се основава на принципа на възвратно-постъпателно движение. Шлифовъчните плочи се поставят в специални скоби на тези инструменти.
По време на обработката диамантите се смилат в прозрачно стъкло. Поради факта, че краищата на бъдещия диамант са разположени в строго регулирани позиции, а при даден ъгъл, грубият материал се превръща в скъпоценен камък. На последния етап от обработката се полира до състояние на огледало.
Възпроизвеждането на целия процес отнема огромно количество време (понякога години), което се обяснява с устойчивостта на минерала към външни ефекти.
Интересната информация за добива и обработката на диаманти може да се намери в следващото видео.