АЛМАЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ:
Алмазы издавна использовались в качестве самых изысканных украшений и имели большое валютное значение. Прозрачные бесцветные или красиво окрашенные кристаллы алмаза, пригодные для огранки, являются драгоценными камнями 1-го класса, так же как сапфир, рубин, изумруд, александрит, эвклаз. Ювелиры разделяют алмазы почти на 1000 сортов в зависимости от прозрачности, тона, густоты и равномерности окраски, наличия трещин, минеральных включений и некоторых других признаков.
С конца XIX века алмазы начинают применяться на производстве. В настоящее время экономический потенциал наиболее развитых государств в значительной мере связывается с использованием ими алмазов. Достаточно напомнить, что по оценкам западных экономистов промышленный потенциал США в случае отказа от импорта алмазов упадет в 2-3 раза. Применение алмазного инструмента существенно повышает чистоту обработки деталей, а производительность труда возрастает при этом в среднем на 50%.
Массу алмазов принято измерять в каратах. Каратом в Древней Греции называли семена рожкового дерева, по форме напоминающие крупную горошину. После высушивания семена имели сравнительно постоянную массу - от 150 до 220 мг. |
Применение алмазного инструмента и его преимущества перед обычным абразивным инструментом |
- обработка деталей и заточка режущего инструмента из твёрдых сплавов всех марок;
- заточка и доводка инструмента из сверхтвёрдых материалов;
- порезка и обработка кремния, германия и других полупроводниковых материалов;
- порезка, обработка и доводка изделий из феррита, ситала и керамики;
- обработка графитов и углепластиков.
- резка и обработка армированных стекловолокном пластмасс;
|
|
- огранка и полировка драгоценных камней;
- резка, шлифовка и полировки природного и искусственного камня;
- обработка всех видов художественного и технического стекла, фарфора;
- резка и обработка всех видов огнеупорного материала. |
| По сравнению с обычными абразивами, алмазный инструмент обеспечивает: |
- повышение точности обработки инструмента и деталей;
- увеличение стойкости инструмента после алмазной заточки в 1,2-2,5 раза;
- повышение производительности труда до 50%;
- улучшение условий труда и культуры производства;
- снижение затрат на обработку в 1,5-2,0 раза. |
|
В промышленности используются преимущественно алмазы, непригодные для огранки: непрозрачные, с многочисленными включениями, трещинами, мелкозернистые сростки, алмазная крошка и т.п. Единой классификации технических алмазов не существует, поскольку каждая отрасль промышленности предъявляет свои требования к их сортировке.
Какие же свойства алмаза определяют его широкое использование в различных областях народного хозяйства? В первую очередь, конечно, исключительная твердость, которая, если судить по скорости истирания, в 50 раз выше, чем у корунда, и в десятки раз выше, чем у лучших сплавов, применяемых для изготовления резцов. Алмаз применяется для бурения горных пород и механической обработке самых разнообразных материалов.
Бурение скважин в толщах горных пород, слагающих земную кору, в широких масштабах применяется при поиске и разведке месторождений полезных ископаемых, а также при эксплуатации нефтяных и газовых залежей. Не обойтись без бурения и при выполнении всевозможных взрывных и инженерно-геологических работ, предшествующих возведению крупных зданий, плотин и многих других объектов.
В техническом отношении наиболее совершенным является вращательное алмазное бурение, которое осуществляется высверливанием скважин в толще горных пород с помощью буровых коронок, армированных алмазами. Коронки, армированные алмазами, повышают скорость бурения в 8-15 раз по сравнению с бурением, основанным на применении твердосплавных или дробовых коронок.
Наилучшими алмазами для бурения считаются тонкозернистые плотные карбонадо, поскольку они обладают повышенной твердостью и наименее подвержены раскалыванию. На втором месте стоят шаровидные балласы и небольшие монокристаллы алмаза округлой формы. На изготовление буровых коронок ежегодно расходуется около 0,6 тонны камней, что составляет примерно 10% общего количества добываемых в мире технических алмазов.
Применение алмазных резцов и сверл на обработке цветных и черных металлов, твердых и сверхтвердых сплавов, стекла, каучука, пластмасс и других синтетических веществ дает огромный экономический эффект по сравнению с использованием твердосплавного инструмента. Чрезвычайно важно, что при этом не только в десятки раз повышается производительность труда, но одновременно значительно улучшается качество продукции. Обработанные алмазным резцом поверхности не требуют шлифовки, на них практически отсутствуют микротрещины, в результате чего многократно увеличивается срок службы получаемых деталей.
