Диамантът е естествен минерал, който е въглерод с алотропна кристална решетка. Поради молекулната си структура, той е изключително твърд материал, който може да се съхранява за неопределено време.
Химичният състав на диаманта може да се променя под въздействието на различни фактори: висока температура, налягане и / или вакуум. В резултат на тяхното действие диамантът се превръща в друг химичен елемент - графит, който има различен състав от качествени характеристики.
Диамантите се получават чрез естествено производство и чрез изкуствено производство. Във втория метод графитът на химическия елемент се подлага на висока температура и налягане. Графитният материал променя молекулната си структура и се превръща в груби диаманти, придобивайки характерните свойства на здравина.
Преди по-нататъшна употреба получената суровина се нуждае от допълнителна обработка. Коефициентът на повишена твърдост на диаманта изисква специален подход към методите за неговото прилагане.
Историята
Историята на добива на диаманти е изключително млада. Това се дължи на сложността на търсенето и извличането на минерала, както и на трудностите, свързани с неговата обработка. Технологията на обработка на описания материал с помощта на друг диамант започна да набира популярност едва от XIV-XV век на нашата ера. До този момент този метод се използва само от древните индийски майстори, които внимателно пазеха тайните на технологиите.
В Русия разработването на минерални находища и разработването на технологии за преработката му придобиват индустриален мащаб едва през втората половина на 19 век.Към днешна дата в Сибир се работи за производство на този минерал в мини, които са в списъка на най-големите в света. В същото време са усвоени всички видове обработка на диаманти.
Функции за обработка
Технологията на обработка и наборът от технически устройства, подходящи за това, се определят от името на крайната цел, за която ще се използва обработеният диамант.
Характеристиките на диаманта определят необходимостта от използването му в различни технологични системи, инструменти и устройства. Например, фина диамантена фракция - трохи, се използва като спрей покритие, което покрива работните повърхности на всякакви режещи устройства. Диамантеното пръскане се използва за нанасяне върху режещи дискове, триони, ленти, предназначени за рязане на метал, камък, бетон, керамика и други материали.
Въпреки устойчивостта на диаманта към въздействието на разрушителни товари от широк спектър, това е крехък материал, Използването на ударно-пресоваща технология ви позволява да смилате диамантите в трохи. Раздробяването на минералите се извършва с помощта на хидравлична преса (тази възможност за обработка е рядко приложима).
По-широко използваната технология за валцоване. Като част от този процес, суровините се транспортират през транспортьор до специална камера, в която цилиндрични ролки в контакт помежду си се въртят. Минавайки между тях, груби диаманти се рушат. Като се има предвид коефициентът на якост на диаманта, върху конвейера се използват няколко блока с въртящи се ролки с различни размери на пролуката между тях. Това ви позволява да намалите натоварването на механизма, тъй като поетапното раздробяване се извършва според принципа от по-големи до по-малки.
Работната повърхност на ролките е покрита с диамантено пръскане, тъй като никой друг материал не може да издържи това натоварване в такъв ефективен еквивалент.
Параметрите на размера на фракцията на трохите се определят от името на крайната цел, за която ще бъде използвана. Грубозърнестият диамантен чипс се използва за груба обработка на материали с висок коефициент на здравина: керамика, гранит, порцеланови каменни изделия. Например, грубият чипс се използва като режещ елемент, приложен върху работния ръб на кръгли коронки, предназначен за рязане на кръгли отвори в твърди материали: керамични плочки, бетон, гранитни плочи и други.
Диамантената троха с по-фина гранулиране се използва за извършване на фина обработка на определени материали. Като част от тази обработка, материалите се почистват, смилат, полират. Полирането се извършва със специална паста, която се основава на диамантен прах. Получаването на диамантени стърготини с различен размер на зърното се постига чрез раздробяване и последващо пресяване.
Преминаването на натрошен диамант през мрежести панели с различни размери на клетките позволява да се получат фракции с определен диаметър.
Процесът на получаване на диамантени материали, подходящи за промишлена употреба, е по-отнемаща време процедура от технологията за натискане на удар. Тъй като тези материали се използват, например, кръгове за рязане на стъкло, накрайници на стругови инструменти и други. Те са елементи, изработени изцяло от диамантена маса. Производството на такива добавки включва прилагането на производствени процедури, свързани с разходите за ресурси и прилагането на няколко технологии за обработка едновременно.
