20 | 05 | 2019
Odwiedziło mnie
Articles View Hits
172102
Main Menu

Segmenty diamentowe

User Rating:  / 3

Witam
Dzisiaj trochę o technologii produkowania segmentów diamentowych i o sposobie spajania ich z dyskiem, tarczą lub wiertłem.
Obecnie istnieją dwa sposoby mocowania diamentów na narzędziach. Pierwsza metoda mniej kosztowna to instalowanie kryształów diamentu wprost na krążku lub wiertle. Taka metoda dostarcza artykuł tani do użycia amatorskiego lub ręcznego. Z reguły nie stosuje się już tej metody do produkcji tarcz diamentowych, ściernic diamentowych do cięcia i szlifowania jedynie do produkcji osełek diamentowych do ostrzenia narzędzi i noży, wierteł diamentowych rurkowych do gresu. Narzędzia te mają nasyp diamentowy na nawierzchni i po zużyciu warstwy diamentu tracą swoje cechy.
Druga grupa to narzędzia bazujące na segmentach. Ziarna diamentu są mieszane z pyłem metalowym, który spełnia rodzaj spoiwa. Później metodą spiekania i prasowania tworzy się segment o sprecyzowanym kształcie. Metoda ta, choć bardziej kosztowna jest nieporównywalnie doskonalsza w wypadku narzędzi do maszyn wysokoobrotowych - tarcze diamentowe, ściernice diamentowe. Można nader dokładnie dobrać spoiwo, ziarno diamentu i jego koncentrację do typu obrabianego materiału jak również do warunków pracy. Obecnie technologia produkcji segmentów diamentowych rozkręca się w kierunku: -rozwijania innowacyjnych metod spiekania i tworzenia nowych maszyn i linii technologicznych,
-produkcji nowych rodzajów ziaren diamentu syntetycznego,
-tworzenia nowych spieków metalu,
-rozwoju maszyn do precyzyjnego łączenia laserem segmentów z narzędziami, tarcze diamentowe, sznury diamentowe, ściernice diamentowe, segmenty diamentowe do maszyn polerskich i wiertła diamentowe.
Jak poprzednio napisałem sercem narzędzi diamentowych jest segment. Wykonany jest z uważnie dobranych rodzajów lub rodzaju diamentu w spieku metalu o dokładnie określonych parametrach. Takich jak twardość, czyli wytrzymałość na ścieranie. Gołym okiem można dostrzec, że diamenty sterczą ponad powierzchnię narzędzia. Te wystające diamenty skrawają obrabiany materiał. W trakcie pracy ziarno pomału się zużywa analogicznie jak spoiwo. W chwili, kiedy diament się zupełnie zużyje odpada a spoiwo powinno odsłonić nowe ziarno. Jest to fundamentalny warunek, aby narzędzie diamentowe prawidłowo skrawało. Czyli spoiwo powinno sie tak ścierać, aby:
- nie za szybko odsłaniać ziarna- wówczas tarcza lub wiertło diamentowe zużywa sie za szybko.
- nie za wolno - więc na powierzchni tarczy nie ma wystających ziaren i tarcza nie skrawa. Grzeje się, sypie iskrami gorącego metalu, deformuje się pod wpływem temperatury.
Reasumując przy odpowiednio dobranym spoiwie do rodzaju obrabianego materiału, kryształy diamentu systematycznie się zużywają, a spoiwo ciągle odkrywa nowe kryształy, umożliwia ciągłość ścierania aż do pełnego zużycia się segmentów.
Jak poprzednio wspomniałem w praktyce nie wygląda to tak różowo. Opiszę dokładniej dwa skrajnie niekorzystne przypadki dla lepszego zobrazowania problemu.
Obrabiamy bardzo twardy materiał, przykładowo wiercimy otwory w twardym gresie. Wystający kryształ diamentowy na wiertle ściera materiał, spoiwo nader mocno spieczone i twarde nie ściera się dostatecznie szybko. Staje się ciągliwe i ślizga sie po powierzchni gresu. Ziarna stępią się do takiego stopnia, że zaprzestają skrawać, grzeją się i odpadają. Kolokwialnie mówi się, że tarcza jest stępiona, na jej powierzchni nie ma diamentów tylko równa powierzchnia spieku. Dalsze cięcie nie ma sensu, spoiwo miast wycierać się, błyskawicznie się nagrzewa topi, sypie iskrami.
