Il diamante è un minerale naturale, che è carbonio con un reticolo cristallino allotropico. Grazie alla sua struttura molecolare, è un materiale estremamente duro che può essere conservato indefinitamente.
La composizione chimica del diamante può essere modificata sotto l'influenza di vari fattori: alta temperatura, pressione e / o vuoto. Come risultato della loro azione, il diamante si trasforma in un altro elemento chimico - la grafite, che ha una diversa composizione di caratteristiche qualitative.
I diamanti sono ottenuti per produzione naturale e per produzione artificiale. Nel secondo metodo, la grafite dell'elemento chimico è soggetta a temperatura e pressione elevate. Il materiale di grafite cambia la sua struttura molecolare e si trasforma in diamanti grezzi, acquisendo le caratteristiche caratteristiche di resistenza.
Prima di un ulteriore utilizzo, la materia prima risultante necessita di ulteriore elaborazione. Il fattore di aumento della durezza del diamante richiede un approccio speciale ai metodi di attuazione.
La storia
La storia dell'estrazione di diamanti è estremamente giovane. Ciò è dovuto alla complessità della ricerca e dell'estrazione del minerale, nonché alle difficoltà associate alla sua lavorazione. La tecnologia di elaborazione del materiale descritto con l'aiuto di un altro diamante ha iniziato a guadagnare popolarità solo dal XIV-XV secolo della nostra era. Fino a quel momento, questo metodo era utilizzato solo da antichi maestri indiani che conservavano con cura i segreti della tecnologia.
In Russia, lo sviluppo di giacimenti minerari e lo sviluppo di tecnologie per la sua lavorazione hanno assunto una scala industriale solo nella seconda metà del XIX secolo.Ad oggi, sono in corso lavori in Siberia per produrre questo minerale nelle miniere che sono nell'elenco dei più grandi del mondo. Allo stesso tempo, tutti i tipi di lavorazione del diamante sono stati controllati.
Funzionalità di elaborazione
La tecnologia di elaborazione e il set di dispositivi tecnici adatti a questo sono determinati dal nome dell'obiettivo finale per il quale verrà utilizzato il diamante lavorato.
Le caratteristiche del diamante determinano la necessità del suo utilizzo in vari sistemi, strumenti e dispositivi tecnologici. Ad esempio, una frazione di diamante fine - briciole, viene utilizzata come rivestimento spray che copre le superfici di lavoro di qualsiasi dispositivo di taglio. La spruzzatura a diamante viene utilizzata per l'applicazione su dischi da taglio, seghe, nastri progettati per segare metallo, pietra, cemento, ceramica e altri materiali.
Nonostante la resistenza del diamante agli effetti di carichi distruttivi di ampio spettro, è materiale fragile. L'uso della tecnologia antiurto consente di macinare i diamanti in briciole. Il minerale viene frantumato mediante una pressa idraulica (questa opzione di trattamento è raramente applicabile).
Tecnologia di laminazione più ampiamente utilizzata. Come parte di questo processo, le materie prime vengono trasportate attraverso un trasportatore in una camera speciale in cui ruotano i rulli cilindrici in contatto tra loro. Passando tra loro, i diamanti grezzi si sbriciolano. Considerando il fattore di resistenza al diamante, sul nastro trasportatore vengono utilizzati diversi blocchi con rulli rotanti con dimensioni diverse dello spazio tra loro. Ciò consente di ridurre il carico sul meccanismo, poiché la frantumazione fase per fase viene eseguita secondo il principio dal più grande al più piccolo.
La superficie di lavoro dei rulli è rivestita con spray al diamante, poiché nessun altro materiale è in grado di sopportare questo carico in un equivalente così efficace.
I parametri dimensionali della frazione di mollica sono determinati dal nome dell'obiettivo finale per il quale verrà utilizzato. I trucioli di diamante a grana grossa vengono utilizzati per la lavorazione di materiali grezzi con un elevato coefficiente di resistenza: ceramica, granito, gres porcellanato. Ad esempio, i trucioli grossolani vengono utilizzati come elemento di taglio applicato al bordo di lavoro delle corone circolari progettate per il taglio di fori rotondi in materiali solidi: piastrelle di ceramica, cemento, lastre di granito e altri.
La mollica diamantata di grana più fine viene utilizzata per la lavorazione fine di alcuni materiali. Come parte di questo trattamento, i materiali vengono puliti, rettificati, lucidati. La lucidatura viene eseguita con una pasta speciale, a base di polvere di diamante. L'ottenimento di scaglie di diamante di diverse dimensioni del grano viene ottenuto mediante la frantumazione e il successivo setacciamento.
Il passaggio del diamante frantumato attraverso pannelli a maglie con celle di dimensioni diverse consente di ottenere frazioni di diametro fisso.
Il processo per ottenere materiali diamantati adatti all'uso industriale è una procedura che richiede più tempo rispetto alla tecnologia di pressatura ad impatto. Poiché questi materiali vengono utilizzati, ad esempio, cerchi per il taglio del vetro, punte di utensili per tornitura e altro. Sono elementi realizzati interamente in massa di diamante. La fabbricazione di tali aggiunte comporta l'implementazione di procedure di produzione associate ai costi delle risorse e l'applicazione di diverse tecnologie di elaborazione contemporaneamente.