Совершенно незаменимы алмазы при вытачивании опорных рубиновых камней, используемых в часовых и многих других точных механизмах, а также при правке шлифовальных кругов. Широкое применение в промышленности находят и алмазные порошки. Их получают путем дробления низкосортных природных алмазов, а также изготавливают на специальных предприятиях по производству синтетических алмазов. Алмазные порошки используются в дисковых алмазных пилах (АОСК), мелкоалмазных буровых коронках, специальных напильниках и в качестве абразива.
Сегодня производятся и применяются в промышленности следующие виды алмазного инструмента: |
Алмазный буровой инструмент
Алмазный правящий инструмент
Алмазный инструмент для камнеобработки и стройиндустрии
Алмазный шлифовальный инструмент
Справочная таблица соотношений размерностей алмазов в различных системах измерения
Группа размерности CSO |
Условный ситовой класс CSO |
Средняя масса алмазов по CSO, кар. |
Плетенные сита |
Размер ность ТУ 47-12-88 шт/кар. |
обозна чение |
масса, кар. |
обозна чение |
диаметр отверстия сита, мм |
ASTM Е 11:81 дюйм/меш |
ASTM Е 11:81 мм/мкм |
ТУ 47-12-88 |
10 ct. |
9,80 |
+29 |
14,090 |
|
0,530" |
13,2 мм |
|
|
9 ct. |
8,80-9,79 |
-29+23
|
10,312
|
13,380 |
7/16" |
11,2 мм |
8 ct. |
7,8-8,79
|
8,500 |
3/8" |
9,5 мм |
8,036 |
5/16"
|
9,28 мм |
7 ct. |
6,80-7,79 |
-23+21
|
7,925
|
5,293
|
8,00 мм
|
6 ct. |
5,80-6,79 |
5 ct. |
4,80-5,79 |
4 ct. |
3,80-4,79 |
3 ct. |
2,80-3,79 |
3,691 |
0,265"
|
7,09 мм |
10 gr. |
2,50-2,79 |
-21+19
|
6,350
|
3,247 |
6,70 мм |
8 gr. |
1,80-2,49 |
2,800 |
3,5
|
6,35 мм |
6 gr. |
1,40-1,79
|
1,918 |
5,60 мм |
-19+17 |
5,740 |
1,423 |
4
|
4,93 мм |
5 gr. |
1,20-1,39
|
+17+15
|
5,410
|
1,258 |
4,75 мм |
1,221 |
5
|
4,699 мм |
4 gr. |
0,90-1,19 |
1,195 |
4,62 мм |
4-3, 3-2, 2-1
|
3 gr. |
0,66-0,89
|
+15+13
|
4,521
|
0,784 |
4,00 мм |
0,703 |
6
|
3,85 мм |
2 gr. |
0,45-0,65
|
-13+12 |
4,089 |
0,523 |
3,42 мм |
-12+11
|
3,454
|
0,481 |
3,35 мм |
0,472 |
7
|
3,327 мм |
-3,3+2,8
|
|
|
0,317 |
2,86 мм |
-11+9
|
2,845
|
0,302 |
2,83 мм |
0,293 |
2,80 мм |
0,1835 |
8
|
2,362 мм |
-2,8+2,4 |
8-5 |
0,183 |
2,36 мм |
-2,4+2,0
|
12-8
|
0,179 |
9
|
2,35 мм |
-9+7 |
2,464 |
0,117 |
2,00 мм
|
-7+6
|
2,159
|
0,116 |
0,0792 |
10 |
1,702 мм |
-2,0+1,6
|
20-12
|
-6+5
|
1,829
|
0,0684 |
12
|
1,651 мм |
0,0485 |
1,47 мм |
-1,6+1,2
|
30-20 |
-5+4 |
1,755 |
0,0443 |
1,41 мм |
50-30
|
-4+3
|
1,473
|
0,0434 |
1,40 мм |
0,0277 |
14 |
1,19 мм |
0,0256 |
16
|
1,15 мм |
-3+2 |
1,321 |
0,0186 |
1,03 мм |
-1,2+1,0 |
60-40, 90-60 |
-2+1 |
1,092 |
0,0172 |
1,00 мм |
0,0106 |
20 |
850 |
-1,0+0,8 |
90-60,120-90 |
+1+0,5 |
|
0,01057 |
24 |
820 |
0,00668 |
710 |
-0,8+0,7 |
150-120, 200-150 |
0,00401 |
28 |
600 |
-0,7+0,6 |
400-200 |
-0,5 |
0,00254 |
32 |
500 |
-0,6+0,5 |
600-400 |
0,001572 |
35 |
425 |
-0,5+0,4 |
800-600 |
0,000622 |
48 |
300 |
|
|
0,000233 |
65 |
212 |
0,000082 |
100 |
150 |
0,000034 |
150 |
106 |
0,00001313 |
200 |
75 |
0,000005233 |
270 |
53 |
0,00001313 |
400 |
38 |
|
