Su kuo deimantai yra apdorojami?

Deimantas yra natūralus mineralas, kuris yra anglis su allotropine krištolo grotelėmis. Dėl savo molekulinės struktūros tai yra ypač kieta medžiaga, kurią galima laikyti neribotą laiką.

Deimantų cheminė sudėtis gali būti keičiama veikiant įvairiems veiksniams: aukštai temperatūrai, slėgiui ir (arba) vakuumui. Dėl jų veikimo deimantas virsta kitu cheminiu elementu - grafitu, kurio kokybinė charakteristika skiriasi.

Deimantai gaunami natūraliai ir dirbtinai. Antruoju metodu cheminis elementas grafitas veikiamas aukšta temperatūra ir slėgiu. Grafito medžiaga keičia savo molekulinę struktūrą ir virsta grubiais deimantais, įgydama būdingas stiprumo savybes.

Deimantų gavybos istorija yra nepaprastai jauna. Tai lemia mineralų paieškos ir gavybos sudėtingumas, taip pat sunkumai, susiję su jo perdirbimu. Aprašytos medžiagos perdirbimo technologija pasitelkiant kitą deimantą pradėjo populiarėti tik XIV – XV mūsų eros amžiuje. Iki šio laiko šis metodas buvo naudojamas tik senovės Indijos meistrų, kurie kruopščiai saugojo technologijos paslaptis.

Rusijoje mineralinių telkinių plėtra ir jų perdirbimo technologijų plėtra pramoniniu mastu prasidėjo tik XIX amžiaus antroje pusėje.Iki šiol Sibire vyksta darbai siekiant išgauti šį mineralą kasyklose, kurios yra didžiausių pasaulyje sąraše. Tuo pačiu metu buvo įvaldytos visos deimantų apdirbimo rūšys.

Apdorojimo technologija ir tam tinkamas techninių prietaisų rinkinys nustatomas pagal galutinio tikslo, kuriam bus naudojamas perdirbtas deimantas, pavadinimą.

Deimantų savybės lemia jo poreikį naudoti įvairias technologines sistemas, įrankius ir prietaisus. Pavyzdžiui, smulki deimantų frakcija - trupiniai, naudojama kaip purškimo danga, uždengianti bet kokių pjovimo įtaisų darbinius paviršius. Purškimas deimantais yra naudojamas pjaustymo diskams, pjūklams, juostoms, skirtoms pjaustyti metalą, akmenį, betoną, keramiką ir kitas medžiagas.

Nepaisant deimanto atsparumo plataus spektro destruktyvioms apkrovoms, tai trapi medžiaga. Naudojant smulkinimo technologiją, galima susmulkinti deimantus į trupinius. Mineralų smulkinimas atliekamas naudojant hidraulinį presą (ši apdorojimo galimybė retai taikoma).

Plačiau naudojama valcavimo cecho technologija. Šio proceso metu žaliavos per konvejerį yra perduodamos į specialią kamerą, kurioje sukasi cilindriniai ritinėliai, liečiantys vienas kitą. Pravažiuodami tarp jų, neapdoroti deimantai trupi. Atsižvelgiant į deimantų stiprumo koeficientą, ant konvejerio naudojami keli blokai su besisukančiais ritinėliais, turinčiais skirtingus tarpus tarp jų. Tai leidžia sumažinti mechanizmo apkrovą, nes kiekvienu etapu trupinimas atliekamas pagal principą nuo didesnio iki mažesnio.

Trupinių frakcijos dydžio parametrai nustatomi pagal galutinio tikslo, kuriam jis bus naudojamas, pavadinimą. Šiurkščiagrūdės deimantų drožlės yra naudojamos neapdorotam medžiagų, turinčių aukštą stiprumo koeficientą, apdirbimui: keramikos, granito, porceliano akmens dirbinių. Pavyzdžiui, šiurkščios drožlės yra naudojamos kaip pjovimo elementas, uždedamas ant apvalių vainikėlių darbinio krašto, skirto išpjauti apvalias skylutes kietose medžiagose: keraminėms plytelėms, betonui, granito plokštėms ir kitoms.

Smulkesnio grūdėtumo deimantiniai trupiniai yra naudojami tam tikroms medžiagoms perdirbti. Atliekant šį apdorojimą, medžiagos išvalomos, sumalamos, poliruojamos. Poliravimas atliekamas specialia pasta, kurios pagrindas yra deimantų dulkės. Skirtingų dydžių deimantų drožlės gaunamos susmulkinant ir po to sijojant.

Pramoniniam naudojimui tinkamų deimantų medžiagų gavimo procesas užima daug daugiau laiko nei smūgio presavimo technologija. Kadangi naudojamos šios medžiagos, pavyzdžiui, apskritimai stiklui pjaustyti, tekinimo įrankių patarimai ir kita. Jie yra elementai, pagaminti tik iš deimantų masės. Tokių priedų gamyba apima gamybos procedūrų, susijusių su išteklių sąnaudomis, įgyvendinimą ir kelių perdirbimo technologijų taikymą tuo pačiu metu.

