Hvordan behandles diamanter?

Diamant er et naturligt mineral, der er kulstof med et allotropisk krystalgitter. På grund af sin molekylære struktur er det et ekstremt hårdt materiale, der kan opbevares i det uendelige.

Den kemiske sammensætning af en diamant kan ændres af forskellige faktorer: høj temperatur, tryk og/eller vakuum. Som et resultat af deres handling bliver diamanten til et andet kemisk element - grafit, som har en anden sammensætning af kvalitative egenskaber.

Diamanter opnås ved naturlig minedrift og kunstig produktion. I den anden metode udsættes det kemiske grundstof grafit for høj temperatur og tryk. Grafitmaterialet ændrer sin molekylære struktur og bliver til uslebne diamanter, der får karakteristiske styrkeegenskaber.

Diamantminedriftens historie er ekstremt ung. Dette skyldes kompleksiteten af ​​søgningen og udvindingen af ​​mineralet samt vanskelighederne forbundet med dets forarbejdning. Teknologien til at behandle det beskrevne materiale ved hjælp af en anden diamant begyndte først at vinde popularitet i XIV-XV århundreder e.Kr. Indtil da blev denne metode kun brugt af gamle indiske mestre, som omhyggeligt holdt teknologiens hemmeligheder.

På Ruslands territorium tog udviklingen af ​​mineralforekomster og udviklingen af ​​teknologier til dets forarbejdning først industriel skala i anden halvdel af det 19. århundrede.I dag i Sibirien arbejdes der på at udvinde dette mineral i miner, der er på listen over de største i verden. Samtidig er alle former for diamantbearbejdning blevet mestret.

Forarbejdningsteknologien og det sæt af tekniske anordninger, der er egnede til dette, bestemmes af navnet på det endelige formål, som den slebne diamant skal bruges til.

Diamantens egenskaber nødvendiggør dens brug i forskellige teknologiske systemer, værktøjer og enheder. For eksempel bruges en fin diamantfraktion - korn, som en sprøjtebelægning, der dækker arbejdsflader af enhver skæreanordning. Diamantsprøjtning bruges til påføring på skæreskiver, save, bånd designet til savning af metal, sten, beton, keramik og andre materialer.

På trods af diamantens modstand mod virkningerne af destruktive belastninger af en bred vifte, det er et skrøbeligt materiale... Brugen af ​​slagpressende teknologi gør det muligt at slibe diamanter til spåner. Knusningen af ​​mineralet udføres ved hjælp af en hydraulisk presse (denne forarbejdningsmulighed er sjældent anvendelig).

Teknologien til valsende fræsning er mere udbredt. Som en del af denne proces føres råmaterialet gennem en transportør ind i et specielt kammer, hvor cylindriske ruller i kontakt med hinanden roterer. Når de passerer mellem dem, smuldrer uslebne diamanter. I betragtning af diamantens styrkefaktor bruger transportøren flere blokke med roterende ruller, der har forskellige størrelser af mellemrummet mellem dem. Dette gør det muligt at reducere belastningen på mekanismen, da trinvis knusning udføres efter princippet fra større til mindre.

Størrelsesparametrene for krummefraktionen bestemmes af navnet på det endelige formål, som det vil blive brugt til. Groft diamantkorn bruges til råbearbejdning af materialer med øget styrkefaktor: keramik, granit, porcelænsstentøj. For eksempel bruges grove spåner som et skæreelement påført arbejdskanten af ​​cirkulære kroner designet til at skære runde huller i hårde materialer: keramiske fliser, beton, granitplader og andre.

Diamantkorn med finere kornstørrelse anvendes til finbearbejdning af visse materialer. Som en del af denne forarbejdning bliver materialer glattet, poleret, poleret. Polering udføres med en speciel pasta baseret på diamantstøv. Diamantkorn af forskellig kornstørrelse opnås ved knusning og efterfølgende sigtning.

Processen med at opnå diamantmaterialer, der er egnede til industrielle anvendelser, er en mere besværlig procedure end slagpresningsteknologi. Disse materialer omfatter for eksempel glasskærehjul, drejeværktøjsspidser og andre. De er elementer lavet udelukkende af diamantmasse. Fremstillingen af ​​sådanne tilføjelser involverer udførelse af produktionsprocedurer forbundet med ressourceomkostninger og brug af flere forarbejdningsteknologier på samme tid.