Le proprietà di resistenza del diamante complicano notevolmente la produzione di parti che richiedono elevati requisiti di parametri dimensionali e precisione della forma.
L'unico materiale che può essere utilizzato per elaborare in modo efficiente diamanti grezzi è il diamante stesso.
La corretta combinazione di fattori che influenzano lo strumento di lavorazione e il materiale in lavorazione consente di eseguire la lavorazione nel modo più efficiente possibile. Ad esempio, in alcuni casi, il pezzo da riscaldare viene riscaldato nell'intervallo di temperatura media e la temperatura dell'utensile di lavorazione viene mantenuta nell'intervallo di bassa temperatura. In questo caso, il pezzo riscaldato può essere processato e la percentuale di usura dell'utensile è ridotta.
L'uso di questo metodo è dovuto alle proprietà del diamante, che acquisisce sotto l'influenza delle alte temperature. Maggiore è la temperatura, minore è il coefficiente di resistenza minerale.
Come fare una divisione?
Un altro metodo per la lavorazione del diamante è la lavorazione del ferro caldo. Questo minerale è in grado di entrare in una reazione chimica con un metallo riscaldato ad alte temperature. Il ferro caldo inizia ad assorbire il componente di carbonio del diamante. Nel punto di contatto tra il metallo rovente e il minerale, quest'ultimo si scioglie a livello molecolare.
Questo metodo ha una bassa efficienza produttiva, tuttavia, solo con il suo aiuto è possibile ottenere determinati risultati nella lavorazione del materiale diamantato.
L'uso del metodo dell'acciaio caldo viene effettuato quando è necessario segare un grande volume di materie prime con un fattore di scarto minimo. Come parte di questo metodo, viene utilizzato un filo di acciaio riscaldato, guidato da alberi rotanti. In questo caso, la linea di taglio è più sottile possibile e la perdita della materia prima principale è ridotta al minimo.
Utilizzando il metodo di taglio a caldo, è possibile eseguire solo manipolazioni finalizzate all'elaborazione di un carattere generale. Il taglio dettagliato viene eseguito utilizzando tecnologie di rettifica più sofisticate. Nell'ambito di questo metodo, viene utilizzata anche la tecnologia di perforazione a caldo. In questo caso, l'elemento di perforazione in acciaio viene riscaldato anche a temperature elevate. L'efficacia del metodo viene aumentata riscaldando entrambe le parti a causa dell'attrito reciproco.
La perforazione del diamante viene utilizzata per eseguire la sgrossatura. I fori del diametro desiderato vengono praticati lungo la linea di divisione del pezzo. Espansori di ancoraggio speciali sono immersi in essi. La tecnologia consente di gestire l'espansione delle ancore alternativamente o contemporaneamente. Per questo motivo, diventa possibile eseguire una divisione controllata del pezzo lungo una determinata linea.
La chiave dell'efficacia del metodo è giocata dall'angolo in cui vengono praticati i fori. Qualsiasi deviazione dai valori impostati può comportare una violazione della precisione della divisione.
Come lucidare un diamante?
La direzione principale nella tecnologia di lavorazione di questo minerale è la sua macinazione. Grazie a questa procedura, i diamanti acquisiscono la loro forma finale e in alcuni casi si trasformano in gemme.
Facendo diamanti, gli artigiani ricorrono a metodi di lavorazione graduali. Il grezzo grezzo viene pulito dalle impurità di altri minerali, se presenti. Quindi viene eseguita una segatura ruvida, grazie alla quale si forma la forma principale del futuro prodotto. Successivamente, inizia il taglio.
Per lucidare un minerale diamantato, vengono utilizzati dispositivi dotati di ugelli speciali: dischi o piastre aventi spessore, forma e materiale di fabbricazione corrispondenti al nome della procedura eseguita. Sulle superfici di lavoro di questi ugelli vengono applicate frazioni di trucioli di diamante di vari diametri.
Se il taglio viene eseguito per ottenere una pietra preziosa, un diamante, vengono utilizzati molti ugelli con una vasta gamma di parametri dimensionali. I primi a utilizzare sono piastre o dischi con chip diamantati di diametro maggiore. Man mano che il processo procede, la granularità degli ugelli diminuisce. La lucidatura finale viene eseguita utilizzando nanoparticelle di diamante.
Gli strumenti con cui viene eseguito il taglio differiscono per lo scopo previsto e il principio di funzionamento. Alcuni di essi funzionano a causa della presenza del movimento di rotazione del rotore, sull'albero terminale a cui è fissato un disco di macinazione. Il lavoro di altri strumenti si basa sul principio del moto alternativo. Le piastre di levigatura sono inserite in appositi morsetti di questi strumenti.
Durante la lavorazione, i diamanti vengono macinati in uno stato vetroso trasparente. A causa del fatto che le sfaccettature del futuro diamante si trovano in posizioni rigorosamente calibrate e ad un determinato angolo, la materia prima grezza viene trasformata in una gemma. Nell'ultima fase dell'elaborazione, viene lucidato in uno stato mirror.
La riproduzione dell'intero processo richiede molto tempo (a volte anni), il che è spiegato dalla resistenza del minerale alle influenze esterne.
Informazioni interessanti sull'estrazione e l'elaborazione dei diamanti sono disponibili nel prossimo video.
