АДРТехнология
      оборудование для сварки пластмасс          
и монтажа коммуникаций
Телефон +7-495-925-6150 Звоните: +7-495-150-0822
Адрес АДР-Технология Москва, ЮАО, м.Каширская,
ул. Котляковская, 7/8
Оборудование лучших производителей
для каждой технологии
Поддержка



Технология сверления отверстий алмазным инструментом

Авторство и авторские права на статью принадлежат компании «АДР-Технология»
При использовании материалов – обязательна активная ссылка на www.adr-t.ru

Режущая часть алмазного инструмента

Алмазная крошка

Для производства режущей части алмазного инструмента используют алмазную крошку размером 150-500 микрон:

  • Природные алмазы, отходы ювелирной промышленности. Это «эконом-класс». Отходы огранки алмазов отличаются большим разбросом размеров, формы и твердости.
  • Синтетические алмазы, отличающиеся большей стабильностью формы, твердости и чистоты, в конечном счете – повышенным сопротивлением износу.

Существуют две основные технологии использования алмазной крошки для режущего инструмента – поверхностное нанесение и внедрение.
В первом случае используется сравнительно крупная крошка (чаще всего отходы огранки натуральных алмазов). Режущая кромка формуется методом порошковой металлургии, и в ее поверхность запекается алмазная крошка.

При дальнейшем использовании инструмента износ режущей кромки заключается, в основном, в естественном обтачивании алмазных зерен до полного скругления граней. Когда грани скруглены, жизнь инструмента закончена. Износ режущей кромки можно замедлить правильным подбором размера и качества алмазных зерен в зависимости от обрабатываемого материала, а также соблюдением правильных технологических параметров – усилия прижима инструмента к обрабатываемому материалу, скорости движения режущей кромки, потока омывающей воды. Тем не менее, срок жизни инструмента с поверхностно нанесенными алмазами – сравнительно небольшой. Чаще всего такой инструмент используется для мягких материалов – туфа, ракушечника и т.п.

Технология внедрения заключается в том, что алмазная крошка смешивается с металлическим порошком. Полученная масса специальными прессами формуется в изделия (алмазные сегменты) различной формы в зависимости от назначения – для алмазных буровых коронок, для алмазных отрезных дисков или фрез, для шлифовальных дисков или пр.
Затем изделия спекаются по технологии порошковой металлургии и припаиваются (или привариваются лазерной сваркой) к стальной основе инструмента – коронке или диску.

После спекания металлический порошок образует т.н. матрицу, в которой удерживаются алмазные зерна.
После напайки или приварки алмазных режущих сегментов к инструменту сегменты «вскрывают» - производят кратковременную сухую резку абразивного материала. Верхний слой матрицы при этом стачивается, обнажая алмазные микрорезцы. После этого алмазный инструмент готов к продаже и эксплуатации.

Потребительские свойства алмазных сегментов зависят как от характеристик алмазных зерен, так и от свойств матрицы. Необходимые свойства матрицы становятся понятны из рассмотрения принципа работы алмазного режущего инструмента:

Сегменты
  • образование «микрорезца»
  • удаление обрабатываемого материала

 

 

  • выкрашивание алмаза, скругление граней
  • износ матрицы

 

  • выпадение режущего алмаза
  • «вскрытие» новых алмазов
  • образование новых «микрорезцов»

Таким образом, постоянный износ матрицы – необходимое условие сохранения режущих свойств алмазного инструмента.

Понятно, что чем мягче матрица, тем чаще обновляются алмазные микрорезцы и тем выше скорость обработки материала – сверления или резки. Но и тем быстрее стачиваются алмазные сегменты. При выборе твердости матрицы производителю алмазных сегментов постоянно приходится искать компромисс между скоростью работы инструмента (скоростью проходки) и продолжительностью жизни инструмента.

Оптимальная твердость матрицы зависит от нескольких факторов. Первый из них – твердость обрабатываемого материала:

  • При обработке твердых материалов (керамика, гранит, кварц) алмазные зерна выкрашиваются сравнительно быстро. Если вовремя не вскрыть новые зерна, наступает «засаливание» алмазного сегмента. Для резки твердых материалов используют алмазные сегменты с мягкой матрицей (бронза, олово).
  • При обработке мягких материалов (строительные блоки, известняк) износ алмазных зерен, наоборот, медленный. Чтобы алмазные зерна долго не выпадали из матрицы, в качестве связующего используют твердые сплавы (например, карбид вольфрама).
  • Для обработки материалов средней твердости (армированный бетон, бетонная стяжка) используют алмазные сегменты с матрицей средней твердости (железо, кобальт, никель).

Алмазные сегменты маркируют по твердости матрицы. Например, фирма Nexus Diamante (Италия) использует семь основных составов матрицы в порядке убывания твердости: X1-X7.
Что касается алмазных зерен, то чем выше твердость обрабатываемого материала, тем мельче алмазные зерна и тем выше их концентрация. Для мягких материалов применяются алмазные сегменты с более крупными алмазными зернами.

В порядке убывания твердости основные обрабатываемые материалы можно расположить следующим образом:

  • Керамика
  • Гранит, кварцит
  • Глина (плитка, черепица)
  • Твердый, армированный бетон
  • Бетонная стяжка
  • Свежий бетон, штукатурка
  • Асфальт
  • Строительные блоки
  • Песчаник, туф

Второй фактор, который влияет на выбор оптимальной твердости матрицы алмазного сегмента – абразивность материала.

  • Гранит или кварц обладают низкой абразивностью, медленнее стачивают матрицу. Поэтому требуется более мягкая матрица.
  • Кирпичная кладка обладает высокой абразивностью и быстрее стачивает матрицу. Требуется более твердая матрица.
Обозначение
матрицы
Твердость
матрицы
Твердость
материала
Абразивность
материала
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
Твердая
 
Мягкая
Мягкий
 
Твердый
Абразивный
 
Неабразивный

Еще один параметр, влияющий на выбор оптимальной твердости матрицы – линейная скорость движения сегмента по материалу. Понятно, что при слишком низкой скорости вращения алмазной коронки сверление будет медленным и печальным. А при экстремально больших скоростях даже резина ведет себя как хрупкий материал.
Допустимая скорость движения сегмента по материалу лежит в пределах 2-6 м/с. Лет десять назад оптимальной считали скорость 2,5-3,0 м/с, на этот диапазон ориентировались как производители алмазного инструмента, так и производители оборудования для алмазного сверления. Сейчас оптимальной считают скорость 3,5-4,0 м/с.
Простой расчет позволяет определить оптимальную скорость вращения коронки в зависимости от диаметра сверления:



Возврат к списку