Diamantens styrkeegenskaber gør det meget vanskeligere at fremstille dele, der stiller høje krav til dimensionsparametre og formnøjagtighed.

Den rigtige kombination af faktorer, der påvirker bearbejdningsværktøjet og materialet, der skal skæres, giver mulighed for den mest effektive bearbejdning. For eksempel opvarmes emnet, der skal behandles, i nogle tilfælde inden for et mellemtemperaturområde, og bearbejdningsværktøjets temperatur holdes i det lave termiske område. I dette tilfælde kan det opvarmede emne bearbejdes, og procentdelen af ​​værktøjsslid reduceres.

En anden måde at arbejde med en diamant på er med varmt jern. Dette mineral er i stand til at indgå i en kemisk reaktion med et metal opvarmet til høje temperaturer. Varmt jern begynder at absorbere kulstofkomponenten i diamanten. Ved kontaktpunktet mellem et varmt metal og et mineral, smelter sidstnævnte på molekylært niveau.

Denne metode har lav produktionseffektivitet, men kun med dens hjælp er det muligt at opnå visse resultater i behandlingen af ​​diamantmateriale.

Den varme stålmetode bruges, når det er nødvendigt at skære en stor mængde råvarer med et minimum af spildforhold. Denne metode bruger glødende ståltråd drevet af roterende aksler. I dette tilfælde er skærelinjen så tynd som muligt, og tabet af hovedråmaterialet minimeres.

Med varmsavemetoden kan der kun udføres generelle bearbejdningsmanipulationer. Detaljeret skæring udføres ved hjælp af mere sofistikerede slibeteknologier. Varmboreteknologi anvendes også inden for denne metode. I dette tilfælde opvarmes borestålelementet også til høje temperaturer. Metodens effektivitet øges også på grund af opvarmning af begge dele som følge af friktion mod hinanden.

Diamantboring bruges til at udføre skrub-operationer. Huller med den nødvendige diameter bores langs emnets splitlinje. Særlige ankerudvidere er nedsænket i dem. Teknologien gør det muligt at styre udvidelsen af ​​ankrene én efter én eller samtidigt. Takket være dette bliver det muligt at udføre kontrolleret opsplitning af emnet langs en given linje.

Hovedretningen i forarbejdningsteknologierne for dette mineral er dets formaling. Takket være denne procedure tager diamanter deres endelige form og bliver i nogle tilfælde til ædelsten.

Når man laver diamanter, bruger håndværkere trinvise forarbejdningsmetoder. Det ru emne renses for eventuelle urenheder fra andre mineraler. Derefter udføres en grov savning, på grund af hvilken hovedformen af ​​det fremtidige produkt dannes. Derefter begynder skæringen.

Til slibning af et diamantmineral bruges enheder udstyret med specielle vedhæftede filer - skiver eller plader med en tykkelse, form og fremstillingsmateriale svarende til navnet på den procedure, der udføres. Arbejdsfladerne på disse vedhæftede filer er belagt med fraktioner af diamantspåner med forskellige diametre.

Hvis skæringen udføres med det formål at opnå en ædelsten - en diamant, bruges en række spidser med en bred vifte af dimensionelle parametre. De første, der skal bruges, er plader eller skiver med diamantkorn af den største diameter. Efterhånden som processen skrider frem, falder dysernes granularitet. Den endelige polering udføres ved hjælp af diamantnanopartikler.

De værktøjer, som skæringen udføres med, er forskellige i deres tilsigtede formål og funktionsprincip. Nogle af dem fungerer på grund af tilstedeværelsen af ​​rotorens roterende bevægelse, på endeakslen, hvis slibeskive er fastgjort. Andre værktøjer arbejder efter princippet om frem- og tilbagegående bevægelse. Slibeplader indsættes i disse værktøjers specielle klemmer.

I processen med forarbejdning slibes diamanter til en gennemsigtig glasagtig tilstand. På grund af det faktum, at facetter af den fremtidige diamant er placeret i strengt verificerede positioner og i en given vinkel, omdannes det rå råmateriale til en ædelsten. I sidste fase af forarbejdningen poleres det til en spejllignende tilstand.

Du kan finde interessant information om diamantudvinding og -bearbejdning i den næste video.