A gyémánt természetes ásványi anyag, amely szén és allotropikus kristályrács. Molekuláris szerkezete miatt rendkívül kemény anyag, amelyet határozatlan ideig lehet tárolni.
A gyémánt kémiai összetétele változhat különféle tényezők hatására: magas hőmérséklet, nyomás és / vagy vákuum. Akciójuk eredményeként a gyémánt egy másik kémiai elemré - grafitmá - válik, amelynek a kvalitatív tulajdonságok eltérő összetételűek.
A gyémántokat természetes és mesterséges előállítással nyerik. A második módszernél a grafit kémiai elemét magas hőmérsékleten és nyomásnak vetik alá. A grafit anyag megváltoztatja molekuláris szerkezetét és durván gyémántokká alakul, megszerezve az erősség jellemző tulajdonságait.
További felhasználás előtt a kapott nyersanyagot további feldolgozásra van szükség. A megnövekedett gyémántkeménység tényezője megköveteli a megközelítés módszereinek különleges megközelítését.
A történet
A gyémántbányászat története rendkívül fiatal. Ennek oka az ásvány kutatása és kitermelése, valamint a feldolgozásával kapcsolatos nehézségek. A leírt anyag feldolgozási technológiája egy másik gyémánt segítségével csak korunk XIV-XV. Századában kezdte el népszerűségét. Addig, ezt a módszert csak az ókori indiai mesterek használtak, akik gondosan őrizték a technológia titkait.
Oroszországban az ásványkincsek fejlesztése és a feldolgozásukhoz szükséges technológiák fejlesztése ipari méretekben csak a 19. század második felében kezdődött.Jelenleg Szibériában folyamatban van az ásvány előállítása a bányákban, amelyek a világ legnagyobb listáján szerepelnek. Ugyanakkor a gyémántfeldolgozás minden típusát elsajátították.
Feldolgozási szolgáltatások
A feldolgozási technológiát és az ehhez megfelelő műszaki eszközkészletet annak a végső célnak a neve határozza meg, amelyre a feldolgozott gyémántot használni fogja.
A gyémánt tulajdonságai meghatározzák annak szükségességét a különféle technológiai rendszerekben, szerszámokban és eszközökben való felhasználáshoz. Például egy finom gyémántfrakciót - a morzsákat - permetező bevonatként használnak, amely minden vágóeszköz munkafelületét lefedi. A gyémántpermetezést fém-, kő-, beton-, kerámia- és más anyagok fűrészelésére szolgáló vágótárcsák, fűrészek, szalagok felvitelekor használják.
Annak ellenére, hogy a gyémánt ellenáll a széles spektrumú romboló terheléseknek, törékeny anyag. Az ütésnyomó technológia használata lehetővé teszi a gyémántok morzsáinak őrlését. Az ásványi őrlést hidraulikus préssel hajtják végre (ez a kezelési lehetőség ritkán alkalmazható).
Szélesebb körben használt hengermű technológia. Ennek a folyamatnak a részeként a nyersanyagokat egy szállítószalagon keresztül egy speciális kamrába szállítják, amelyben az egymással érintkező hengeres hengerek forognak. Áthaladva közöttük, a durva gyémántok morzsolódnak. Figyelembe véve a gyémánt szilárdsági tényezőt, a szállítószalagon több olyan forgó hengerrel rendelkező blokkot használnak, amelyeknek a rése eltérő méretű. Ez lehetővé teszi a mechanizmus terhelésének csökkentését, mivel a zúzást az elv szerint nagyobbról kisebbre hajtják végre.
A hengerek munkafelülete gyémántpermetezéssel van bevonva, mivel egyetlen más anyag sem képes ellenállni ennek a terhelésnek ilyen hatékony ekvivalensben.
A morzsfrakció méretparamétereit annak a végső célnak a neve határozza meg, amelyre használni fogja. A durva szemcsés gyémántforgácsot nagy szilárdsági együtthatóval rendelkező anyagok durva megmunkálására használják: kerámia, gránit, porcelán kő. Például a durva forgácsot vágóelemként használják kör alakú koronák szélére, amelyeket szilárd anyagok kerek lyukainak vágására terveztek: kerámia csempe, beton, gránit lapok és mások.
Finomabb szemcsés gyémánt morzsákat használnak bizonyos anyagok finom feldolgozására. A kezelés részeként az anyagokat megtisztítják, őrölték, csiszolják. A polírozást speciális pasztával végezzük, amely gyémántporon alapul. A különböző szemcseméretű gyémántforgácsot aprítással és utólagos szitálással érik el.
A zúzott gyémánt áthaladása különféle cellás méretű hálópaneleken keresztül lehetővé teszi rögzített átmérőjű frakciók előállítását.
Az ipari felhasználásra alkalmas gyémánt alapanyagok előállítása sokkal időigényesebb eljárás, mint az ütés-sajtoló technológia. Mivel ezeket az anyagokat például körök üveg vágására használják, forgácsolószerszámok tippeit és mások. Teljesen gyémánt tömegből készült elemek. Az ilyen kiegészítések előállítása az erőforrás költségekkel járó termelési eljárások végrehajtását és több feldolgozási technológia alkalmazását jelenti egyszerre.
A gyémánt szilárdsági tulajdonságai nagymértékben megnehezítik az alkatrészek gyártását, amelyek nagy követelményeket támasztanak a méretezési paraméterekkel és az alak pontosságával szemben.
