עם מה מעובדים יהלומים?

היהלום הוא מינרל טבעי, שהוא פחמן עם סריג גביש אלוטרופי. בשל המבנה המולקולרי שלו, מדובר בחומר קשה ביותר שניתן לאחסן ללא הגבלת זמן.

ניתן לשנות את ההרכב הכימי של היהלום בהשפעת גורמים שונים: טמפרטורה גבוהה, לחץ ו / או ואקום. כתוצאה מפעולתם, יהלום הופך ליסוד כימי אחר - גרפיט, שיש לו הרכב שונה של מאפיינים איכותיים.

יהלומים מתקבלים על ידי ייצור טבעי ועל ידי ייצור מלאכותי. בשיטה השנייה, האלמנט הכימי גרפיט נתון לטמפרטורה ולחץ גבוה. חומר גרפיט משנה את המבנה המולקולרי שלו והופך ליהלומים מחוספסים, הרוכשים את המאפיינים האופייניים של חוזק.

ההיסטוריה של כריית יהלומים צעירה ביותר. זה נובע מהמורכבות בחיפוש והמיצוי של המינרל, כמו גם הקשיים הקשורים בעיבודו. טכנולוגיית העיבוד של החומר המתואר בעזרת יהלום אחר החלה לצבור פופולריות רק במאה ה- XIV-XV של תקופתנו. עד לאותה העת, שיטה זו שימשה רק על ידי אדונים הודים קדומים ששמרו בזהירות על סודות הטכנולוגיה.

ברוסיה התפתחות מרבצי המינרלים ופיתוח טכנולוגיות לעיבודם התרחשו בקנה מידה תעשייתי רק במחצית השנייה של המאה ה -19.נכון להיום, מתבצעת בסיביר עבודות לייצור מינרל זה במוקשים שנמצאים ברשימת הגדולים בעולם. במקביל, כל סוגי עיבוד היהלומים שולטים.

טכנולוגיית העיבוד ומערכת המכשירים הטכניים המתאימים לכך נקבעים לפי שם המטרה הסופית שלשמה ישמש היהלום המעובד.

מאפייני היהלום קובעים את הצורך בשימושו במערכות, כלים ומכשירים טכנולוגיים שונים. לדוגמא, שבר יהלומים עדין - פירורים, משמש כציפוי ריסוס המכסה את משטחי העבודה של כל אמצעי חיתוך. ריסוס יהלומים משמש ליישום על חיתוך דיסקים, מסורים, רצועות המיועדות לניסור מתכת, אבן, בטון, קרמיקה וחומרים אחרים.

למרות ההתנגדות של היהלום להשפעות של עומסים הרסניים של קשת רחבה, זה חומר שביר. השימוש בטכנולוגיית לחיצת זעזועים מאפשר לטחון יהלומים לפירורים. ריסוק מינרלי מתבצע באמצעות מכבש הידראולי (אפשרות טיפולית זו לעיתים רחוקות קיימת).

טכנולוגית טחנת גלגול נפוצה יותר. כחלק מתהליך זה, חומרי הגלם מועברים דרך מסוע לתא מיוחד בו מסתובבים גלילים גליליים במגע זה עם זה. עוברים ביניהם, יהלומי גלם מתפוררים. בהתחשב בגורם חוזק היהלום, משתמשים במספר מסות עם גלגלים מסתובבים בגדלים שונים של הרווח ביניהם. זה מאפשר לך להפחית את העומס על המנגנון, שכן ריסוק שלב אחר שלב מתבצע על פי העיקרון מגדול לקטן.

פרמטרי הגודל של שבר הפירורים נקבעים על ידי שם המטרה הסופית שלשמה היא תשמש. שבבי יהלום גסיים משמשים לעיבוד גס של חומרים בעלי מקדם חוזק גבוה: קרמיקה, גרניט, כלי חרס פורצלן. לדוגמא, שבבים גסים משמשים כאלמנט חיתוך המוחל על קצה העבודה של כתרים עגולים המיועדים לחיתוך חורים עגולים בחומרים מוצקים: אריחי קרמיקה, בטון, לוחות גרניט ואחרים.

פירור יהלום עם גרגיריות עדינה יותר משמש לביצוע עיבוד משובח של חומרים מסוימים. כחלק מטיפול זה החומרים מנוקים, טוחנים, מלוטשים. הליטוש נעשה בעזרת משחה מיוחדת, המבוססת על אבק יהלומים. השגת שבבי יהלומים בגדלים שונים של תבואה מושגת על ידי ריסוק וסינון שלאחר מכן.

תהליך השגת חומרי יהלום המתאימים לשימוש תעשייתי הוא הליך רב יותר של זמן מאשר הטכנולוגיה דוחפת ההשפעה. מכיוון שמשתמשים בחומרים אלו, למשל, עיגולים לחיתוך זכוכית, טיפים לכלי מפנה ואחרים. הם אלמנטים העשויים כולו מסת יהלומים. ייצור תוספות כאלה כרוך ביישום נהלי ייצור הקשורים בעלויות משאבים ויישום של כמה טכנולוגיות עיבוד בו זמנית.

