Diamant ist ein natürliches Mineral, das Kohlenstoff mit einem allotropen Kristallgitter ist. Aufgrund seiner molekularen Struktur ist es ein extrem hartes Material, das unbegrenzt gelagert werden kann.
Die chemische Zusammensetzung von Diamant kann unter dem Einfluss verschiedener Faktoren verändert werden: hohe Temperatur, Druck und / oder Vakuum. Aufgrund ihrer Wirkung verwandelt sich der Diamant in ein anderes chemisches Element - Graphit, das eine andere Zusammensetzung qualitativer Eigenschaften aufweist.
Diamanten werden durch natürliche Produktion und durch künstliche Produktion gewonnen. Bei der zweiten Methode wird das chemische Element Graphit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck ausgesetzt. Graphitmaterial ändert seine Molekülstruktur und verwandelt sich in Rohdiamanten, wodurch die charakteristischen Eigenschaften der Festigkeit erhalten werden.
Vor der weiteren Verwendung muss das resultierende Rohmaterial zusätzlich verarbeitet werden. Der Faktor der erhöhten Diamanthärte erfordert einen speziellen Ansatz für die Methoden seiner Implementierung.
Die Geschichte
Die Geschichte des Diamantenabbaus ist äußerst jung. Dies ist auf die Komplexität der Suche und Gewinnung des Minerals sowie auf die mit seiner Verarbeitung verbundenen Schwierigkeiten zurückzuführen. Die Verarbeitungstechnologie des beschriebenen Materials mit Hilfe eines anderen Diamanten gewann erst im XIV-XV Jahrhundert unserer Zeit an Popularität. Bis zu dieser Zeit wurde diese Methode nur von alten indischen Meistern angewendet, die die Geheimnisse der Technologie sorgfältig bewahrten.
In Russland wurden die Entwicklung von Mineralvorkommen und die Entwicklung von Technologien für deren Verarbeitung erst in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts im industriellen Maßstab durchgeführt.Bis heute wird in Sibirien daran gearbeitet, dieses Mineral in Minen zu produzieren, die auf der Liste der größten der Welt stehen. Gleichzeitig wurden alle Arten der Diamantverarbeitung beherrscht.
Verarbeitungsfunktionen
Die Verarbeitungstechnologie und der dafür geeignete Satz technischer Geräte wird durch den Namen des Endziels bestimmt, für das der verarbeitete Diamant verwendet wird.
Die Eigenschaften von Diamant bestimmen die Notwendigkeit seiner Verwendung in verschiedenen technologischen Systemen, Werkzeugen und Geräten. Beispielsweise wird eine feine Diamantfraktion - Krümel - als Sprühbeschichtung verwendet, die die Arbeitsflächen aller Schneidvorrichtungen bedeckt. Das Diamantsprühen wird zum Schneiden von Schneidscheiben, Sägen, Bändern zum Sägen von Metall, Stein, Beton, Keramik und anderen Materialien verwendet.
Trotz der Beständigkeit von Diamant gegen die Auswirkungen zerstörerischer Belastungen eines breiten Spektrums, es ist zerbrechliches Material. Durch die Verwendung der Stoßpresstechnologie können Sie Diamanten zu Krümeln zermahlen. Die Mineralzerkleinerung erfolgt mit einer hydraulischen Presse (diese Behandlungsoption ist selten anwendbar).
Weiter verbreitete Walzwerkstechnologie. Im Rahmen dieses Prozesses werden Rohstoffe durch einen Förderer in eine spezielle Kammer befördert, in der sich miteinander in Kontakt stehende Zylinderrollen drehen. Rohdiamanten zerbröckeln zwischen ihnen. In Anbetracht des Diamantfestigkeitsfaktors werden auf dem Förderer mehrere Blöcke mit rotierenden Walzen mit unterschiedlichen Spaltgrößen zwischen ihnen verwendet. Auf diese Weise können Sie die Belastung des Mechanismus reduzieren, da das schrittweise Zerkleinern nach dem Prinzip von größer nach kleiner erfolgt.
