El diamant és un mineral natural, que és carboni amb una gelosia de cristall al·lotròpica. Per la seva estructura molecular, és un material extremadament dur que es pot emmagatzemar indefinidament.
La composició química del diamant es pot canviar sota la influència de diversos factors: alta temperatura, pressió i / o buit. Com a resultat de la seva acció, el diamant es converteix en un altre element químic: el grafit, que té una composició diferent de característiques qualitatives.
Els diamants s’obtenen per producció natural i per producció artificial. En el segon mètode, l’element químic grafit està sotmès a altes temperatures i temperatures. El material grafit canvia la seva estructura molecular i es converteix en diamants rugosos, adquirint les propietats característiques de la força.
Abans d’utilitzar-lo, la matèria primera resultant necessita processament addicional. El factor d’augment de la duresa del diamant requereix un enfocament especial dels mètodes de la seva implementació.
La història
La història de la mineria de diamants és extremadament jove. Això es deu a la complexitat de la cerca i extracció del mineral, així com a les dificultats associades al seu processament. La tecnologia de processament del material descrit amb l'ajut d'un altre diamant va començar a guanyar popularitat només al segle XIV-XV de la nostra era. Fins a aquest moment, aquest mètode era utilitzat només per antics amos indis que guardaven amb cura els secrets de la tecnologia.
A Rússia, el desenvolupament de dipòsits de minerals i el desenvolupament de tecnologies per al seu processament es van fer a escala industrial només a la segona meitat del segle XIX.Fins ara, s'està treballant a Sibèria per produir aquest mineral a les mines que es troben a la llista de les més grans del món. Al mateix temps, s’han dominat tot tipus de processament de diamants.
Funcions de processament
La tecnologia de processament i el conjunt de dispositius tècnics adequats per a això són determinats pel nom de l'objectiu final per al qual s'utilitzarà el diamant processat.
Les característiques del diamant determinen la necessitat del seu ús en diversos sistemes tecnològics, eines i dispositius. Per exemple, una fina fracció de diamant - molles, s'utilitza com a polvoritzador que cobreix les superfícies de treball de qualsevol dispositiu de tall. La polvorització de diamants s’utilitza per aplicar en discs, serres, bandes dissenyades per a serrat de metall, pedra, formigó, ceràmica i altres materials.
Malgrat la resistència del diamant als efectes de càrregues destructives d’un ampli espectre, és un material fràgil. L'ús de la tecnologia de premsa de xoc us permet moldre els diamants en molles. El trituració de minerals es realitza mitjançant una premsa hidràulica (aquesta opció de tractament rarament s’aplica).
Més utilitzada la tecnologia del laminador. Com a part d’aquest procés, les matèries primeres es transmeten a través d’un transportador a una cambra especial en la qual giren rodets cilíndrics en contacte entre ells. Passant entre ells, els diamants rugosos s’esmicolen. Tenint en compte el factor de resistència del diamant, es fan servir diversos blocs amb corrons giratoris amb diferents mides de la distància entre ells al transportador. Això permet reduir la càrrega sobre el mecanisme, ja que el triturat per fase es realitza segons el principi de major a menor.
La superfície de treball dels corrons està revestida amb polvorització de diamants, ja que cap altre material és capaç de suportar aquesta càrrega en un equivalent tan eficaç.
Els paràmetres de mida de la fracció de molla es determinen pel nom de l'objectiu final per al qual s'utilitzarà. Els encenalls de diamants de gra gruixut s'utilitzen per al processament en brut de materials amb un elevat coeficient de resistència: ceràmica, granit, gres porcelànic. Per exemple, les fitxes tosques s’utilitzen com a element de tall aplicat a la vora de treball de corones circulars dissenyades per tallar forats rodons en materials sòlids: teula ceràmica, formigó, lloses de granit i altres.
Per a l'elaboració fina de determinats materials, s'utilitza molla de diamant de granularitat més fina. Com a part d’aquest tractament, els materials es netegen, es mullen, es poleixen. El polit es realitza amb una pasta especial, que es basa en pols de diamants. L’obtenció de xips de diamants de diferents mides de gra s’obté mitjançant aixafament i posterior tamisat.
El pas del diamant triturat a través de panells de malla amb diferents mides de cel·les permet obtenir fraccions d’un diàmetre fix.
El procés d'obtenció de materials diamants adequats per a ús industrial és un procediment que requereix més temps que la tecnologia de premsat d'impactes. Com que aquests materials s’utilitzen, per exemple, cercles per tallar vidres, puntes d’eines de tornejat i altres. Són elements fets totalment de massa diamantera. La fabricació d'aquests complements implica la implementació de procediments de producció associats als costos dels recursos i l'aplicació de diverses tecnologies de processament alhora.
