Дијамант је природни минерал који је угљеник са алотропном кристалном решетком. Због своје молекуларне структуре, изузетно је тврд материјал који се може складиштити у недоглед.
Хемијски састав дијаманата може се мењати под утицајем различитих фактора: високе температуре, притиска и / или вакуума. Као резултат њиховог деловања, дијамант се претвара у други хемијски елемент - графит, који има другачији састав квалитативних карактеристика.
Дијаманти се добијају природном и вештачком производњом. У другој методи, графит хемијских елемената је изложен високој температури и притиску. Графитни материјал мења своју молекуларну структуру и претвара се у грубе дијаманте, стекавши карактеристична својства чврстоће.
Пре даље употребе, добијена сировина треба додатну обраду. Фактор повећане тврдоће дијаманата захтева посебан приступ методама његове примене.
Прича
Историја рударства дијаманата изузетно је млада. То је због сложености претраживања и вађења минерала, као и потешкоћа у вези са његовом прерадом. Технологија обраде описаног материјала уз помоћ другог дијаманта почела је добијати популарност тек у КСИВ-КСВ веку наше ере. До овог времена овај метод су користили само древни индијски мајстори који су пажљиво чували тајне технологије.
У Русији је развој лежишта минерала и развој технологија за његову прераду попримио индустријски обим тек у другој половини 19. века.До данас су у Сибиру у току радови на производњи овог минерала у рудницима који су на листи највећих на свету. У исто време, савладане су све врсте дијамантских прерада.
Функције обраде
Технологија обраде и скуп техничких уређаја прикладних за то одређују се именом коначног циља за који ће се прерађени дијаманти користити.
Карактеристике дијаманта одређују потребу за његовом употребом у различитим технолошким системима, алатима и уређајима. На пример, фини дијамант фракција - мрвице, користи се као спрејни премаз који прекрива радне површине свих уређаја за сечење. Дијамантно прскање користи се за наношење резних дискова, тестера, трака намењених за пиљење метала, камена, бетона, керамике и других материјала.
Упркос отпорности дијаманта на деструктивна оптерећења широког спектра, то је крхки материјал. Употреба технологије шок-прешања омогућава вам да мељете дијаманте у мрвице. Дробљење минерала врши се хидрауличном прешом (ова опција третмана је ретко применљива).
Раширенија технологија ваљаоница. Као део овог процеса, сировине се транспортују кроз транспортер до посебне коморе у којој се окрећу цилиндрични ваљци који су у међусобном контакту. Пролазећи између њих, ломе се груби дијаманти. С обзиром на фактор чврстоће дијаманата, на транспортној траци користи се неколико блокова са ротирајућим ваљцима који имају различите величине размака између њих. То вам омогућава да смањите оптерећење механизма, јер се поступно дробљење изводи по принципу од већег до мањег.
Радна површина ваљка обложена је дијамантским прскањем, јер ниједан други материјал не може да издржи ово оптерећење у тако ефикасном еквиваленту.
Параметри величине фракције мрвице одређују се именом коначног циља за који ће се користити. Дијамантни чипи од грубог зрна користе се за грубу обраду материјала са високим коефицијентом чврстоће: керамика, гранит, порцуланска камена галантерија. На пример, груби секанци се користе као елемент за резање који се наноси на радну ивицу кружних круница намењених за резање округлих рупа у чврстим материјалима: керамичке плочице, бетон, гранитне плоче и друго.
Дијамантна мрвица финијег зрнатости користи се за фину обраду одређених материјала. Као део овог третмана материјали се чисте, брусе, полирају. Полирање се врши посебном пастом која се базира на дијамантској прашини. Добијање дијамантских чипса различитих величина зрна постиже се дробљењем и накнадним просијавањем.
Пролазак дробљеног дијаманта кроз мрежасте плоче различитих величина ћелија омогућава добијање фракција фиксног пречника.
Поступак добијања дијамантских материјала погодних за индустријску употребу је поступак који дуготрајније траје од технологије пресовања на ударце. Као ови материјали користе се, на пример, кругови за резање стакла, врхови алата за окретање и други. Они су у потпуности направљени од дијамантске масе. Израда таквих додатака укључује имплементацију производних поступака повезаних са трошковима ресурса и примену више технологија прераде истовремено.
