Diamond este un mineral natural care este carbon cu o latură de cristal alotrop. Datorită particularităților structurii moleculare, este un material extrem de dur, care poate fi stocat pe o perioadă nedeterminată.
Compoziția chimică a unui diamant poate fi schimbată sub influența diverșilor factori: temperatură ridicată, presiune și / sau vid. Ca urmare a acțiunii lor, diamantul se transformă într-un alt element chimic, grafitul, care are o compoziție diferită de caracteristici calitative.
Diamantele sunt produse de mineritul natural și mineritul artificial. În cadrul celei de-a doua metode, elementul chimic grafitul este supus temperaturii și presiunii ridicate. Materialul grafit își modifică structura moleculară și se transformă în materii prime diamante, obținând proprietățile caracteristice ale rezistenței.
Înainte de utilizare ulterioară, materia primă rezultată are nevoie de o prelucrare suplimentară. Factorul crescut de duritate a diamantului necesită o abordare specială a metodelor de implementare a acestuia.
poveste
Istoria mineritului cu diamante este extrem de tânără. Acest lucru se datorează complexității căutării și extracției mineralelor, precum și dificultăților asociate procesării acestora. Tehnologia de procesare a materialului descris cu ajutorul unui alt diamant a început să câștige popularitate numai în secolul XIV-XV al erei noastre. Până în acest moment, această metodă a fost folosită numai de vechii maeștri indieni, care păstrau atent secretele tehnologiei.
Pe teritoriul Rusiei, dezvoltarea zăcămintelor minerale și dezvoltarea tehnologiilor de procesare a acestora au avut o scară industrială abia în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Astăzi, în Siberia, se lucrează la extracția acestui mineral în minele care se află pe lista celor mai mari din lume. În același timp, stăpânea toate tipurile de prelucrare a diamantelor.
Elemente de procesare
Tehnologia de procesare și un set de dispozitive tehnice adecvate pentru aceasta sunt determinate de numele scopului final pentru care va fi utilizat diamantul prelucrat.
Caracteristicile diamantului necesită utilizarea sa în diferite sisteme tehnologice, instrumente și dispozitive. De exemplu, o mică fracțiune de diamant, o crumbă, este utilizată ca o acoperire cu pulverizare care acoperă suprafețele de lucru ale oricărui dispozitiv de tăiere. Acoperirea cu diamante este utilizată pentru aplicarea pe discuri, ferăstraie, benzi de tăiere, destinate tăierii de metal, piatră, beton, ceramică și alte materiale.
În ciuda stabilității diamantului la efectele încărcăturilor distructive ale unui spectru larg, el este un material fragil. Utilizarea tehnologiei de percuție-presare face posibilă zdrobirea diamantelor în jetoane. Strigerea minerală se realizează utilizând o presă hidraulică (această opțiune de tratament este rareori aplicabilă).
Tehnologia cea mai utilizată este frezarea rulourilor. Ca parte a acestui proces, materia primă este transportată printr-un transportor într-o cameră specială în care se rotesc rolele cilindrice în contact unul cu celălalt. Trecând între ele, diamantul brut se prăbușește. Având în vedere coeficientul de rezistență a diamantului, mai multe blocuri cu role rotative cu diferențe diferite între ele sunt utilizate pe transportor. Acest lucru vă permite să reduceți sarcina asupra mecanismului, deoarece este o zdrobire pe etape pe principiul mai mult sau mai puțin.
Suprafața de lucru a rolelor este acoperită cu un strat de diamant, deoarece nici un alt material nu poate suporta această sarcină într-un astfel de echivalent eficient.
Parametrii dimensionali ai fracției de crustă sunt determinați de numele scopului final pentru care va fi utilizat. Grindul granulat cu granulație mare este utilizat pentru prelucrarea brute a materialelor cu factor de înaltă rezistență: ceramică, granit, porțelan. De exemplu, miezul mare este folosit ca element de tăiere aplicat la marginea de lucru a coroanelor circulare proiectate pentru tăierea găurilor rotunde din materiale dure: plăci ceramice, beton, plăci de granit și altele.
Miezul de diamant cu granularitate mai redusă este aplicat pentru punerea în aplicare a prelucrării subțiri a acestor sau acelor materiale. În cadrul acestui tratament, materialele sunt curățate, lustruite și lustruite. Lustruirea este efectuată cu o pastă specială, care se bazează pe praf de diamant. Obținerea de așchii de diamant cu diferite dimensiuni ale granulelor se obține prin zdrobire și prin sită ulterioară.
Trecerea diamantului zdrobit prin panouri de plasă cu diferite dimensiuni ale celulelor face posibilă obținerea de fracțiuni cu un diametru fix.
Procesul de obținere a materialelor diamantate adecvate utilizării în scopuri de producție este o procedură mai laborioasă decât tehnologia de presare a șocurilor. Deoarece aceste materiale sunt folosite, de exemplu, cercuri pentru tăierea sticlei, vârfuri de unelte de strunjire și altele. Ele sunt elemente formate în întregime din masă diamantată. Efectuarea unor astfel de adăugiri presupune realizarea procedurilor de producție asociate costurilor resurselor și utilizarea mai multor tehnologii de prelucrare în același timp.
