2023-06-27 09:36:49 
Budowa narzędzi diamentowych
Narzędzia diamentowe stały się produktem powszechnie wykorzystywanym przy różnych pracach budowlanych, do czego przyczyniły się też relatywnie niezbyt wysokie ceny w porównaniu z tradycyjnymi wyrobami ściernymi.
Diament pod względem chemicznym jest odmiana alotropowa węgla, a do produkcji sztucznych diamentów wykorzystuje się proszek grafitowy będący zarodkiem rosnącego kryształy w atmosferze sprzyjającej krystalizacji i w temperaturze sięgającej 2500°C oraz pod ogromnym ciśnienie do 100 GPa, co odpowiada wartości 10 000 barów.
Narzędzia diamentowe w przeciwieństwie do większości tradycyjnych narzędzi ściernych, nie są wyrobem jednorodnym i najczęściej składającym się z metalowego nośnika (korpusu) w postaci tarczy czy tulei z zespoloną warstwą ścierniwa diamentowego.
Zależnie od przeznaczenia i formy tych narzędzi elementy robocze w postaci odpowiednio uformowanych segmentów łączone są z częścią nośną lub diamenty osadzane są bezpośrednio na niej. Sama cześć robocza (segment czy nasyp) ma podobną budowę jak tradycyjne ściernice, w których diamentowe ziarna skrawające zespalane są spoiwem najczęściej metalicznym.
Tworzenie segmentów ściernych polega (w uproszczeniu) na zmieszaniu ziaren diamentów ze sproszkowanym metalem i podaniu takiego zestawu wysokiej temperaturze i ciśnieniu tworząc segment o wymaganym kształcie i wielkości. Efektywność skrawania, jak i gładkość obrabianej powierzchni uzależniona jest od wielkości ziaren diamentowych i własności spoiwa.
Proces skrawania tarczą diamentową przebiega podobnie jak tradycyjnymi ściernicami np. korundowymi. Ziarna w miarę postępu pracy ulegają stępieniu, co wywołuje miejscowy wzrost temperatury i skutkuje wykruszeniem się takiego ziarna i w rezultacie odsłaniają się nowe, ostre jego warstwy.
Podobne będą również kryteria doboru własności ściernicy do obrabianego materiału - według zasady do miękkich materiałów (np. asfaltu, świeżego betonu) należy dobierać ściernicę o twardym spoiwie, kierując się też wskazaniami określonymi w dokumentacji producenta.
Wytwarzane są także narzędzia „jednorazowe” - głównie niewielkie wiertła do zastosowań amatorskich - których ziarna diamentu osadzane są praktycznie jednowarstwowo na korpusie z zastosowaniem galwanicznych lub lutowniczych metod spajania.
W takim narzędziu po stępieniu ścierniwa trzeba je będzie wymienić. Granulacja ziaren diamentów wpływająca na gładkość obrabianych powierzchni zawiera się w szerokich granicach ze wskazaniem zalecanych ich wielkości.
Dla poszczególnych zakresów granulacji przyjmuje preferowane zastosowanie przy wielkości ziaren w μm:
- przecinanie i szlifowanie zgrubne: wielkość ziaren: 425/365 - 180/150 μm
- szlifowanie wstępne: wielkość ziaren: 125/105 - 105/90 μm
- szlifowanie dokładne: wielkość ziaren: 90/75 - 45/38 μm
- polerowanie: drobniejsze ziarna i nano proszki.
Istotnym elementem jest sposób łączenia części ściernej z korpusem narzędzia w postaci tarczy lub tulei, co decyduje też o trwałości narzędzia i bezpieczeństwie jego użytkowania.
W przypadku łączenia z segmentami do pracy na sucho stosowana jest głownie metoda spawania plazmowego, natomiast przy regeneracji i wstawianiu nowych segmentów wykorzystuje się lutowanie specjalnymi lutami. Inne sposoby łączenia warstwy roboczej z korpusem to galwaniczne scalanie ziaren diamentu, lutowanie próżniowe teraz technologia zgrzewana segmentów tzw. SINTRIS.
Dobór i zasady pracy narzędziami diamentowymi
Podstawowy zakres robót przeprowadzanych przy użyciu narzędzi diamentowych obejmuje przecinanie, szlifowanie i wiercenie głownie w twardych materiałach jednorodnych (kamień, beton), jak i złożonych np. zbrojony beton, a przy dekoracyjnych pracach również szlifowanie i polerowanie.
Takie prace prowadzone są często w różnych warunkach i mogą być wykonywane na zewnątrz np. przy przecinaniu podłoży drogowy z użyciem napędów spalinowych, jak i przy np., przecinaniu płytek w warunkach stacjonarnych.
Producenci narzędzi diamentowych z reguły podają zakres ich zastosowania i parametry pracy dla określonych typów tarcz, ale przy amatorskim ich wykorzystaniu nie zawsze informacje takie są dostępne.
Sposób użytkowania narzędzi diamentowych zależy przede wszystkim od tego jaki jest wymagany sposób ich chłodzenia. Narzędzia te przeznaczone są do pracy na sucho lub na mokro i oczywiście „suche” tarcze mogą być również chłodzone wodą.
Praca "na sucho" czy "na mokro"?
Najczęściej wykorzystywane przy drobnych pracach wykończeniowych są narzędzia przeznaczone do pracy na sucho - głównie przy użyciu szlifierek kątowych z napędem elektrycznym. W przypadku przecinania, średnice dostępnych tarcz są dostosowane do typowych prędkości obrotowych wynikających z ich mocy, co zapewnia optymalne prędkości skrawania.
Podczas pracy takimi narzędziami należy robić kilkusekundowe przerwy, które umożliwią pewne schłodzenie tarczy przepływającym powietrzem. Narzędzi nie należy też mocno przyciskać do obrabianego materiału, gdyż może to doprowadzić do przegrzania diamentów i utraty ich twardości, a nawet deformacji korpusu. Objawem stępienia się narzędzia jest iskrzenie, co wskazuje na konieczność jego ostrzenia, które polega na wykonaniu kilku nacięć na specjalnej płytce - osełce.
W przypadku profesjonalnego użycia większą efektywność pracy i trwałość narzędzia zapewnia praca na mokro, ale wymaga to zastosowania bezpiecznego napędu w postaci np. silnika spalinowego, pneumatycznego lub odpowiednio dostosowanej zasilania elektrycznego.
Ten sposób obróbki znacząco ogranicza też zanieczyszczenie powietrza wytwarzanym pyłem a gromadzący się szlam łatwo odprowadzić z miejsca prowadzonej obróbki. Efektywność pracy na mokro zależy w znacznym stopniu od intensywności dopływu wody i orientacyjnie można ocenić po skuteczności wypłukiwania szlamu ze szczeliny roboczej.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcie główne: RUBI Polska
Komentarze