Die Arbeitsfläche der Walzen ist mit Diamantspritzen beschichtet, da kein anderes Material dieser Belastung in einem so effektiven Äquivalent standhalten kann.
Die Größenparameter der Krümelfraktion werden durch den Namen des Endziels bestimmt, für das sie verwendet wird. Grobkörnige Diamantspäne werden zur Rohverarbeitung von Materialien mit einem hohen Festigkeitskoeffizienten verwendet: Keramik, Granit, Porzellansteinzeug. Beispielsweise werden grobe Späne als Schneidelement verwendet, das auf die Arbeitskante von Kreiskronen aufgebracht wird, die zum Schneiden runder Löcher in feste Materialien bestimmt sind: Keramikfliesen, Beton, Granitplatten und andere.
Diamantkrümel mit feinerer Granularität werden verwendet, um bestimmte Materialien fein zu verarbeiten. Im Rahmen dieser Behandlung werden die Materialien gereinigt, geschliffen und poliert. Das Polieren erfolgt mit einer speziellen Paste, die auf Diamantstaub basiert. Das Erhalten von Diamantspänen unterschiedlicher Korngrößen wird durch Zerkleinern und anschließendes Sieben erreicht.
Durch Passieren von zerkleinertem Diamant durch Maschenplatten mit unterschiedlichen Zellgrößen können Fraktionen mit festem Durchmesser erhalten werden.
Das Verfahren zur Gewinnung von Diamantmaterialien, die für den industriellen Einsatz geeignet sind, ist zeitaufwändiger als die Schlagpresstechnologie. Da diese Materialien verwendet werden, beispielsweise Kreise zum Schneiden von Glas, Spitzen von Drehwerkzeugen und andere. Sie sind Elemente, die vollständig aus Diamantmasse bestehen. Die Herstellung solcher Zusätze beinhaltet die Implementierung von Produktionsverfahren, die mit Ressourcenkosten verbunden sind, und die gleichzeitige Anwendung mehrerer Verarbeitungstechnologien.
Die Festigkeitseigenschaften von Diamant erschweren die Herstellung von Teilen, die hohe Anforderungen an Maßparameter und Formgenauigkeit stellen, erheblich.
Das einzige Material, mit dem Rohdiamanten effizient verarbeitet werden können, ist Diamant selbst.
Durch die richtige Kombination von Faktoren, die das Verarbeitungswerkzeug und das zu verarbeitende Material beeinflussen, kann die Verarbeitung so effizient wie möglich durchgeführt werden. In einigen Fällen wird beispielsweise das zu erhitzende Werkstück innerhalb des mittleren Temperaturbereichs erwärmt, und die Temperatur des Verarbeitungswerkzeugs wird im niedrigen thermischen Bereich gehalten. In diesem Fall kann das erhitzte Werkstück bearbeitet werden, und der Prozentsatz des Werkzeugverschleißes wird verringert.
Die Verwendung dieser Methode beruht auf den Eigenschaften von Diamant, den es unter dem Einfluss hoher Temperaturen erhält. Je höher die Temperatur, desto niedriger der Mineralfestigkeitskoeffizient.
Wie mache ich eine Trennung?
Ein weiteres Verfahren zur Verarbeitung von Diamant ist die Verarbeitung von heißem Eisen. Dieses Mineral kann mit einem auf hohe Temperaturen erhitzten Metall eine chemische Reaktion eingehen. Heißes Eisen beginnt, die Kohlenstoffkomponente von Diamant zu absorbieren. Am Berührungspunkt zwischen dem glühenden Metall und dem Mineral schmilzt dieses auf molekularer Ebene.
Dieses Verfahren weist eine geringe Produktionseffizienz auf, jedoch ist es nur mit seiner Hilfe möglich, bestimmte Ergebnisse bei der Verarbeitung von Diamantmaterial zu erzielen.
Die Anwendung der Heißstahlmethode wird durchgeführt, wenn eine große Menge an Rohstoffen mit einem minimalen Abfallfaktor gesägt werden muss. Bei diesem Verfahren wird ein beheizter Stahldraht verwendet, der von rotierenden Wellen angetrieben wird. In diesem Fall ist die Schnittlinie so dünn wie möglich und der Verlust des Hauptrohstoffs wird minimiert.
