Diamant je přírodní minerál, který je uhlík s allotropic krystalovou mřížkou. Vzhledem ke zvláštnostem molekulární struktury se jedná o extrémně tvrdý materiál, který lze skladovat neomezeně dlouho.
Chemické složení diamantu může být změněno pod vlivem různých faktorů: vysoká teplota, tlak a / nebo vakuum. V důsledku jejich působení se diamant promění v další chemický prvek, grafit, který má odlišné složení kvalitativních charakteristik.
Diamanty jsou vyráběny přírodní těžbou a umělou těžbou. V rámci druhé metody je chemický prvek grafit vystaven vysoké teplotě a tlaku. Grafitový materiál mění svou molekulární strukturu a proměňuje se v diamantové suroviny, čímž získává charakteristické vlastnosti pevnosti.
Před dalším použitím potřebuje výsledná surovina další zpracování. Zvýšená tvrdost diamantu vyžaduje zvláštní přístup k metodám jeho implementace.
Historie
Historie těžby diamantů je velmi mladá. To je způsobeno složitostí vyhledávání a těžby nerostu, jakož i obtížemi spojenými s jeho zpracováním. Technologie zpracování popsaného materiálu s pomocí dalšího diamantu začala získávat na popularitě pouze XIV-XV století naší éry. Do té doby tuto metodu používali pouze staří indičtí mistři, kteří pečlivě drželi tajemství technologie.
Na území Ruska se rozvoj ložisek nerostných surovin a rozvoj jejich zpracovatelských technologií uskutečnily v průmyslovém měřítku až v druhé polovině XIX. Století. Dnes na Sibiři probíhají práce na těžbě tohoto minerálu v dolech, které jsou na seznamu největších na světě. Zároveň zvládl všechny druhy zpracování diamantů.
Funkce zpracování
Technologie zpracování a soubor technických zařízení vhodných pro tento účel jsou určeny názvem konečného cíle, pro který bude zpracovaný diamant použit.
Vlastnosti diamantu vyžadují jeho použití v různých technologických systémech, nástrojích a zařízeních. Například malá diamantová frakce, strouhanka, se používá jako sprejový povlak, který pokrývá pracovní povrchy jakéhokoliv řezného zařízení. Diamantové pokovování slouží k aplikaci na řezné kotouče, pily, pásky, určené pro řezání kovu, kamene, betonu, keramiky a dalších materiálů.
Navzdory stabilitě diamantu vůči účinkům destruktivních zatížení širokého spektra, je to křehký materiál. Použití technologie bicí nástroje umožňuje broušení diamantů na čipy. Minerální drcení se provádí pomocí hydraulického lisu (tento způsob úpravy je zřídka použitelný).
Nejpoužívanější technologií je válcování. Jako součást tohoto procesu je surový materiál dopravován dopravníkem do speciální komory, ve které se otáčejí válcové válce, které jsou ve vzájemném kontaktu. Mezi nimi se rozbíjí hrubý diamant. S ohledem na součinitel pevnosti diamantu je na dopravníku použito několik bloků s rotujícími válci s různými mezerami. To vám umožní snížit zatížení mechanismu, protože se jedná o postupné drcení na principu více méně.
Pracovní plocha válečků je pokryta diamantovým povlakem, protože žádný jiný materiál není schopen odolat tomuto zatížení v takovém účinném ekvivalentu.
Rozměrové parametry frakce strouhanky jsou určeny názvem konečného cíle, pro který bude použit. Diamantové zrno větší zrno se používá pro hrubé zpracování materiálů s vysokou pevností: keramika, žula, porcelán. Například velká strouhanka se používá jako řezný prvek aplikovaný na pracovní hranu kruhových korun pro řezání kulatých otvorů v tvrdých materiálech: keramické dlaždice, betonu, žulových desek a dalších.
Diamantová strouhanka s menší zrnitostí se aplikuje na realizaci tenkého zpracování těchto nebo těchto materiálů. V rámci této úpravy jsou materiály čištěny, leštěny a leštěny. Leštění se provádí speciální pastou, která je založena na diamantovém prachu. Získání diamantových třísek různých velikostí zrna se dosahuje drcením a následným proséváním.
Průchod rozdrcených diamantů skrz síťové panely s různými velikostmi buněk umožňuje získat frakce s pevným průměrem.
Proces získávání diamantových materiálů vhodných pro použití ve výrobě je náročnější postup než technologie šokového lisování. Vzhledem k tomu, že se tyto materiály používají, například kružnice pro řezání skla, hroty soustružnických nástrojů a další. Jsou to prvky tvořené výhradně diamantovou hmotou. Takové doplnění zahrnuje provádění výrobních postupů spojených s náklady na zdroje a zároveň použití několika technologií zpracování.