תכונות חוזק היהלום מסבכות מאוד את ייצור החלקים המציב דרישות גבוהות לפרמטרים מימדיים ודיוק הצורה.

השילוב הנכון של גורמים המשפיעים על כלי העיבוד והחומר שעובד מאפשר לבצע את העיבוד בצורה יעילה ככל האפשר. לדוגמה, במקרים מסוימים, חומר העבודה אותו יש לחמם מחומם בטווח הטמפרטורות האמצעי, והטמפרטורה של כלי העיבוד נשמרת בטווח התרמי הנמוך. במקרה זה, חומר העבודה המחומם ניתן לעיבוד ואחוז הבלאי בכלי מופחת.

שיטה נוספת לעיבוד יהלומים היא עיבוד ברזל חם. מינרל זה מסוגל להיכנס לתגובה כימית עם מתכת המחוממת לטמפרטורות גבוהות. ברזל חם מתחיל לספוג את מרכיב הפחמן ביהלום. בנקודת המגע בין המתכת האדומה-חם למינרל, זה נמס ברמה המולקולרית.

לשיטה זו יעילות ייצור נמוכה, אולם רק בעזרתה ניתן להשיג תוצאות מסוימות בעיבוד חומר יהלום.

השימוש בשיטת הפלדה החמה מתבצע במידת הצורך בעת ניסור נפח גדול של חומרי גלם עם גורם פסולת מינימלי. כחלק משיטה זו משתמשים בחוט פלדה מחומם המונע על ידי פירים מסתובבים. במקרה זה, הקו החתוך הוא דק ככל האפשר, וההפסד של חומר הגלם העיקרי ממוזער.

בשיטת הניסור החם ניתן לבצע רק מניפולציות שמטרתן לעבד דמות כללית. חיתוך מפורט מתבצע בטכנולוגיות שחיקה מתוחכמות יותר. במסגרת שיטה זו משתמשים גם בטכנולוגיית קידוחים חמים. במקרה זה, אלמנט פלדת הקידוח מחומם גם לטמפרטורות גבוהות. יעילות השיטה מוגברת על ידי חימום של שני החלקים כתוצאה מחיכוך זה בזה.

קידוח יהלום משמש לביצוע חריטה. חורים בקוטר הרצוי נקדחים לאורך הקו המפוצל של החומר. מרחיבי עוגן מיוחדים שקועים בהם. הטכנולוגיה מאפשרת לך לנהל את הרחבת העוגנים לסירוגין או בו זמנית. כתוצאה מכך, ניתן לבצע פיצול מבוקר של היצירה לאורך קו נתון.

הכיוון העיקרי בטכנולוגיית העיבוד של מינרל זה הוא טחינתו. הודות לנוהל זה יהלומים רוכשים את צורתם הסופית, ובמקרים מסוימים הופכים לאבני חן.

בעלי מלאכת יהלומים משתמשים באומנים בשיטות עיבוד שלב. מנקים את החסר המחוספס מזיהומים של מינרלים אחרים, אם בכלל. ואז נעשה ניסור גס, שבזכותו נוצרת הצורה העיקרית של המוצר העתידי. לאחר מכן החיתוך מתחיל.

כדי ללטש את מינרל היהלום משתמשים במכשירים המצוידים בחרירים מיוחדים - דיסקים או צלחות בעלי עובי, צורה וחומר ייצור המתאים לשם ההליך המתבצע. על משטחי העבודה של חרירים אלה מוחלים שברים של שבבי יהלומים בקטרים ​​שונים.

אם החיתוך נעשה בכדי להשיג אבן יקרה - יהלום, אז משתמשים בחרירים רבים עם מגוון רחב של פרמטרים מימדיים. הראשונים לשימוש הם צלחות או דיסקים עם שבבי יהלום בקוטר הגדול ביותר. ככל שהתהליך מתרחש, גרגיריות החרירים פוחתת. ליטוש סופי מתבצע באמצעות חלקיקים של חלקיקים יהלומים.

הכלים איתם מתבצעת החיתוך נבדלים זה מזה בתכליתם ובעיקרון פעולתם. חלקם מתפקדים עקב נוכחות תנועה סיבובית של הרוטור, על ציר הקצה ממנו מחובר דיסק טחינה. עבודתם של כלים אחרים מבוססת על העיקרון של הדדי תנועה. לוחיות מלטש מוחדרות לתוך מהדקים מיוחדים של כלים אלה.

במהלך העיבוד יהלומים נטחנים למצב זכוכית שקופה. בשל העובדה שפני היהלום העתידי ממוקמים בתנוחות מכויל לחלוטין, ובזווית נתונה, חומר הגלם הגס הופך לאבן חן. בשלב האחרון של העיבוד הוא מלוטש למצב מראה.

מידע מעניין על כריית ועיבוד יהלומים ניתן למצוא בסרטון הבא.