Mit der Heißsägmethode können nur Manipulationen durchgeführt werden, die auf die Verarbeitung eines allgemeinen Zeichens abzielen. Das detaillierte Schneiden erfolgt mit ausgefeilteren Schleiftechnologien. Im Rahmen dieser Methode wird auch die Heißbohrtechnik eingesetzt. In diesem Fall wird das Bohrstahlelement ebenfalls auf hohe Temperaturen erhitzt. Die Wirksamkeit des Verfahrens wird durch Erhitzen beider Teile infolge von Reibung gegeneinander erhöht.
Diamantbohrungen werden zum Schruppen verwendet. Entlang der Trennlinie des Werkstücks werden Löcher mit dem gewünschten Durchmesser gebohrt. In sie sind spezielle Ankerexpander eingetaucht. Mit dieser Technologie können Sie die Ausdehnung von Ankern abwechselnd oder gleichzeitig steuern. Dadurch wird es möglich, eine kontrollierte Teilung des Werkstücks entlang einer bestimmten Linie durchzuführen.
Der Schlüssel zur Effektivität der Methode spielt der Winkel, in dem Löcher gebohrt werden. Jede Abweichung von den eingestellten Werten kann zu einer Verletzung der Aufteilungsgenauigkeit führen.
Wie poliere ich einen Diamanten?
Die Hauptrichtung in der Verarbeitungstechnologie dieses Minerals ist das Mahlen. Dank dieses Verfahrens erhalten Diamanten ihre endgültige Form und werden in einigen Fällen zu Edelsteinen.
Bei der Herstellung von Diamanten greifen Handwerker auf schrittweise Verarbeitungsmethoden zurück. Der Rohrohling wird von etwaigen Verunreinigungen anderer Mineralien gereinigt. Dann wird ein grobes Sägen durchgeführt, wodurch die Hauptform des zukünftigen Produkts gebildet wird. Danach beginnt der Schnitt.
Zum Polieren des Diamantminerals werden Vorrichtungen verwendet, die mit speziellen Düsen ausgestattet sind - Scheiben oder Platten mit einer Dicke, Form und einem Herstellungsmaterial, die dem Namen des durchgeführten Verfahrens entsprechen. Auf die Arbeitsflächen dieser Düsen werden Fraktionen von Diamantspänen mit verschiedenen Durchmessern aufgebracht.
Wenn der Schnitt gemacht wird, um einen Edelstein - einen Diamanten - zu erhalten, werden viele Düsen mit einer Vielzahl von Maßparametern verwendet. Die ersten, die verwendet werden, sind Platten oder Scheiben mit Diamantspänen mit dem größten Durchmesser. Mit fortschreitendem Prozess nimmt die Granularität der Düsen ab. Das endgültige Polieren erfolgt mit Diamant-Nanopartikeln.
Die Werkzeuge, mit denen der Schnitt ausgeführt wird, unterscheiden sich in ihrem Verwendungszweck und Funktionsprinzip. Einige von ihnen funktionieren aufgrund der Rotationsbewegung des Rotors, an dessen Endwelle eine Schleifscheibe angebracht ist. Die Arbeit anderer Werkzeuge basiert auf dem Prinzip der Hin- und Herbewegung. Schleifplatten werden in spezielle Klemmen dieser Werkzeuge eingesetzt.
Während der Verarbeitung werden die Diamanten zu einem transparenten glasigen Zustand gemahlen. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Facetten des zukünftigen Diamanten in streng kalibrierten Positionen befinden und in einem bestimmten Winkel, wird der Rohrohstoff in einen Edelstein umgewandelt. In der letzten Verarbeitungsstufe wird es auf einen Spiegelzustand poliert.
Die Reproduktion des gesamten Prozesses nimmt sehr viel Zeit in Anspruch (manchmal Jahre), was durch die Beständigkeit des Minerals gegen äußere Einflüsse erklärt wird.
Interessante Informationen zum Abbau und zur Verarbeitung von Diamanten finden Sie im nächsten Video.