Proprietățile rezistenței diamantelor fac dificilă fabricarea pieselor care plasează cerințe înalte privind parametrii dimensionali și precizia formei.
Singurul material cu care puteți obține o prelucrare eficientă a diamantelor brute este diamantul în sine.
Combinația corectă de factori care afectează instrumentul de procesare și materialul procesat permite cea mai eficientă prelucrare. De exemplu, în unele cazuri, piesa de prelucrat este încălzită în intervalul de temperatură mediu și temperatura dispozitivului de procesare este menținută în zona cu performanțe termice scăzute. În acest caz, piesa de prelucrat preîncălzită este supusă prelucrării, iar procentul uzurii sculei este redus.
Utilizarea acestei metode se datorează proprietăților diamantului, pe care le obține sub influența temperaturilor ridicate. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât coeficientul de rezistență al mineralei este mai mic.
Cum se face o despărțire?
O altă modalitate de a procesa un diamant este cu fierul fierbinte. Acest mineral este capabil să intre într-o reacție chimică cu metalul încălzit la temperaturi ridicate. Fierul fierbinte începe să absoarbă componenta de carbon a diamantului. La punctul de contact al metalului fierbinte cu mineralul, la nivel molecular, acesta se topeste.
Această metodă are o eficiență scăzută a producției, cu toate acestea, numai cu ajutorul ei este posibil să se obțină anumite rezultate în prelucrarea materialului diamantat.
Aplicarea metodei oțelului fierbinte se efectuează atunci când este necesar să se taie volume mari de materii prime cu un raport minim de deșeuri. Metoda folosește un fir de oțel fierbinte, condus de arbori rotativi. În acest caz, linia de tăiere este cât mai subțire posibil și pierderea materiei prime principale este redusă la minimum.
Cu metoda de fierăstrău fierbinte, pot fi efectuate numai manipulări care vizează prelucrarea unei naturi generale. Decuparea detaliată se realizează folosind tehnici mai sofisticate de măcinare.Această metodă utilizează, de asemenea, tehnologie de foraj la cald. În acest caz, elementul de oțel de foraj este de asemenea încălzit la temperaturi ridicate. Eficiența metodei este, de asemenea, sporită prin încălzirea celor două părți ca rezultat al fricțiunii una față de cealaltă.
Forajul cu diamant este folosit pentru prelucrare. De-a lungul liniei de separare a piesei de prelucrat, sunt forate găuri ale diametrului dorit. Amortizoare speciale de ancorare sunt scufundate în ele. Tehnologia vă permite să gestionați extinderea ancorelor alternativ sau simultan. Din acest motiv, este posibilă efectuarea unei divizări controlate a piesei de prelucrat de-a lungul unei linii date.
Rolul cheie al eficacității metodei este jucat de unghiul la care sunt forate găurile. Orice deviere de la valorile specificate poate duce la o precizie de defecțiune.
Ce sunt diamantul lustruit?
Direcția principală în tehnologia de procesare a acestui mineral este măcinarea acestuia. Datorită acestei proceduri, diamantele își dobândesc forma finală și, în unele cazuri, se transformă în pietre prețioase.
Făcând diamante, maestrii recurg la metode de procesare pas cu pas. Materialul brut este curățat de impuritățile altor minerale, dacă există. Apoi se execută tăierea aspră, datorită căreia se formează forma principală a produsului viitor. După aceasta începe tăierea.
Pentru șlefuirea unui mineral de diamant, se utilizează dispozitive care sunt echipate cu duze speciale - discuri sau plăci care au o grosime, o formă și un material de fabricație care corespund denumirii procedurii care se efectuează. Suprafețele de lucru ale acestor duze sunt acoperite cu particule de diamant de diverse diametre.
Dacă tăierea este făcută pentru a obține o piatră prețioasă - un diamant, atunci se utilizează o mulțime de duze cu o gamă largă de parametri dimensionali. Primele plăci sau discuri cu diamant de cel mai mare diametru. Pe măsură ce procesul continuă, granularitatea duzei scade. Lustruirea finală se realizează folosind nanoparticule diamantate.
Uneltele folosite pentru a tăia sunt diferite în scopul și principiul de funcționare. Unele dintre ele funcționează datorită prezenței unei mișcări de rotație a rotorului, pe axul căruia este atașat un disc de șlefuire. Lucrarea altor instrumente se bazează pe principiul mișcării reciproce. Plăcile de șlefuire sunt inserate în cleme speciale ale acestor scule.
În timpul procesării, diamantele sunt măcinate într-o stare de sticlă transparentă. Datorită faptului că marginile viitorului diamant sunt situate în poziții strict reglate și la un unghi dat, materialul brut este transformat într-o piatră prețioasă. În ultima etapă de procesare este lustruit într-o stare de oglindă.
Reproducerea întregului proces necesită un timp foarte mare (uneori ani), care se explică prin rezistența mineralelor la efectele externe.
Informații interesante despre extracția și prelucrarea diamantelor pot fi găsite în următorul videoclip.