Kaip apdorojami deimantai?

Deimantas yra natūralus mineralas, kuris yra anglis su alotropine kristaline gardele. Dėl savo molekulinės struktūros tai itin kieta medžiaga, kurią galima laikyti neribotą laiką.

Deimantų cheminę sudėtį gali keisti įvairūs veiksniai: aukšta temperatūra, slėgis ir (arba) vakuumas. Dėl jų veikimo deimantas virsta kitu cheminiu elementu – grafitu, kurio kokybinės savybės skiriasi.

Deimantai gaunami natūralios kasybos ir dirbtinės gamybos būdu. Antruoju būdu cheminis elementas grafitas yra veikiamas aukštos temperatūros ir slėgio. Grafitinė medžiaga pakeičia savo molekulinę struktūrą ir virsta neapdorotais deimantais, įgyjančiais būdingų stiprumo savybių.

Deimantų gavybos istorija itin jauna. Taip yra dėl sudėtingos mineralo paieškos ir gavybos, taip pat dėl ​​sunkumų, susijusių su jo apdorojimu. Aprašytos medžiagos apdorojimo naudojant kitą deimantą technologija pradėjo populiarėti tik XIV-XV amžiais po Kristaus. Iki tol šį metodą naudojo tik senovės Indijos meistrai, kurie kruopščiai saugojo technologijos paslaptis.

Rusijos teritorijoje naudingųjų iškasenų telkinių plėtra ir jų perdirbimo technologijų kūrimas pramoniniu mastu įgavo tik XIX amžiaus antroje pusėje.Šiandien Sibire vyksta šio mineralo išgavimo darbai kasyklose, kurios patenka į didžiausių pasaulyje sąrašą. Tuo pačiu metu buvo įvaldyti visi deimantų apdirbimo būdai.

Apdirbimo technologiją ir tam tinkamų techninių prietaisų komplektą lemia galutinės paskirties, kuriai bus naudojamas nupjautas deimantas, pavadinimas.

Dėl deimantų savybių būtina jį naudoti įvairiose technologinėse sistemose, įrankiuose ir įrenginiuose. Pavyzdžiui, smulki deimantų frakcija – smėlis – naudojama kaip purškiamoji danga ant bet kokių pjovimo įrenginių darbinių paviršių. Deimantinis purškimas naudojamas pjovimo diskams, pjūklams, juostoms, skirtoms metalui, akmeniui, betonui, keramikai ir kitoms medžiagoms pjauti.

Nepaisant deimanto atsparumo plataus diapazono destruktyvių apkrovų poveikiui, tai trapi medžiaga... Smūginio presavimo technologijos naudojimas leidžia sumalti deimantus į drožles. Mineralas smulkinamas naudojant hidraulinį presą (ši apdorojimo parinktis taikoma retai).

Plačiau naudojama valcavimo frezavimo technologija. Šio proceso metu žaliava konvejeriu tiekiama į specialią kamerą, kurioje sukasi vienas su kitu besiliečiantys cilindriniai ritinėliai. Eidami tarp jų neapdoroti deimantai trupa. Atsižvelgiant į deimanto stiprumo koeficientą, konvejeris naudoja kelis blokus su besisukančiais ritinėliais, kurių tarpas tarp jų yra skirtingo dydžio. Tai leidžia sumažinti mechanizmo apkrovą, nes pakopinis smulkinimas atliekamas pagal principą nuo didesnio iki mažesnio.

Trupinių frakcijos dydžio parametrai nustatomi pagal galutinės paskirties, kuriai ji bus naudojama, pavadinimą. Stambus deimantinis smėlis naudojamas grubiai apdirbant medžiagas su padidintu stiprumo koeficientu: keramiką, granitą, porceliano keramiką. Pavyzdžiui, stambios drožlės naudojamos kaip pjovimo elementas, uždedamas ant apskritų vainikėlių, skirtų apvalioms skylėms išpjauti kietose medžiagose: keraminėse plytelėse, betone, granito plokštėse ir kt., darbinio krašto.

Smulkesnio grūdėtumo deimantiniai grūdeliai naudojami smulkiam tam tikrų medžiagų apdirbimui. Šio apdorojimo metu medžiagos išlyginamos, poliruojamos, poliruojamos. Poliravimas atliekamas specialia pasta deimantų dulkių pagrindu. Skirtingo dydžio deimantų smėlis gaunamas smulkinant ir vėliau sijojant.

Pramoniniam naudojimui tinkamų deimantinių medžiagų gavimo procesas yra daug pastangų reikalaujantis procesas nei smūginio presavimo technologija. Šios medžiagos apima, pavyzdžiui, stiklo pjovimo ratus, tekinimo įrankių antgalius ir kt. Tai elementai, pagaminti tik iš deimantų masės. Tokių priedų gamyba apima gamybos procedūrų, susijusių su išteklių sąnaudomis, atlikimą ir kelių perdirbimo technologijų naudojimą vienu metu.