Својства чврстоће дијаманата увелике комплицирају производњу делова који постављају велике захтеве за димензионалним параметрима и тачношћу облика.
Једини материјал који се може користити за ефикасну обраду грубих дијаманата је сам дијамант.
Исправна комбинација фактора који утичу на алат за обраду и материјал који се обрађује омогућава обраду да се изведе што ефикасније. На пример, у неким случајевима радни комад који се греје загрева се у средњем температурном опсегу, а температура алата за обраду одржава се у ниском термичком опсегу. У овом случају грејни радни комад подлеже обради, а проценат хабања алата је смањен.
Употреба ове методе је последица својстава дијаманта, које он добија под утицајем високих температура. Што је већа температура, нижи је коефицијент чврстоће минерала.
Како направити раздор?
Друга метода за обраду дијаманата је обрада врућим гвожђем. Овај минерал може да уђе у хемијску реакцију са металом загрејаним на високе температуре. Вруће гвожђе почиње да апсорбује угљеничну компоненту дијаманта. На тачки додира између загрејаног метала и минерала, последњи се топи на молекуларном нивоу.
Ова метода има малу ефикасност производње, међутим само уз њену помоћ могуће је постићи одређене резултате у преради дијамантског материјала.
Употреба методе врућег челика врши се када је потребно сагледати велику количину сировина са минималним фактором отпада. Као део ове методе користи се грејна челична жица, покретана ротирајућим осовинама. У овом случају, линија кошења је што тања, а губитак главне сировине је минимизиран.
Кориштењем методе врућег пиљења могу се изводити само манипулације усмјерене на обраду опћег карактера. Детаљно сечење врши се употребом софистициранијих технологија брушења. У оквиру ове методе користи се и технологија врућег бушења. У овом случају се челични елемент за бушење такође загрева на високе температуре. Ефикасност методе повећава се загревањем оба дела као резултат трења један о други.
Дијамантно бушење се користи за извођење храпавости. Рупе жељеног пречника се буше дуж раздељене линије обратка. У њих су уроњени посебни експанзери за сидре. Технологија вам омогућава да наизменично или истовремено управљате ширењем сидара. Због тога постаје могуће контролисано одвајање обрадака дуж одређене линије.
Кључно за ефикасност методе игра угао под којим се буше рупе. Свако одступање од постављених вредности може довести до кршења тачности цепања.
Како полирати дијамант?
Главни смјер у технологији прераде овог минерала је његово мљевење. Захваљујући овом поступку, дијаманти добијају свој коначни облик, а у неким случајевима се претварају у драгуље.
Израђујући дијаманте, занатлије посежу за поступним поступцима обраде. Груба се прашина очисти од нечистоћа других минерала, ако их има. Затим се врши грубо пиљење, захваљујући којем се формира главни облик будућег производа. Након тога почиње рез.
За полирање дијамантског минерала користе се уређаји који су опремљени посебним млазницама - дисковима или плочама дебљине, облика и материјала израде који одговарају називу поступка који се изводи. На радне површине ових млазница наносе се фракције дијамантских чипова различитих пречника.
Ако је рез направљен да би се добио драгоцени камен - дијамант, тада се користе многе млазнице са широким распоном димензионалних параметара. Први који се користе су плоче или дискови са дијамантским чиповима највећег пречника. Како поступак пролази, грануларност млазница опада. Завршно полирање врши се дијамантским наночестицама.
Алати помоћу којих се врши рез се разликују по својој намени и принципу рада. Неки од њих функционишу због присуства ротационог покрета ротора, на крајњу осовину на којој је причвршћен брусни диск. Рад осталих алата заснован је на принципу кретања узајамног кретања. Брусне плоче се убацују у посебне стезаљке ових алата.
Током обраде дијаманти се брусе до прозирног стакластог стања. Због чињенице да су фазе будућег дијаманта смештене у строго калибрираним положајима и под одређеним углом, груба сировина се претвара у драгуљ. У последњој фази обраде полира се у зрцално стање.
Репродукција целог процеса траје огромно време (понекад и године), што се објашњава отпорношћу минерала на спољашње утицаје.
Занимљиве информације о ископавању и обради дијаманата могу се наћи у наредном видеу.