Vlastnosti diamantové pevnosti ztěžují výrobu dílů, které kladou vysoké nároky na rozměrové parametry a přesnost tvaru.
Jediný materiál, s nímž můžete efektivně zpracovat surové diamanty, je diamant sám.
Správná kombinace faktorů ovlivňujících zpracovatelský nástroj a zpracovávaný materiál umožňuje nejúčinnější zpracování. V některých případech se například obrobek zahřívá v rámci průměrného teplotního rozsahu a teplota zpracovatelského zařízení se udržuje v oblasti s nízkým tepelným výkonem. V tomto případě je předehřátý obrobek zpracovatelný a procento opotřebení nástroje je sníženo.
Použití této metody je způsobeno vlastnostmi diamantu, který získává pod vlivem vysokých teplot. Čím vyšší je teplota, tím nižší je součinitel pevnosti minerálu.
Jak udělat rozdělení?
Dalším způsobem, jak zpracovat diamant, je horké železo. Tento minerál je schopen vstoupit do chemické reakce s kovem zahřátým na vysoké teploty. Horké železo začne absorbovat uhlíkovou složku diamantu. V místě styku horkého kovu s minerálem, na molekulární úrovni, se tento roztaví.
Tato metoda má nízkou produkční účinnost, avšak pouze s její pomocí je možné dosáhnout určitých výsledků při zpracování diamantového materiálu.
Použití metody horké oceli se provádí tehdy, když je nutné řezat velké objemy surovin s minimálním poměrem odpadu. Metoda využívá horký ocelový drát poháněný rotujícími hřídeli. V tomto případě je řezná linie co nejtenčí a ztráta hlavní suroviny je minimalizována.
Pomocí metody řezání za tepla mohou být prováděny pouze manipulace, které jsou zaměřeny na zpracování obecné povahy. Detailní řezání se provádí pomocí sofistikovanějších technik broušení.Tato metoda také využívá technologii vrtání za tepla. V tomto případě se vrtací ocelový prvek také zahřívá na vysoké teploty. Účinnost způsobu se také zvyšuje zahříváním obou částí v důsledku vzájemného tření.
Diamantové vrtání se používá pro hrubování. Podél dělicí linie obrobku se vyvrtávají otvory požadovaného průměru. Do nich jsou ponořeny speciální rozpěrky kotev. Technologie umožňuje střídavě nebo současně řídit expanzi kotev. Z tohoto důvodu je možné provádět řízené dělení obrobku podél dané linie.
Klíčovou roli pro účinnost této metody hraje úhel, kterým jsou díry vyvrtány. Jakákoli odchylka od uvedených hodnot může vést k přesnosti poruch.
Co jsou leštěné diamanty?
Hlavním směrem v technologii zpracování tohoto minerálu je jeho broušení. Díky tomuto postupu získávají diamanty svou konečnou podobu a v některých případech se proměňují v drahé kameny.
Dělat diamanty, mistři se uchylují k metodám postupného zpracování. Hrubá populace je zbavena nečistot jiných minerálů, pokud existují. Poté se provádí hrubé řezání, díky kterému se tvoří hlavní forma budoucího výrobku. Poté začne řez.
Pro broušení diamantového minerálu se používají zařízení, která jsou vybavena speciálními tryskami - kotouči nebo deskami, které mají tloušťku, tvar a materiál výroby, které odpovídají názvu prováděného postupu. Pracovní plochy těchto trysek jsou potaženy diamantovými částicemi různých průměrů.
Pokud je řez proveden za účelem získání drahokamu - diamantu, pak se používá mnoho trysek s širokým rozsahem rozměrových parametrů. První použité desky nebo kotouče s diamantovou zrnitostí největšího průměru. Jak proces pokračuje, granularita trysek klesá. Finální leštění se provádí pomocí diamantových nanočástic.
Nástroje používané k řezání se liší podle účelu a principu činnosti. Některé z nich fungují v důsledku přítomnosti rotačního pohybu rotoru, na jehož koncovém hřídeli je upevněn brusný kotouč. Práce jiných nástrojů je založena na principu vratného pohybu. Brusné desky se vkládají do speciálních svorek těchto nástrojů.
Během zpracování jsou diamanty rozemlety na průhledný skleněný stav. Vzhledem k tomu, že hrany budoucího diamantu jsou umístěny v přesně nastavených polohách a v daném úhlu, je hrubý materiál přeměněn na drahý kámen. V poslední fázi zpracování je vyleštěn do zrcadlového stavu.
Reprodukce celého procesu trvá obrovské množství času (někdy i let), což je vysvětleno odolností minerálu vůči vnějším vlivům.
Zajímavé informace o těžbě a zpracování diamantů naleznete v dalším videu.