Az egyetlen anyag, amely a nyers gyémántok hatékony feldolgozására felhasználható, maga a gyémánt.
A feldolgozó szerszámot és a feldolgozandó anyagot befolyásoló tényezők megfelelő kombinációja lehetővé teszi a feldolgozás lehető leghatékonyabb elvégzését. Például bizonyos esetekben a felmelegítendő munkadarabot a középső hőmérsékleti tartományban hevítik, és a megmunkáló szerszám hőmérsékletét alacsony hőmérsékleti tartományban tartják. Ebben az esetben a fűtött munkadarab feldolgozható, és a szerszám kopásának százaléka csökken.
Ennek a módszernek a használata a gyémánt tulajdonságainak köszönhető, amelyeket magas hőmérsékletek hatására megszerez. Minél magasabb a hőmérséklet, annál alacsonyabb az ásványi szilárdsági együttható.
Hogyan lehet felosztani?
A gyémánt feldolgozásának másik módja a forró vas feldolgozása. Ez az ásványi anyag kémiai reakcióba léphet egy magas hőmérsékleten hevített fémmel. A forró vas elkezdi abszorbeálni a gyémánt szénkomponensét. A forró fém és az ásvány közötti érintkezésnél az utóbbi molekuláris szinten megolvad.
Ennek a módszernek a termelési hatékonysága alacsony, azonban csak annak segítségével lehet bizonyos eredményeket elérni a gyémánt anyag feldolgozása során.
A forró acél módszer alkalmazására akkor kerül sor, amikor nagy mennyiségű alapanyagot kell fűrészelni, minimális hulladék tényezővel. Ennek a módszernek a részeként fűtött acélhuzalt használnak, amelyet forgó tengelyek hajtanak meg. Ebben az esetben a vágási vonal a lehető legvékonyabb, és a fő nyersanyag vesztesége minimálisra csökken.
A forró fűrészelés módszerével csak az általános karakter feldolgozására irányuló műveleteket lehet elvégezni. A részletes darabolást kifinomultabb köszörülési technológiákkal végezzük. Ennek a módszernek a keretében melegfúrási technológiát is alkalmaznak. Ebben az esetben a fúróacél elemet is magas hőmérsékletre hevítik. A módszer hatékonysága növekszik mindkét rész melegítésével, egymással szembeni súrlódás eredményeként.
A gyémántfúrás a nagyolás elvégzésére szolgál. A kívánt átmérőjű lyukakat a munkadarab osztott vonalának mentén fúrják. Különleges horgonyfeszítőket merítenek bennük. A technológia lehetővé teszi a horgonyok kibővítésének felváltva vagy egyszerre történő kezelését. Ennek eredményeként lehetővé válik a munkadarab ellenőrzött megosztása egy adott vonal mentén.
A módszer hatékonyságának kulcsa a lyukak fúrásának szöge. A beállított értékektől való bármilyen eltérés a felosztás pontosságának megsértéséhez vezethet.
Hogyan csiszoljuk a gyémántot?
Ennek az ásványnak a feldolgozási technológiájának fő iránya az őrlés. Ennek az eljárásnak köszönhetően a gyémántok megszerzik végső alakjukat, és egyes esetekben drágakövekké válnak.
Gyémántok készítésével a kézművesek a fokozatos feldolgozási módszereket alkalmazzák. A nyers nyersdarabot megtisztítják más ásványi anyagok szennyeződéseitől, ha vannak ilyenek. Ezután durva fűrészelést végeznek, amelynek köszönhetően kialakul a jövőbeni termék fő alakja. Ezután megkezdődik a vágás.
A gyémánt ásványi anyag csiszolására olyan eszközöket használnak, amelyek speciális fúvókákkal vannak ellátva - tárcsák vagy lemezek, amelyek vastagsága, alakja és gyártási anyaga megfelel a végrehajtandó eljárás nevének. Ezen fúvókák munkafelületein különböző átmérőjű gyémánt darabokat alkalmaznak.
Ha a vágást drágakő - gyémánt - előállítása végett végezzük, akkor sok fúvókát használunk, széles skálájú paraméterekkel. Az elsőként a legnagyobb átmérőjű gyémántforgácsot tartalmazó lemezeket vagy tárcsákat használják. A folyamat előrehaladtával a fúvókák szemcsézettsége csökken. A végső polírozást gyémánt nanorészecskékkel végezzük.
Azok a szerszámok, amelyekkel a vágást végzik, különböznek rendeltetésszerűen és működési elvük szerint. Néhányuk a forgórész forgásmozgása miatt működik, amelynek végtengelyére csiszolókorong van rögzítve. Más eszközök munkája a viszonzó mozgás elvén alapul. A csiszolólemezeket ezeknek a szerszámoknak a speciális szorítóba helyezik.
A feldolgozás során a gyémántokat átlátszó üveges állapotba darálják. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a jövőbeli gyémánt élek szigorúan kalibrált helyzetben vannak, és egy meghatározott szögben a nyers alapanyagot drágakővé alakítják. A feldolgozás utolsó szakaszában a tükör állapotáig csiszolják.
Az egész folyamat reprodukálása hatalmas időt vesz igénybe (néha évekig), ezt magyarázza az ásványi anyagnak a külső hatásokkal szembeni ellenállása.
Érdekes információk a gyémánt bányászásáról és feldolgozásáról a következő videóban találhatók.