Drugi przypadek. Obrabiany materiał jest bardzo ścierliwy, np.: świeży beton. Tarcza tnie znakomicie, kryształy w zasadzi nie zużywają się. Gorzej z spoiwem, które jest za bardzo miękkie i suchy urobek błyskawiczne ściera spoiwo. W rezultacie ziarna, które są jeszcze niezużyte i mogłyby skrawać przez dłuższy czas, odpadają. Dlatego że spoiwo, które je trzyma ulega momentalnemu wycieraniu. W efekcie tarcza tnie nadzwyczaj szybko, ale również szybko zużywa się i przez to praca staje się nieekonomiczna. Notorycznie po paru minutach okazuje się, że segment zniknął.
Dobrze dobrana tarcza diamentowa, sciernica diamentowa lub wiertło diamentowe ma spoiwo i segment zużywający się równomiernie ot cała filozofia.
Należałoby jedna wspomnieć o jeszcze jednym zjawisku, a mianowicie o zużywaniu bocznym. Narzędzie diamentowe, tarcza diamentowa i wiertło diamentowe jest tak skonstruowane, aby segment nieznacznie wystawał poza obręb tarczy lub tulei wiertła. Z racji tego urobek może bez problemu opuścić miejsce cięcia, a tarcza nie blokuje się. Jednak w trakcie pracy segmenty boczne również się ścierają, przez co segment staje się węższy i z czasem może zupełnie uniemożliwić dalszą pracę. Bazową techniką zabezpieczania się jest stosowanie chłodzenia z jednoczesnym przymuszonym usuwaniem urobku. Na ogół jest to woda podawana pod niewielkim ciśnieniem. Chłodzi i wypłukuje urobek. Pamiętajmy, że im bardziej ścierliwy materiał tym szybciej zużywać się będzie boczna powierzchnia. Następnie, aby minimalizować to zdarzenie używamy takie prowadzenie maszyny, aby nie dopuszczać so tarcia bocznego. Sytuacja gwałtownego zużywania się powierzchni bocznych występuje najczęściej przy cięciu z ręki. Z kolei podczas pracy z użyciem prowadnic zmniejszamy ścieranie boczne.
Skoro jestem przy cięciu na sucho i mokro to opisze kolejny problem.
Kiedy tarczą tniemy na mokro a kiedy na sucho? Jeżeli dysponujemy ręczną szlifierkę kątową na 230V to nie mamy wyjścia, nie można stosować chłodzenia wodą. Stosujemy wszystkie tarcze, ale zwracamy uwagę na okres pracy i rodzaj tarczy. Tarcze diamentowe z brzegiem ciągłym mają lutowany segment. Temperatura pracy jest znacznie niższa niż przy spawanych laserowo. Czas pracy winien być znacznie krótszy, niekiedy 10-15 sekund. Po tym okresie może puścić lut a segment odpaść, nie muszę pisać, czym to grozi. Dowolne tarcze z brzegiem ciągłym mają lutowane segmenty. Oprócz niebezpieczeństwa odlutowania się segmentu istnieje też opcja odkształcenia się tarczy. Przegrzana tarcza ma bicie i w zasadzie nie nadaje się do cięcia równego, bo powoduje nierówne cięcia, z widocznymi szczerbami lub w przypadku cięcia gresu może pękać płytka. Przy cięciu płytek ceramicznych istotne jest uzyskanie gładkiej powierzchni z tego powodu skazani jesteśmy na tarcze gładkie, bo tarcze zębate powodują szczerby.
Podsumowując, zawsze, jeżeli to możliwe tarcze chłodzimy.
Gładkie tarcze diamentowe używamy do cięcia płytek, szkła i gresu. Pracujemy ostrożnie, jeżeli tniemy na sucho to bardzo krótko max. 15sek. praktyka pokże.
Tarcze diamentowe segmentowe,zębate, turbo spawane laserowo do materiałów budowlanych i kamienia.
Chłodzenie tylko w sposób ciągły, nie wolno, co jakiś czas polewać, może się zrobić spiek i uszkodzić tarczę lub wiertło.
Jeżeli chcemy tarczę do różnych materiałów wybieramy uniwersalną nie drogą. Jeżeli wiemy, jaki materiał będziemy szlifować można wybrać tarczę lub wiertło diamentowe profesjonalne.