Силните свойства на диаманта значително усложняват производството на части, които поставят високи изисквания към параметрите на размерите и точността на формата.
Единственият материал, който може да се използва за ефективна обработка на необработените диаманти, е самият диамант.
Правилната комбинация от фактори, влияещи върху инструмента за обработка и материала, който се обработва, позволява обработката да се извърши максимално ефективно. Например, в някои случаи детайлът, който ще се нагрява, се нагрява в средния температурен диапазон, а температурата на инструмента за обработка се поддържа в ниския термичен диапазон. В този случай загрятият детайл подлежи на обработка и процентът на износване на инструмента се намалява.
Използването на този метод се дължи на свойствата на диаманта, които той придобива под въздействието на високи температури. Колкото по-висока е температурата, толкова по-нисък е коефициентът на минерална якост.
Как да направите разцепление?
Друг метод за обработка на диаманта е обработката с горещо желязо. Този минерал е в състояние да влезе в химическа реакция с метал, нагрят до високи температури. Горещото желязо започва да абсорбира въглеродния компонент на диаманта. В точката на контакт между нагретия метал и минерала, последният се топи на молекулно ниво.
Този метод има ниска производствена ефективност, но само с негова помощ е възможно да се постигнат определени резултати при обработката на диамантения материал.
Използването на метода с гореща стомана се осъществява, когато е необходимо да се видят голям обем суровини с минимален коефициент на отпадъци. Като част от този метод се използва загрята стоманена тел, задвижвана от въртящи се валове. В този случай линията на рязане е възможно най-тънка, а загубата на основната суровина е сведена до минимум.
Използвайки метода на горещо триене, могат да се извършват само манипулации, насочени към обработка на общ характер. Детайлното рязане се извършва с помощта на по-сложни технологии за шлайфане. В рамките на този метод се използва и гореща технология за сондиране. В този случай елементът от пробивна стомана също се нагрява до високи температури. Ефективността на метода се повишава чрез нагряване на двете части в резултат на триене една към друга.
Диамантеното пробиване се използва за извършване на грапавост. Дупките с желания диаметър се пробиват по разделителната линия на детайла. В тях се потапят специални разширители за котва. Технологията ви позволява да управлявате разширяването на котвите последователно или едновременно. Поради това става възможно да се извърши контролирано разделяне на детайла по дадена линия.
Ключът към ефективността на метода се играе от ъгъла, под който се пробиват дупки. Всяко отклонение от зададените стойности може да доведе до нарушаване на точността на разделяне.
Как да полирате диамант?
Основното направление в технологията на обработка на този минерал е неговото смилане. Благодарение на тази процедура диамантите придобиват окончателната си форма, а в някои случаи се превръщат в скъпоценни камъни.
Правейки диаманти, занаятчиите прибягват до поетапни методи на обработка. Грубата заготовка се почиства от примеси от други минерали, ако има такива. Тогава се прави грубо рязане, благодарение на което се оформя основната форма на бъдещия продукт. След това започва рязането.
За полиране на диамантен минерал се използват устройства, които са оборудвани със специални дюзи - дискове или плочи с дебелина, форма и материал на производство, съответстващи на наименованието на процедурата, която се изпълнява. Върху работните повърхности на тези дюзи се прилагат фракции от диамантени чипове с различни диаметри.
Ако разрезът е направен с цел получаване на скъпоценен камък - диамант, тогава се използват много дюзи с широк спектър от параметри на размерите. Първите се използват плочи или дискове с диамантени чипове с най-голям диаметър. С напредването на процеса гранулирането на дюзите намалява. Окончателното полиране се извършва с помощта на диамантени наночастици.
Инструментите, с които се прави рязането, се различават по предназначение и принцип на работа. Някои от тях функционират поради наличието на въртеливо движение на ротора, върху крайния вал на който е прикрепен шлифовъчен диск. Работата на други инструменти се основава на принципа на обратното движение. Шлифовъчните плочи се поставят в специални скоби на тези инструменти.
По време на обработката диамантите се смилат до прозрачно стъклено състояние. Поради факта, че фасетите на бъдещия диамант са разположени в строго калибрирани позиции и под определен ъгъл, грубата суровина се трансформира в скъпоценен камък. На последния етап на обработка се полира до огледално състояние.
Възпроизвеждането на целия процес отнема огромно количество време (понякога години), което се обяснява с устойчивостта на минерала към външни влияния.
Интересна информация за добив и обработка на диаманти можете да намерите в следващото видео.
