Diamant ist ein natürliches Mineral, das Kohlenstoff mit einem allotropen Kristallgitter ist. Aufgrund der Besonderheiten der Molekülstruktur handelt es sich um ein extrem hartes Material, das unbegrenzt gelagert werden kann.
Die chemische Zusammensetzung eines Diamanten kann unter dem Einfluss verschiedener Faktoren geändert werden: hohe Temperatur, Druck und / oder Vakuum. Diamant verwandelt sich aufgrund seiner Wirkung in ein anderes chemisches Element, Graphit, das eine andere Zusammensetzung der qualitativen Eigenschaften aufweist.
Diamanten werden im natürlichen und künstlichen Bergbau gewonnen. Im Rahmen des zweiten Verfahrens wird das chemische Element Graphit hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt. Graphitmaterial ändert seine Molekülstruktur und wird zu Diamantrohstoffen, die die charakteristischen Eigenschaften der Festigkeit erhalten.
Vor der weiteren Verwendung muss der entstehende Rohstoff zusätzlich verarbeitet werden. Der Faktor erhöhte Diamanthärte erfordert einen speziellen Ansatz für die Methoden seiner Implementierung.
Geschichte von
Die Geschichte des Diamantenbergbaus ist äußerst jung. Dies ist auf die Komplexität der Suche und Gewinnung des Minerals sowie auf die mit seiner Verarbeitung verbundenen Schwierigkeiten zurückzuführen. Die Verarbeitungstechnologie des beschriebenen Materials mit Hilfe eines anderen Diamanten begann erst im 14. und 15. Jahrhundert unserer Zeit Popularität zu erlangen. Bis zu dieser Zeit wurde diese Methode nur von alten indischen Meistern angewendet, die die Geheimnisse der Technologie sorgfältig hielten.
Auf dem Territorium Russlands nahmen die Erschließung von Mineralvorkommen und die Entwicklung seiner Verarbeitungstechnologien erst in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts industriellen Umfang an. Heute wird in Sibirien an der Gewinnung dieses Minerals in den Minen gearbeitet, die auf der Liste der größten der Welt stehen. Gleichzeitig beherrschen alle Arten der Diamantbearbeitung.
Verarbeitungsfunktionen
Die Verarbeitungstechnologie und eine Reihe von technischen Geräten, die dafür geeignet sind, werden durch den Namen des Endziels bestimmt, für das der verarbeitete Diamant verwendet wird.
Die Eigenschaften des Diamanten erfordern seine Verwendung in verschiedenen technologischen Systemen, Werkzeugen und Vorrichtungen. Beispielsweise wird eine kleine Diamantfraktion, eine Krume, als Sprühbeschichtung verwendet, die die Arbeitsoberflächen von Schneidvorrichtungen bedeckt. Die Diamantbeschichtung wird zum Schneiden von Scheiben, Sägen, Bändern zum Sägen von Metall, Stein, Beton, Keramik und anderen Materialien verwendet.
Trotz der Stabilität des Diamanten gegenüber zerstörerischen Einwirkungen eines breiten Spektrums Er ist ein zerbrechliches Material. Durch den Einsatz der Percussion-Press-Technologie ist es möglich, Diamanten in Chips zu zerkleinern. Die Mineralzerkleinerung erfolgt mit einer hydraulischen Presse (diese Behandlungsoption ist selten anwendbar).
Die am weitesten verbreitete Technologie ist das Walzfräsen. Dabei wird das Rohmaterial über einen Förderer in eine spezielle Kammer gefördert, in der sich miteinander in Kontakt stehende Zylinderrollen drehen. Zwischen ihnen bröckelt der Rohdiamant. In Anbetracht des Diamantfestigkeitskoeffizienten werden mehrere Blöcke mit rotierenden Rollen mit unterschiedlichen Abständen zwischen ihnen auf dem Förderer verwendet. Dies ermöglicht es Ihnen, die Belastung des Mechanismus zu verringern, da es sich um eine schrittweise Zerkleinerung nach dem Prinzip von mehr zu weniger handelt.
Die Arbeitsfläche der Walzen ist mit einer Diamantbeschichtung versehen, da kein anderes Material dieser Belastung in einem so effektiven Äquivalent standhalten kann.
Die Dimensionsparameter der Krümelfraktion werden durch den Namen des Endziels bestimmt, für das sie verwendet wird. Diamantkörnung größeres Korn wird für die Grobbearbeitung von Werkstoffen mit hohem Festigkeitsfaktor verwendet: Keramik, Granit, Porzellan. Beispielsweise wird große Krume als Schneidelement für die Arbeitskante von kreisförmigen Kronen zum Schneiden runder Löcher in harten Materialien verwendet: Keramikfliesen, Beton, Granitplatten und andere.