Diament syntetyczny - zastosowanie

User Rating:  / 2

tarcza diamentowa do betonuCześć
Teraz trochę o diamentach, to będzie taki przedsłowie do opisu narzędzi diamentowych, głownie tarcz diamentowych i wierteł, ale o tym później.
Diament jest najtwardszym ze znanych minerałów, dodatkowo ślicznym i fascynującym, węgiel w postaci krystalicznej, bo tym jest w rzeczywistości, który od dawna pochłania dusze i umysły wszystkich ludzi.

Charakteryzuje się bardzo małym współczynnikiem tarcia, ma najmniejszy współczynnik rozszerzalności termicznej, jest chemicznie obojętny i odporny na ścieranie, jest izolatorem elektrycznym i równocześnie niezwykle dobrym przewodnikiem ciepła. Jest transparentnyw widmie ultrafioletowym i podczerwonym. Ze względu na tak fenomenalne właściwości znajduje zastosowanie, włączając oczywiście zastosowanie jubilerskie, jako zapobiegawcza powłoka diamentowa nanoszona na implanty stawów, w których zużywanie się ścierne ma fundamentalne znaczenie, czy zastawki serca człowieka, do szlifowania i docierania węglików spiekanych, wiercenia skał, przeciągania drutów i prętów, obciągania ściernic ceramicznych, jako wgłębniki do pomiaru twardości i do pomiaru gładkości powierzchni, cięcia płyt wykonanych z szkła i ceramiki - tarcze do cięcia szkła, obróbki ściernej szkła optycznego i zdobniczego, obróbki metali nieżelaznych i ich stopów, obróbki tworzyw sztucznych, półprzewodników, materiałów ceramicznych, szlifowania brylantów i kamieni półszlachetnych, w narzędziach stomatologicznych i chirurgicznych. Niesłychanie uniwersalnie, materiał ścierny w postaci diamentu wykorzystuje się do produkcji proszków, zawiesin, ściernic ze spoiwem żywicznym, metalowym, ceramicznym, ale także do przygotowywania preparatów mikroskopowych. Nas najmocniej interesuje wdrożenie umożliwiające nader precyzyjną obróbkę wszystkich znanych naturalnych i sztucznych materiałów.

Diament w naturze powstał w ekstremalnych warunkach, na dużych głębokościach pod powierzchnią ziemi w wyniku kolosalnego ciśnienia dochodzącego nawet do 70-80 ton na centymetr kwadratowy w temperaturze 1100 - 1300 stopni Celsjusza. Na nieszczęście, takie okoliczności powstawania diamentu determinują zarówno rzadkość jego występowania jak i jego wysoką cenę. W związku z tym jedynie sztuczna synteza diamentu mogła dać produkt, który można by wdrożyć w sposób przemysłowy.

Pierwsze eksperymenty związane z syntezą diamentu nabrały rozpędu po tym jak niejaki Smithson Tennat odkrył, że diament jest postacią krystaliczną węgla pierwiastkowego, a stało się to w 1766. Później starano się w laboratoriach stworzyć porównywalne warunki, co w naturze. Pierwsze patenty należą do GE, którego naukowcy w 1955 roku wyprodukowali pierwszą partię syntetycznych diamentów. Synteza polegała na zmianie grafitu w diament (zmiana obejmowała struktury geometrycznej) przy użyciu ogromnych temperatur i ciśnień w obecności katalizatorów. W latach 80 tych wdrożono inną metodę CVD, polega ona na niskociśnieniowym wytwarzaniu diamentu syntetycznego z fazy gazowej. Technika ta umożliwia nakładanie diamentu na duże powierzchnie. Diament taki posiada znaczną jednorodność struktury krystalograficznej i czystość chemiczną.
Obecnie, co roku wytwarza się tony tego minerału, który niczym nie ustępuje prawdziwemu (oprócz ceny), a poza tym w warunkach nadzorowanych, jest możliwość produkowania ziaren o jednakowych parametrach, wielkości i struktury. Powszechność zastosowania go w technice wpłynęła znacząco na obniżenie jego ceny, a również ceny narzędzi z segmentami diamentowymi: tarcze diamentowe, wiertła diamentowe, ściernice diamentowe do szlifowania, i inne.

