Il diamante è un minerale naturale che è carbonio con un reticolo cristallino allotropico. A causa delle peculiarità della struttura molecolare, è un materiale estremamente duro che può essere immagazzinato indefinitamente.
La composizione chimica di un diamante può essere modificata sotto l'influenza di vari fattori: alta temperatura, pressione e / o vuoto. Come risultato della loro azione, il diamante si trasforma in un altro elemento chimico, la grafite, che ha una diversa composizione delle caratteristiche qualitative.
I diamanti sono prodotti dall'estrazione naturale e dall'estrazione artificiale. Nell'ambito del secondo metodo, la grafite dell'elemento chimico è sottoposta ad alte temperature e pressioni. Il materiale di grafite cambia la sua struttura molecolare e si trasforma in materia prima di diamanti, acquisendo le proprietà caratteristiche di resistenza.
Prima di un ulteriore utilizzo, la materia prima risultante necessita di un'ulteriore elaborazione. Il fattore di maggiore durezza del diamante richiede un approccio speciale ai metodi di attuazione.
storia
La storia dell'estrazione dei diamanti è estremamente giovane. Ciò è dovuto alla difficoltà di reperimento e estrazione del minerale, nonché alle difficoltà associate al suo trattamento. La tecnologia di elaborazione del materiale descritto con l'aiuto di un altro diamante ha iniziato a guadagnare popolarità solo dal XIV-XV secolo della nostra era. Fino a quel momento, questo metodo era usato solo da antichi maestri indiani, che custodivano con cura i segreti della tecnologia.
Sul territorio della Russia, lo sviluppo dei giacimenti minerari e lo sviluppo delle sue tecnologie di lavorazione hanno assunto dimensioni industriali solo nella seconda metà del XIX secolo. Oggi in Siberia sono in corso i lavori per l'estrazione di questo minerale nelle miniere che sono nella lista dei più grandi del mondo. Allo stesso tempo ha dominato tutti i tipi di lavorazione del diamante.
Funzionalità di elaborazione
La tecnologia di elaborazione e una serie di dispositivi tecnici adatti a questo sono determinati dal nome dell'obiettivo finale per il quale verrà utilizzato il diamante lavorato.
Le caratteristiche del diamante richiedono il suo utilizzo in vari sistemi tecnologici, strumenti e dispositivi. Ad esempio, una piccola frazione di diamante, una briciola, viene utilizzata come rivestimento a spruzzo che copre le superfici di lavoro di qualsiasi dispositivo di taglio. La placcatura diamantata viene utilizzata per l'applicazione su dischi, seghe, nastri, progettati per segare metallo, pietra, cemento, ceramica e altri materiali.
Nonostante la stabilità del diamante per gli effetti dei carichi distruttivi di un ampio spettro, lui è un materiale fragile. L'uso della tecnologia di pressatura a percussione consente di frantumare i diamanti in trucioli. Lo schiacciamento minerale viene eseguito utilizzando una pressa idraulica (questa opzione di trattamento è raramente applicabile).
La tecnologia più utilizzata è la laminazione. Come parte di questo processo, la materia prima viene convogliata attraverso un trasportatore in una camera speciale in cui ruotano rulli cilindrici a contatto l'uno con l'altro. Passando tra di loro, il diamante grezzo si sgretola. Considerando il coefficiente di resistenza del diamante, sul trasportatore vengono utilizzati diversi blocchi con rulli rotanti con diversi spazi tra loro. Ciò consente di ridurre il carico sul meccanismo, in quanto si tratta di una riduzione graduale del principio di più a meno.
La superficie di lavoro dei rulli è rivestita con rivestimento diamantato, poiché nessun altro materiale è in grado di sopportare questo carico in un equivalente così efficace.
I parametri dimensionali della frazione di briciole sono determinati dal nome dell'obiettivo finale per il quale verrà utilizzato. La grana diamantata più grossa è utilizzata per la lavorazione grezza di materiali con un elevato fattore di resistenza: ceramica, granito, porcellana. Ad esempio, una grossa briciola viene utilizzata come elemento di taglio applicato al bordo di lavoro delle corone circolari progettato per tagliare fori rotondi in materiali duri: piastrelle di ceramica, cemento, lastre di granito e altro.
La briciola di diamante di granularità più piccola viene applicata all'implementazione della lavorazione sottile di questi o quei materiali. Nell'ambito di questo trattamento, i materiali vengono puliti, lucidati e lucidati. La lucidatura viene eseguita con una pasta speciale, che si basa sulla polvere di diamante. L'ottenimento di trucioli di diamante di diverse granulometrie viene ottenuto mediante frantumazione e successiva setacciatura.
Il passaggio del diamante frantumato attraverso pannelli a rete con celle di dimensioni diverse consente di ottenere frazioni di diametro fisso.
Il processo di ottenimento di materiali diamantati idonei per l'uso in produzione è una procedura più laboriosa rispetto alla tecnologia di compressione degli urti. Poiché questi materiali vengono utilizzati, ad esempio, cerchi per il taglio del vetro, punte di utensili da tornio e altri. Sono elementi costituiti interamente da una massa di diamanti. Fare tali aggiunte implica lo svolgimento di procedure di produzione associate ai costi delle risorse e l'uso di diverse tecnologie di elaborazione allo stesso tempo.