Dėl deimantų stiprumo savybių daug sunkiau gaminti detales, kurios kelia didelius reikalavimus matmenų parametrams ir formos tikslumui.

Tinkamas veiksnių, turinčių įtakos apdirbimo įrankiui ir pjaustomai medžiagai, derinys leidžia atlikti efektyviausią apdirbimą. Pavyzdžiui, kai kuriais atvejais apdirbamas ruošinys kaitinamas vidutinės temperatūros diapazone, o apdirbimo įrankio temperatūra palaikoma žemoje šiluminėje diapazone. Tokiu atveju įkaitintą ruošinį galima apdirbti ir sumažinti įrankio nusidėvėjimo procentą.

Kitas būdas dirbti su deimantu yra karšta geležis. Šis mineralas gali pradėti cheminę reakciją su metalu, įkaitintu iki aukštos temperatūros. Įkaitusi geležis pradeda sugerti deimanto anglies komponentą. Karšto metalo sąlyčio su mineralu taške pastarasis tirpsta molekuliniame lygmenyje.

Šis metodas pasižymi mažu gamybos efektyvumu, tačiau tik jo pagalba galima pasiekti tam tikrų rezultatų apdorojant deimantinę medžiagą.

Karšto plieno metodas naudojamas, kai reikia pjauti didelį kiekį žaliavų su minimaliu atliekų santykiu. Taikant šį metodą naudojama švytinti plieninė viela, varoma besisukančiais velenais. Šiuo atveju pjovimo linija yra kuo plonesnė, o pagrindinės žaliavos praradimas yra minimalus.

Naudojant karštojo pjovimo metodą, galima atlikti tik bendrąsias apdorojimo manipuliacijas. Detalus pjovimas atliekamas naudojant sudėtingesnes šlifavimo technologijas. Šiam metodui taip pat naudojama karšto gręžimo technologija. Šiuo atveju gręžimo plieno elementas taip pat įkaista iki aukštos temperatūros. Metodo efektyvumas taip pat padidėja dėl abiejų dalių kaitinimo dėl trinties viena su kita.

Deimantinis gręžimas naudojamas grublėtoms operacijoms atlikti. Išilgai ruošinio padalijimo linijos išgręžiamos reikiamo skersmens skylės. Į juos panardinami specialūs inkaro plėtikliai. Ši technologija leidžia valdyti inkarų išsiplėtimą po vieną arba vienu metu. Dėl to tampa įmanoma atlikti kontroliuojamą ruošinio padalijimą pagal tam tikrą liniją.

Pagrindinė šio mineralo perdirbimo technologijų kryptis yra jo šlifavimas. Šios procedūros dėka deimantai įgauna galutinę formą, o kai kuriais atvejais virsta brangakmeniais.

Gamindami deimantus meistrai taiko nuoseklius apdorojimo būdus. Grubus ruošinys išvalomas nuo kitų mineralų priemaišų, jei tokių yra. Tada atliekamas grubus pjovimas, dėl kurio susidaro pagrindinė būsimo gaminio forma. Po to prasideda pjovimas.

Deimantiniam mineralui šlifuoti naudojami prietaisai su specialiais priedais - diskais ar plokštelėmis, kurių storis, forma ir pagaminimo medžiaga atitinka atliekamos procedūros pavadinimą. Šių priedų darbiniai paviršiai padengti įvairaus skersmens deimantų drožlių frakcijomis.

Jei pjovimas atliekamas siekiant gauti brangakmenį - deimantą, tada naudojami įvairūs antgaliai su įvairiais matmenų parametrais. Pirmiausia naudojamos plokštės arba diskai su didžiausio skersmens deimantų grūdeliais. Vykstant procesui, purkštukų granuliškumas mažėja. Galutinis poliravimas atliekamas naudojant deimantų nanodaleles.

Įrankiai, kuriais atliekamas pjovimas, skiriasi savo paskirtimi ir veikimo principu. Kai kurie iš jų veikia dėl rotoriaus sukamojo judesio, ant kurio galinio veleno pritvirtintas šlifavimo diskas. Kiti įrankiai veikia atgalinio judesio principu. Į specialius šių įrankių spaustukus įkišamos šlifavimo plokštės.

Apdorojimo procese deimantai sumalami iki skaidrios stiklinės būsenos. Dėl to, kad būsimo deimanto briaunos yra griežtai patikrintose padėtyse ir tam tikru kampu, neapdorota žaliava paverčiama brangakmeniu. Paskutiniame apdorojimo etape jis poliruojamas iki veidrodžio formos.

Įdomios informacijos apie deimantų gavybą ir apdirbimą rasite kitame vaizdo įraše.