Teraz nieco o diamentach, to będzie taki przedmowa do opisu narzędzi diamentowych, głownie tarcz diamentowych i wierteł, ale o tym później.
Diament jest najtwardszym ze znanych minerałów, także przepięknym i fascynującym, węgiel w postaci krystalicznej, bo tym jest w rzeczywistości, który od dawna zaprząta dusze i umysły wszystkich ludzi.
Charakteryzuje się bardzo malutkim współczynnikiem tarcia, ma minimalny współczynnik rozszerzalności termicznej, jest chemicznie obojętny i odporny na ścieranie, jest izolatorem elektrycznym i jednocześnie nader dobrym przewodnikiem ciepła. Jest przejrzystyw widmie ultrafioletowym i podczerwonym. Ze względu na tak wyjątkowe cechy znajduje zastosowanie, włączając oczywiście zastosowanie jubilerskie, jako osłonowa powłoka diamentowa nanoszona na implanty stawów, w których zużywanie się ścierne ma zasadnicze 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, 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. Nader powszechnie, materiał ścierny w formie diamentu wykorzystuje się do produkcji proszków, zawiesin, ściernic ze spoiwem żywicznym, metalowym, ceramicznym, ale także do produkowania preparatów mikroskopowych. Nas najmocniej interesuje zastosowanie umożliwiające bardzo precyzyjną obróbkę wszelkich znanych naturalnych i sztucznych materiałów.
Diament w naturze powstał w ekstremalnych warunkach, na znacznych 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 warunki powstawania diamentu wpływają zarówno rzadkość jego występowania jak i jego wysoką cenę. Dlatego wyłącznie sztuczna synteza diamentu mogła dać produkt, który można by użyć w sposób przemysłowy.
Pierwsze badania związane z syntezą diamentu nabrały rozpędu po tym jak pewien 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 serię syntetycznych diamentów. Synteza polegała na zmianie grafitu w diament (zmiana obejmowała struktury geometrycznej) przy zastosowaniu ogromnych temperatur i ciśnień w obecności katalizatorów. W latach 80 tych zastosowano inną metodę CVD, polega ona na niskociśnieniowym wytwarzaniu diamentu syntetycznego z fazy gazowej. Technologia ta umożliwia nakładanie diamentu na duże powierzchnie. Diament taki posiada znaczną jednorodność struktury krystalograficznej i czystość chemiczną.
Na chwilę obecną, co roku wytwarza się tony tego minerału, który niczym nie ustępuje prawdziwemu (oprócz ceny), a poza tym w warunkach monitorowanych, jest możliwość produkowania ziaren o jednakowych parametrach, wielkości i struktury. Powszechność użycia go w technice wpłynęła wymownie na spadek jego ceny, a także ceny narzędzi z segmentami diamentowymi: tarcze diamentowe, wiertła diamentowe, ściernice diamentowe, 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 uzgodniono 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) używa się przede wszystkim ziarna syntetyczne o wielkości 20 - 60 mesh. Wielkość tych ziaren uzależniona jest od rodzaju obrabianego materiału. Do materiału gruboziarnistego używa się grubsze ziarno, do drobnoziarnistego drobne. Mniejsze kryształy diamentowe znacznie poprawiają, jakość cięcia, jego gładkość. Jakość ziarna zależna jest również od przybranej formy krystalicznej. Im bardziej doskonała, tym większa odporność udarowa kryształu.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz