Hvordan behandles diamanter?

Diamant er et naturlig mineral som er karbon med et allotropisk krystallgitter. På grunn av sin molekylære struktur er det et ekstremt hardt materiale som kan lagres på ubestemt tid.

Den kjemiske sammensetningen til en diamant kan endres av ulike faktorer: høy temperatur, trykk og/eller vakuum. Som et resultat av deres handling blir diamanten til et annet kjemisk element - grafitt, som har en annen sammensetning av kvalitative egenskaper.

Diamanter oppnås ved naturlig gruvedrift og kunstig produksjon. I den andre metoden blir det kjemiske elementet grafitt utsatt for høy temperatur og trykk. Grafittmaterialet endrer sin molekylære struktur og blir til grove diamanter, og får karakteristiske styrkeegenskaper.

Historien om diamantgruvedrift er ekstremt ung. Dette skyldes kompleksiteten i søket og utvinningen av mineralet, samt vanskelighetene forbundet med behandlingen. Teknologien for å behandle det beskrevne materialet ved hjelp av en annen diamant begynte å få popularitet først i XIV-XV århundrer e.Kr. Inntil den tiden ble denne metoden bare brukt av gamle indiske mestere, som nøye holdt hemmelighetene til teknologien.

På Russlands territorium tok utviklingen av mineralforekomster og utviklingen av teknologier for prosessering i industriell skala først i andre halvdel av 1800-tallet.I dag i Sibir jobbes det med å utvinne dette mineralet ved gruver som er på listen over de største i verden. Samtidig har alle typer diamantbearbeiding blitt mestret.

Behandlingsteknologien og settet med tekniske enheter som er egnet for dette, bestemmes av navnet på det endelige formålet som den kuttede diamanten skal brukes til.

Egenskapene til diamant nødvendiggjør bruken av den i ulike teknologiske systemer, verktøy og enheter. For eksempel brukes en fin diamantfraksjon - korn, som et sputterbelegg på arbeidsflatene til skjæreinnretninger. Diamantsprøyting brukes til påføring på skjæreskiver, sager, bånd designet for saging av metall, stein, betong, keramikk og andre materialer.

Til tross for motstanden til diamant mot effekten av ødeleggende belastninger i et bredt spekter, det er et skjørt materiale... Bruken av slagpressingsteknologi gjør det mulig å slipe diamanter til spon. Knusingen av mineralet utføres ved hjelp av en hydraulisk presse (dette behandlingsalternativet er sjelden aktuelt).

Teknologien for valsing fresing er mer utbredt. Som en del av denne prosessen mates råmaterialet gjennom en transportør inn i et spesielt kammer, der sylindriske ruller i kontakt med hverandre roterer. Når de passerer mellom dem, smuldrer grove diamanter. Med tanke på diamantens styrkefaktor, bruker transportøren flere blokker med roterende ruller som har forskjellige størrelser på gapet mellom dem. Dette gjør det mulig å redusere belastningen på mekanismen, siden trinnvis knusing utføres i henhold til prinsippet fra større til mindre.

Størrelsesparametrene til smulefraksjonen bestemmes av navnet på det endelige formålet den skal brukes til. Grov diamantkorn brukes til grovbearbeiding av materialer med økt styrkefaktor: keramikk, granitt, porselenssteintøy. For eksempel brukes grove spon som et skjæreelement påført arbeidskanten til sirkulære kroner beregnet for å kutte runde hull i harde materialer: keramiske fliser, betong, granittplater og andre.

Diamantkorn med finere kornstørrelse brukes til finbearbeiding av visse materialer. Som en del av denne behandlingen blir materialer glattet, polert, polert. Polering gjøres med en spesiell pasta basert på diamantstøv. Diamantkorn med forskjellig kornstørrelse oppnås ved knusing og påfølgende sikting.

Prosessen med å skaffe diamantmaterialer egnet for industrielle applikasjoner er en mer arbeidskrevende prosedyre enn slagpressingsteknologi. Disse materialene inkluderer for eksempel glasskuttehjul, dreieverktøyspisser og andre. De er elementer laget utelukkende av diamantmasse. Produksjonen av slike tillegg innebærer gjennomføring av produksjonsprosedyrer knyttet til ressurskostnader og bruk av flere prosesseringsteknologier samtidig.