Deimanto stiprumo savybės labai apsunkina dalių, kurios kelia didelius reikalavimus matmenų parametrams ir formos tikslumui, gamybą.

Teisingas veiksnių, turinčių įtakos apdorojimo įrankiui, ir apdorojamos medžiagos derinys leidžia apdoroti kiek įmanoma efektyviau. Pavyzdžiui, kai kuriais atvejais ruošinys, kurį reikia šildyti, yra kaitinamas vidutinės temperatūros diapazone, o apdirbimo įrankio temperatūra yra žema. Tokiu atveju šildomą ruošinį galima perdirbti, o įrankio susidėvėjimo procentas sumažėja.

Kitas deimantų apdorojimo būdas yra karšto geležies apdirbimas. Šis mineralas sugeba į cheminę reakciją su metalu, pašildytu iki aukštos temperatūros. Karšta geležis pradeda absorbuoti deimanto anglies komponentą. Raudonojo karšto metalo ir mineralo sąlyčio vietoje pastarasis tirpsta molekuliniame lygyje.

Šis metodas yra žemas gamybos efektyvumas, tačiau tik jo pagalba galima pasiekti tam tikrų rezultatų perdirbant deimantų medžiagas.

Karšto plieno metodas naudojamas tada, kai reikia pjauti didelį kiekį žaliavų su minimaliu atliekų koeficientu. Kaip šio metodo dalis naudojama šildoma plieninė viela, varoma besisukančiais velenais. Tokiu atveju supjaustyta linija yra kuo plonesnė, o pagrindinės žaliavos nuostoliai yra kuo mažesni.

Naudojant karštojo pjovimo metodą, galima atlikti tik manipuliacijas, skirtas apdoroti bendrąjį pobūdį. Išsamus pjovimas atliekamas naudojant sudėtingesnes šlifavimo technologijas. Pagal šį metodą taip pat naudojama karšto gręžimo technologija. Tokiu atveju gręžimo plieno elementas taip pat kaitinamas iki aukštų temperatūrų. Metodo efektyvumas padidėja kaitinant abi dalis dėl trinties viena prieš kitą.

Apdorojimas atliekamas deimantiniu gręžimu. Norimo skersmens skylės gręžiamos išilgai ruošinio padalintos linijos. Į juos panardinami specialūs inkarų plėtikliai. Ši technologija leidžia valdyti inkarų plėtrą pakaitomis arba vienu metu. Dėl šios priežasties galima atlikti kontroliuojamą ruošinio padalijimą tam tikra linija.

Pagrindinė šio mineralo perdirbimo technologijos kryptis yra jo šlifavimas. Šios procedūros dėka deimantai įgauna galutinę formą ir kai kuriais atvejais virsta brangakmeniais.

Gamindami deimantus, amatininkai naudojasi laipsniško perdirbimo metodais. Šiurkštus ruošinys išvalomas nuo kitų mineralų priemaišų, jei jų yra. Tada atliekamas grubus pjovimas, kurio dėka formuojama pagrindinė būsimojo produkto forma. Po to prasideda pjovimas.

Deimantų mineralų poliravimui naudojami įtaisai, turintys specialius purkštukus - diskus ar plokšteles, kurių storis, forma ir pagaminimo medžiaga atitinka atliekamos procedūros pavadinimą. Ant šių purkštukų darbinių paviršių dedamos įvairių diametrų deimantų skiedros.

Jei pjūvis atliekamas norint gauti brangųjį akmenį - deimantą, tada naudojama daugybė purkštukų, turinčių platų matmenų parametrų diapazoną. Pirmosios naudojamos plokštelės arba diskai su didžiausio skersmens deimantų drožlėmis. Vykstant procesui, purkštukų detalumas mažėja. Galutinis poliravimas atliekamas naudojant deimantines nanodaleles.

Įrankiai, su kuriais atliekamas pjaustymas, skiriasi pagal paskirtį ir veikimo principą. Kai kurie iš jų veikia dėl rotoriaus, ant kurio galinio veleno pritvirtinamas šlifavimo diskas, sukimosi judesio. Kitų priemonių darbas grindžiamas judesio atgal principu. Šlifavimo plokštės įterpiamos į specialius šių įrankių spaustukus.

Apdorojimo metu deimantai sumalami iki skaidrios stiklinės būklės. Dėl to, kad būsimojo deimanto briaunos yra išdėstytos griežtai kalibruotose padėtyse, o tam tikru kampu neapdorota žaliava virsta brangakmeniu. Paskutiniame apdorojimo etape jis nušlifuojamas iki veidrodžio būsenos.

Įdomią informaciją apie deimantų kasybą ir apdirbimą galite rasti kitame vaizdo įraše.