O diamante é um mineral natural, que é carbono com uma estrutura de cristal alotrópico. Devido à sua estrutura molecular, é um material extremamente duro que pode ser armazenado indefinidamente.
A composição química do diamante pode ser alterada sob a influência de vários fatores: alta temperatura, pressão e / ou vácuo. Como resultado de sua ação, o diamante se transforma em outro elemento químico - a grafite, que possui uma composição diferente de características qualitativas.
Os diamantes são obtidos por produção natural e artificial. No segundo método, o elemento químico grafite é submetido a alta temperatura e pressão. O material de grafite altera sua estrutura molecular e se transforma em diamantes em bruto, adquirindo as propriedades características de resistência.
Antes do uso posterior, a matéria-prima resultante precisa de processamento adicional. O fator de aumento da dureza do diamante requer uma abordagem especial aos métodos de sua implementação.
A história
A história da mineração de diamantes é extremamente jovem. Isso se deve à complexidade da busca e extração do mineral, bem como às dificuldades associadas ao seu processamento. A tecnologia de processamento do material descrito com a ajuda de outro diamante começou a ganhar popularidade apenas no século XIV-XV de nossa era. Até esse momento, esse método era usado apenas por antigos mestres indianos que mantinham cuidadosamente os segredos da tecnologia.
Na Rússia, o desenvolvimento de depósitos minerais e o desenvolvimento de tecnologias para seu processamento só tiveram escala industrial na segunda metade do século XIX.Até o momento, estão em andamento trabalhos na Sibéria para produzir esse mineral em minas que estão na lista dos maiores do mundo. Ao mesmo tempo, todos os tipos de processamento de diamantes foram dominados.
Recursos de processamento
A tecnologia de processamento e o conjunto de dispositivos técnicos adequados para isso são determinados pelo nome da meta final para a qual o diamante processado será usado.
As características do diamante determinam a necessidade de seu uso em vários sistemas, ferramentas e dispositivos tecnológicos. Por exemplo, uma fração fina de diamante - migalhas, é usada como revestimento por spray que cobre as superfícies de trabalho de qualquer dispositivo de corte. A pulverização com diamante é usada para aplicação em discos de corte, serras, faixas projetadas para serrar metal, pedra, concreto, cerâmica e outros materiais.
Apesar da resistência do diamante aos efeitos de cargas destrutivas de um amplo espectro, é material frágil. O uso da tecnologia de prensagem permite triturar diamantes em migalhas. A trituração mineral é realizada usando uma prensa hidráulica (esta opção de tratamento raramente é aplicável).
Tecnologia de laminação mais amplamente utilizada. Como parte desse processo, as matérias-primas são transportadas através de um transportador para uma câmara especial na qual os rolos cilíndricos em contato um com o outro giram. Passando entre eles, diamantes em bruto desmoronam. Considerando o fator de resistência do diamante, vários blocos com rolos rotativos com tamanhos diferentes da folga entre eles são usados no transportador. Isso permite reduzir a carga no mecanismo, uma vez que a britagem estágio a estágio é realizada de acordo com o princípio, de maior para menor.
A superfície de trabalho dos rolos é revestida com spray de diamante, uma vez que nenhum outro material é capaz de suportar essa carga em um equivalente tão eficaz.
Os parâmetros de tamanho da fração de migalha são determinados pelo nome da meta final para a qual ela será usada. As lascas de diamante de granulação grossa são usadas para processamento bruto de materiais com um alto coeficiente de resistência: cerâmica, granito, grés de porcelana. Por exemplo, lascas grosseiras são usadas como um elemento de corte aplicado à aresta de trabalho de coroas circulares projetadas para cortar furos redondos em materiais sólidos: ladrilhos de cerâmica, concreto, lajes de granito e outros.
O miolo de diamante de granularidade mais fina é usado para realizar o processamento fino de certos materiais. Como parte desse tratamento, os materiais são limpos, retificados e polidos. O polimento é feito com uma pasta especial, à base de pó de diamante. A obtenção de lascas de diamante de diferentes tamanhos de grão é obtida por esmagamento e peneiração subsequente.
A passagem do diamante triturado através de painéis de malha com diferentes tamanhos de células permite obter frações de diâmetro fixo.
O processo de obtenção de materiais diamantados adequados para uso industrial é um procedimento que consome mais tempo do que a tecnologia de pressão. Como esses materiais são utilizados, por exemplo, círculos para cortar vidro, pontas de ferramentas de tornear e outros. São elementos feitos inteiramente de massa de diamante. A fabricação de tais adições envolve a implementação de procedimentos de produção associados aos custos de recursos e a aplicação de várias tecnologias de processamento ao mesmo tempo.