Przy produkcji narzędzi istotna jest klasa diamentu, im większe i bardziej regularne (zbliżone do naturalnego kryształu) ziarno diamentu, tym większe jego zdolności ścierająco-tnące. W zależności od zakresu zastosowania i rozmiaru narzędzia ustalono podział na ziarna w jednostkach mesh, który jest ilością oczek przypadającą na 1 cal. I tak: bardzo ogólna 8-12 mesh, ogólna 14-24 mesh, średnia 30-60 mesh, dokładna 70-120 mesh, bardzo dokładna 150-240 mesh, super dokładna 280-600 mesh.
W technice budowlanej (beton, grani, marmur, gres, terakota i asfalt) wykorzystuje się przede wszystkim ziarna syntetyczne o wielkości 20 - 60 mesh. Tanie tarcze diamentowe do betonu mają mniejszą koncentrację i słabszą klasę diamentuWielkość tych ziaren uzależniona jest od rodzaju obrabianego materiału. Do materiału gruboziarnistego stosuje się grubsze ziarno, do drobnoziarnistego drobne. Mniejsze kryształy diamentowe znacznie poprawiają, jakość cięcia, jego gładkość. Jakość ziarna zależna jest dodatkowo od przybranej formy krystalicznej. Im bardziej idealna, tym większa odporność udarowa kryształu.

Koks ostrzenie ściernic

User Rating:  / 0

koks do ostrzenia ściernicObciąganie ściernic, to inaczej nadanie ściernicy pożądanego, użytkowego zarysu i odnowienie jej właściwości skrawających. Czyli innymi słowy wyrównanie i naostrzenie. Mamy, więc dwie operacje:
W przypadku koksu możemy jedynie wyrównać ściernicę,
Tymczasem obciągacze diamentowe to takie dwa w jednym.


Pierwszą operację można wykonać za pomocą osełki wytworzonej z bardzo grubego ziarna 98C. Taka osełka zwana potocznie koksem do obciągania ściernic, ma za zadanie wyrównać powierzchnię ściernicy. Koks nie ostrzy ściernic, a to z tego prostego powodu, że równając powierzchnię kruszy ziarna i je tępi. Nawierzchnia ściernicy po użyciu koksu jest gładka bez wyrazistych ostrych ziaren na powierzchni. Taką ściernicę wypadalo by naostrzyć. Można poczekać i normalnie z niej korzystać, będzie wtedy trochę wolno szło i materiał ostrzony będzie się prędzej nagrzewał. Ogólnie można powiedzieć, że ściernice po użyciu koksu słabo biorą. Czym naostrzyć? Próbowałem kiedyć nader ścierliwych materialów ale nie zabardzo się to udało.


Drugi sposób dotyczy obciągaczy diamentowych lub borazonowych. Tu sprawa jest odmienna. Raz, że takie obciągacze w przypadu majsterkowiczów niezmiennie przewyższają wartość ściernicy, a czasami i szlifierki stołowej. Dwa, że powinno się używać urządzenie do obciągania. Szczególnie przy obciągaczach z jednym diamentem. Z ręki jest nader trudno to zrobić, albo inaczej tak się nie robi. Obciągacze przeważnie występują w postaci jednego ostrza, wielu ostrzy lub w postaci krążka. Zamocowane są na specjalnych przyrządach dobranych do rodzaju szlifierki i wielkości ściernicy.

Ostrzenie ściernicy tak jak pisałem uprzednio ma za zadanie przywrócić nawierzchni roboczej cechy skrawające, poprzez odsłonięcie ostrych ziaren, wyłupanie i wykruszenie przytępionych lub usunięcie spoiwa i tym samym odsłonięcie ostrych ziaren.

Koksy są w większości wypadków zrobione z 98C- Węglika krzemu czarnego zawierającego on 98% SiC a reszta to domieszki.

Reszte o materiałach ściernych TUTAJ