Styrkeegenskapene til diamant gjør det mye vanskeligere å produsere deler som stiller høye krav til dimensjonsparametere og formnøyaktighet.

Den riktige kombinasjonen av faktorer som påvirker maskinverktøyet og materialet som skal kuttes gir den mest effektive maskineringen. For eksempel, i noen tilfeller, oppvarmes arbeidsstykket som skal behandles innenfor et mellomtemperaturområde, og temperaturen til prosessverktøyet holdes i det lave termiske området. I dette tilfellet kan det oppvarmede arbeidsstykket maskineres, og prosentandelen av verktøyslitasje reduseres.

En annen måte å jobbe med en diamant på er med varmt jern. Dette mineralet er i stand til å gå inn i en kjemisk reaksjon med et metall oppvarmet til høye temperaturer. Varmt jern begynner å absorbere karbonkomponenten i diamanten. Ved kontaktpunktet mellom et varmt metall og et mineral, smelter sistnevnte på molekylært nivå.

Denne metoden har lav produksjonseffektivitet, men bare med dens hjelp er det mulig å oppnå visse resultater i behandlingen av diamantmateriale.

Den varme stålmetoden brukes når det er nødvendig å kutte et stort volum av råvarer med et minimum avfallsforhold. Denne metoden bruker glødende ståltråd drevet av roterende aksler. I dette tilfellet er skjærelinjen så tynn som mulig, og tapet av hovedråstoffet minimeres.

Med varmsagemetoden kan kun generelle bearbeidingsmanipulasjoner utføres. Detaljert skjæring utføres ved hjelp av mer sofistikerte slipeteknologier. Varmboringsteknologi brukes også innenfor denne metoden. I dette tilfellet oppvarmes også borestålelementet til høye temperaturer. Effektiviteten til metoden øker også på grunn av oppvarming av begge deler som følge av friksjon mot hverandre.

Diamantboring brukes til å utføre grovarbeid. Hull med ønsket diameter bores langs arbeidsstykkets delte linje. Spesielle ankerutvidere er nedsenket i dem. Teknologien gjør det mulig å kontrollere utvidelsen av ankrene én etter én eller samtidig. Takket være dette blir det mulig å utføre kontrollert splitting av arbeidsstykket langs en gitt linje.

Hovedretningen i prosesseringsteknologiene til dette mineralet er malingen. Takket være denne prosedyren tar diamanter sin endelige form, og blir i noen tilfeller til edelstener.

Når de lager diamanter, bruker håndverkere trinnvise behandlingsmetoder. Det grove arbeidsstykket renses for urenheter fra andre mineraler, hvis noen. Deretter utføres en grov saging, på grunn av hvilken hovedformen til det fremtidige produktet dannes. Etter det begynner kuttingen.

For sliping av et diamantmineral brukes enheter utstyrt med spesielle vedlegg - skiver eller plater med en tykkelse, form og produksjonsmateriale som tilsvarer navnet på prosedyren som utføres. Arbeidsflatene til disse festene er belagt med fraksjoner av diamantspon med forskjellige diametre.

Hvis skjæringen gjøres for å oppnå en edelstein - en diamant, brukes en rekke tips med et bredt spekter av dimensjonsparametere. Det første som skal brukes er plater eller skiver med diamantkorn med størst diameter. Ettersom prosessen fortsetter, reduseres granulariteten til dysene. Den endelige poleringen utføres ved bruk av diamantnanopartikler.

Verktøyene som skjæringen utføres med er forskjellige i deres tiltenkte formål og operasjonsprinsipp. Noen av dem fungerer på grunn av tilstedeværelsen av rotasjonsbevegelsen til rotoren, på endeakselen som en slipeskive er festet til. Andre verktøy arbeider etter prinsippet om frem- og tilbakegående bevegelse. Slipeplater settes inn i de spesielle klemmene til disse verktøyene.

I prosessen med bearbeiding slipes diamanter til en gjennomsiktig glassaktig tilstand. På grunn av det faktum at fasettene til den fremtidige diamanten er plassert i strengt verifiserte posisjoner og i en gitt vinkel, blir det grove råmaterialet forvandlet til en edelstein. På det siste stadiet av behandlingen poleres det til en speillignende tilstand.

Du kan finne interessant informasjon om diamantutvinning og prosessering i neste video.