As propriedades de resistência do diamante complicam bastante a fabricação de peças que exigem muito dos parâmetros dimensionais e da precisão da forma.
O único material que pode ser usado para processar eficientemente diamantes em bruto é o próprio diamante.
A combinação correta de fatores que afetam a ferramenta de processamento e o material que está sendo processado permite que o processamento seja executado da forma mais eficiente possível. Por exemplo, em alguns casos, a peça a ser aquecida é aquecida dentro da faixa de temperatura média e a temperatura da ferramenta de processamento é mantida na faixa térmica baixa. Nesse caso, a peça de trabalho aquecida é passível de processamento e a porcentagem de desgaste da ferramenta é reduzida.
O uso deste método é devido às propriedades do diamante, que ele adquire sob a influência de altas temperaturas. Quanto mais alta a temperatura, menor o coeficiente de resistência mineral.
Como fazer uma divisão?
Outro método para o processamento de diamante é o processamento de ferro quente. Este mineral é capaz de entrar em uma reação química com um metal aquecido a altas temperaturas. O ferro quente começa a absorver o componente de carbono do diamante. No ponto de contato entre o metal em brasa e o mineral, este derrete no nível molecular.
Este método tem baixa eficiência de produção, no entanto, somente com sua ajuda é possível obter determinados resultados no processamento de material de diamante.
O uso do método do aço quente é realizado quando é necessário serrar um grande volume de matérias-primas com um fator de desperdício mínimo. Como parte desse método, é utilizado um fio de aço aquecido, acionado por eixos rotativos. Nesse caso, a linha de corte é a mais fina possível e a perda da principal matéria-prima é minimizada.
Usando o método de serra a quente, apenas manipulações destinadas a processar um caractere geral podem ser executadas. O corte detalhado é realizado usando tecnologias de moagem mais sofisticadas. Dentro da estrutura desse método, também é usada a tecnologia de perfuração a quente. Nesse caso, o elemento de perfuração de aço também é aquecido a altas temperaturas. A eficácia do método é aumentada aquecendo as duas partes como resultado do atrito entre si.
A perfuração de diamante é usada para realizar o desbaste. Os furos do diâmetro desejado são perfurados ao longo da linha de divisão da peça de trabalho. Expansores especiais de ancoragem estão imersos neles. A tecnologia permite gerenciar a expansão de âncoras de forma alternada ou simultânea. Devido a isso, torna-se possível realizar uma divisão controlada da peça de trabalho ao longo de uma determinada linha.
A chave para a eficácia do método é tocada pelo ângulo em que os furos são feitos. Qualquer desvio dos valores definidos pode levar a uma violação da precisão da divisão.
Como polir um diamante?
A principal direção na tecnologia de processamento deste mineral é a moagem. Graças a esse procedimento, os diamantes adquirem sua forma final e, em alguns casos, se transformam em pedras preciosas.
Fazendo diamantes, os artesãos recorrem a métodos de processamento em fases. O branco bruto é limpo de impurezas de outros minerais, se houver. Em seguida, é feita uma serrilha, graças à qual é formada a forma principal do futuro produto. Depois disso, o corte começa.
Para polir o mineral de diamante, são utilizados dispositivos equipados com bicos especiais - discos ou placas com espessura, forma e material de fabricação correspondentes ao nome do procedimento que está sendo executado. Nas superfícies de trabalho desses bocais, são aplicadas frações de cavacos de diamante de vários diâmetros.
Se o corte é feito para obter uma pedra preciosa - um diamante, muitos bicos com uma ampla gama de parâmetros dimensionais são usados. Os primeiros a serem utilizados são placas ou discos com os chips de diamante de maior diâmetro. À medida que o processo prossegue, a granularidade dos bicos diminui. O polimento final é realizado usando nanopartículas de diamante.
As ferramentas com as quais o corte é feito diferem em sua finalidade e princípio de operação. Alguns deles funcionam devido à presença de movimento rotacional do rotor, no eixo final ao qual está anexado um disco de retificação. O trabalho de outras ferramentas é baseado no princípio do movimento recíproco. Placas de lixa são inseridas em grampos especiais dessas ferramentas.
Durante o processamento, os diamantes são retificados para um estado vítreo transparente. Devido ao fato de as facetas do futuro diamante estarem localizadas em posições estritamente calibradas, e em um determinado ângulo, a matéria-prima bruta é transformada em uma gema. No último estágio do processamento, ele é polido para um estado de espelho.
A reprodução de todo o processo leva uma quantidade enorme de tempo (às vezes anos), o que é explicado pela resistência do mineral às influências externas.
Informações interessantes sobre mineração e processamento de diamantes podem ser encontradas no próximo vídeo.