Le proprietà della resistenza del diamante rendono difficile la produzione di componenti che richiedono elevate caratteristiche di parametri dimensionali e precisione della forma.
L'unico materiale con cui è possibile produrre un'elaborazione efficiente di diamanti grezzi è il diamante stesso.
La corretta combinazione di fattori che influenzano lo strumento di elaborazione e il materiale in fase di elaborazione consente l'elaborazione più efficiente. Ad esempio, in alcuni casi, il pezzo viene riscaldato nell'intervallo di temperatura medio e la temperatura del dispositivo di elaborazione viene mantenuta nell'area di bassa prestazione termica. In questo caso, il pezzo preriscaldato è suscettibile di lavorazione e la percentuale di usura dell'utensile è ridotta.
L'uso di questo metodo è dovuto alle proprietà del diamante, che acquisisce sotto l'influenza di alte temperature. Maggiore è la temperatura, minore è il coefficiente di resistenza del minerale.
Come fare una divisione?
Un altro modo per elaborare un diamante è con il ferro caldo. Questo minerale è in grado di entrare in una reazione chimica con il metallo riscaldato ad alte temperature. Il ferro caldo inizia ad assorbire la componente di carbonio del diamante. Nel punto di contatto del metallo caldo con il minerale, a livello molecolare, quest'ultimo si scioglie.
Questo metodo ha una bassa efficienza produttiva, tuttavia, solo con il suo aiuto è possibile ottenere determinati risultati nella lavorazione del materiale diamantato.
L'applicazione del metodo dell'acciaio a caldo viene eseguita quando è necessario tagliare grandi volumi di materie prime con un rapporto di scarto minimo. Il metodo utilizza filo d'acciaio caldo guidato da alberi rotanti. In questo caso, la linea di taglio è il più sottile possibile e la perdita della materia prima principale viene ridotta al minimo.
Con il metodo di taglio a caldo, possono essere eseguite solo manipolazioni che mirano all'elaborazione di una natura generale. Il taglio dettagliato viene eseguito utilizzando tecniche di molatura più sofisticate.Questo metodo utilizza anche la tecnologia di perforazione a caldo. In questo caso, l'elemento in acciaio di perforazione viene riscaldato anche a temperature elevate. L'efficienza del metodo è anche aumentata riscaldando le due parti come risultato dell'attrito l'uno contro l'altro.
La perforazione del diamante viene utilizzata per la sgrossatura. Lungo la linea di divisione del pezzo, vengono praticati fori del diametro desiderato. Speciali espansori di ancoraggio sono immersi in essi. La tecnologia consente di gestire l'espansione degli ancoraggi alternativamente o simultaneamente. Per questo motivo, è possibile eseguire una divisione controllata del pezzo lungo una determinata linea.
Il ruolo chiave per l'efficacia del metodo è giocato dall'angolo in cui sono praticati i fori. Qualsiasi deviazione dai valori specificati può portare a una precisione di rottura.
Cosa sono i diamanti levigati?
La direzione principale nella tecnologia di elaborazione di questo minerale è la sua rettifica. Grazie a questa procedura, i diamanti acquistano la loro forma definitiva e in alcuni casi diventano pietre preziose.
Producendo diamanti, i maestri ricorrono a metodi di elaborazione passo-passo. Il brodo grezzo viene eliminato dalle impurità di altri minerali, se presenti. Quindi viene eseguito un taglio approssimativo, grazie al quale viene formata la forma principale del prodotto futuro. Dopo questo, inizia il taglio.
Per la molatura di un minerale di diamante vengono utilizzati dispositivi dotati di ugelli speciali: dischi o piastre che hanno uno spessore, una forma e un materiale di fabbricazione corrispondenti al nome della procedura da eseguire. Le superfici di lavoro di questi ugelli sono rivestite con particelle di diamante di vari diametri.
Se il taglio è fatto per ottenere una pietra preziosa - un diamante, vengono utilizzati molti ugelli con una vasta gamma di parametri dimensionali. I primi piatti o dischi usati con graniglia diamantata di diametro maggiore. Con il procedere del processo, la granularità degli ugelli diminuisce. La lucidatura finale viene eseguita utilizzando nanoparticelle di diamante.
Gli strumenti utilizzati per tagliare sono diversi per scopo e principio di funzionamento. Alcuni di loro funzionano a causa della presenza del movimento rotatorio del rotore, sull'albero terminale di cui è attaccato un disco di levigatura. Il lavoro di altri strumenti si basa sul principio del movimento alternativo. Le piastre di macinazione vengono inserite in apposite pinze di questi strumenti.
Durante la lavorazione, i diamanti vengono ridotti a uno stato vetroso trasparente. A causa del fatto che i bordi del futuro diamante si trovano in posizioni rigorosamente regolate, e ad una determinata angolazione, il materiale grezzo viene trasformato in una pietra preziosa. All'ultima fase di elaborazione viene lucidato a specchio.
La riproduzione dell'intero processo richiede un'enorme quantità di tempo (a volte anni), che si spiega con la resistenza del minerale agli effetti esterni.
Informazioni interessanti sull'estrazione e l'elaborazione dei diamanti sono disponibili nel prossimo video.