Les propietats de resistència del diamant compliquen enormement la fabricació de peces que exigeixen elevades exigències en paràmetres dimensionals i precisió de forma.
L’únic material que es pot utilitzar per processar eficientment els diamants rugosos és el propi diamant.
La correcta combinació de factors que afecten l’eina de processament i el material que s’està processant permet que el processament es pugui realitzar de la manera més eficient possible. Per exemple, en alguns casos, la peça que s’ha d’escalfar s’escalfa dins del rang de temperatura mitjà i la temperatura de l’eina de processament es manté en el rang tèrmic baix. En aquest cas, la peça es pot escalfar i es pot processar i es redueix el percentatge de desgast de l'eina.
L’ús d’aquest mètode es deu a les propietats del diamant, que adquireix sota la influència de les altes temperatures. Com més alta sigui la temperatura, més baix és el coeficient de resistència mineral.
Com es pot dividir?
Un altre mètode per processar el diamant és el processament en ferro calent. Aquest mineral és capaç d’entrar en una reacció química amb un metall escalfat a temperatures elevades. El ferro calent comença a absorbir el component de carboni del diamant. En el punt de contacte entre el metall vermell i el mineral, aquest últim es fon a nivell molecular.
Aquest mètode té una baixa eficiència en la producció, però només amb la seva ajuda és possible obtenir certs resultats en el processament de material diamant.
L’ús del mètode d’acer calent es realitza, si és necessari, en serrar un gran volum de matèries primeres amb un factor de residus mínim. Com a part d’aquest mètode, s’utilitza un fil d’acer escalfat, impulsat per eixos giratoris. En aquest cas, la línia de tall és el més fina possible i es minimitza la pèrdua de la matèria primera.
Mitjançant el mètode de serrat en calent, només es poden realitzar manipulacions destinades a processar un caràcter general. El tall detallat es realitza mitjançant tecnologies de mòlta més sofisticades. En el marc d’aquest mètode, també s’utilitza tecnologia de perforació en calent. En aquest cas, l’element d’acer perforant també s’escalfa a temperatures elevades. L’efectivitat del mètode s’incrementa escalfant les dues parts com a resultat d’una fricció l’una de l’altra.
La perforació de diamants s'utilitza per realitzar el desbast. Es foren els forats del diàmetre desitjat al llarg de la línia de trencament de la peça. Els ampliants especials d'ancoratge estan immersos en ells. La tecnologia permet gestionar l’expansió dels ancoratges de manera alternativa o simultània. A causa d'això, és possible realitzar una divisió controlada de la peça al llarg d'una línia determinada.
La clau de l’eficàcia del mètode es juga a l’angle en què es foren els forats. Qualsevol desviació dels valors establerts pot provocar una violació de la precisió de la divisió.
Com polir un diamant?
La direcció principal de la tecnologia de processament d’aquest mineral és la seva mòlta. Gràcies a aquest procediment, els diamants adquireixen la seva forma final i, en alguns casos, es converteixen en gemmes.
L’elaboració de diamants, els artesans recorren a mètodes de processament per fase. El buit net es neteja d’impureses d’altres minerals, si n’hi ha. A continuació, es fa un serrat rugós, gràcies al qual es forma la forma principal del producte futur. Després d’això, comença el tall.
Per polir el mineral de diamants, s’utilitzen dispositius que estan equipats amb broquets especials - discs o plaques amb un gruix, forma i material de fabricació corresponents al nom del procediment que s’està realitzant. Sobre les superfícies de treball d’aquests broquets s’apliquen fraccions de fitxes de diamants de diversos diàmetres.
Si el tall es realitza per obtenir una pedra preciosa: un diamant, s'utilitzen moltes broquetes amb una àmplia gamma de paràmetres dimensionals. Els primers que s’utilitzen són plaques o discos amb xips de diamants més grans de diàmetre. A mesura que avança el procés, la granularitat dels broquets disminueix. El poliment final es realitza mitjançant nanopartícules de diamants.
Les eines amb les quals es realitza el tall difereixen en la seva finalitat prevista i en el seu principi de funcionament. Algunes d’elles funcionen a causa de la presència de moviment de rotació del rotor, a l’eix final del qual s’uneix un disc de mòlta. El treball d'altres eines es basa en el principi de moviment alternatiu. Les plaques de poliment s’insereixen en pinces especials d’aquestes eines.
Durant el processament, els diamants es posen en estat transparent. Degut al fet que les facetes del futur diamant es troben en posicions estrictament calibrades i en un angle donat, la matèria primera rugosa es transforma en una joia. A l’última etapa del processament, es poleix fins a un estat mirall.
La reproducció de tot el procés requereix una gran quantitat de temps (de vegades anys), que s’explica per la resistència del mineral a les influències externes.
Podeu trobar informació interessant sobre la mineria i el processament de diamants al següent vídeo.