Die Diamantkrume mit geringerer Körnigkeit wird zur Durchführung einer dünnen Verarbeitung dieser oder jener Materialien verwendet. Im Rahmen dieser Behandlung werden Materialien gereinigt, poliert und poliert. Das Polieren erfolgt mit einer speziellen Paste, die auf Diamantstaub basiert. Die Gewinnung von Diamantspänen unterschiedlicher Körnung erfolgt durch Zerkleinern und anschließendes Sieben.
Durch Passieren von zerkleinertem Diamant durch Maschenfelder mit unterschiedlichen Zellgrößen können Fraktionen mit festem Durchmesser erhalten werden.
Das Erhalten von Diamantmaterialien, die für Produktionszwecke geeignet sind, ist ein mühsameres Verfahren als das Schockpressen. Als Materialien werden beispielsweise Kreise zum Schneiden von Glas, Spitzen von Drehwerkzeugen und andere verwendet. Sie sind Elemente, die vollständig aus Diamantmasse bestehen. Um solche Ergänzungen vorzunehmen, müssen Produktionsverfahren durchgeführt werden, die mit Ressourcenkosten und dem gleichzeitigen Einsatz mehrerer Verarbeitungstechnologien verbunden sind.
Die Eigenschaften der Diamantfestigkeit erschweren die Herstellung von Teilen, die hohe Anforderungen an Maßparameter und Formgenauigkeit stellen.
Das einzige Material, mit dem Sie Rohdiamanten rationell bearbeiten können, ist Diamant.
Die richtige Kombination von Faktoren, die das Verarbeitungswerkzeug und das zu verarbeitende Material beeinflussen, ermöglicht die effizienteste Verarbeitung. Beispielsweise wird in einigen Fällen das Werkstück innerhalb des mittleren Temperaturbereichs erwärmt und die Temperatur der Bearbeitungsvorrichtung wird im Bereich niedriger thermischer Leistung gehalten. In diesem Fall kann das vorgewärmte Werkstück bearbeitet werden, und der Prozentsatz des Werkzeugverschleißes wird verringert.
Die Verwendung dieser Methode beruht auf den Eigenschaften von Diamant, den er unter dem Einfluss hoher Temperaturen erhält. Je höher die Temperatur, desto niedriger der Festigkeitskoeffizient des Minerals.
Wie mache ich einen Split?
Ein anderer Weg, einen Diamanten zu verarbeiten, ist mit heißem Eisen. Dieses Mineral kann mit dem auf hohe Temperaturen erhitzten Metall eine chemische Reaktion eingehen. Heißes Eisen beginnt die Kohlenstoffkomponente des Diamanten zu absorbieren. Beim Kontakt des heißen Metalls mit dem Mineral auf molekularer Ebene schmilzt dieses.
Dieses Verfahren weist eine geringe Produktionseffizienz auf, jedoch ist es nur mit seiner Hilfe möglich, bestimmte Ergebnisse bei der Bearbeitung von Diamantmaterial zu erzielen.
Die Anwendung des Heißstahlverfahrens erfolgt, wenn große Rohstoffmengen mit einem minimalen Abfallanteil geschnitten werden müssen. Bei diesem Verfahren wird heißer Stahldraht verwendet, der von rotierenden Wellen angetrieben wird. In diesem Fall ist die Schnittlinie so dünn wie möglich und der Verlust des Hauptrohmaterials wird minimiert.
Mit dem Heißsägeverfahren können nur Manipulationen durchgeführt werden, die auf eine allgemeine Bearbeitung abzielen. Detaillierte Schnitte werden mit ausgefeilteren Schleiftechniken ausgeführt.Diese Methode nutzt auch die Heißbohrtechnik. In diesem Fall wird auch das Bohrstahlelement auf hohe Temperaturen erhitzt. Die Effizienz des Verfahrens wird auch dadurch erhöht, dass die beiden Teile durch Reibung gegeneinander erwärmt werden.
Diamantbohren wird zum Schruppen verwendet. Entlang der Trennlinie des Werkstücks werden Löcher mit dem gewünschten Durchmesser gebohrt. Spezielle Ankerexpander sind in diese eingetaucht. Mit dieser Technologie können Sie die Erweiterung von Ankern abwechselnd oder gleichzeitig verwalten. Dadurch ist es möglich, ein kontrolliertes Teilen des Werkstücks entlang einer vorgegebenen Linie durchzuführen.
Die Schlüsselrolle für die Wirksamkeit der Methode spielt der Winkel, in dem die Löcher gebohrt werden. Jede Abweichung von den angegebenen Werten kann zu einer Ausfallgenauigkeit führen.
Was sind polierte Diamanten?
Die Hauptrichtung in der Verarbeitungstechnologie dieses Minerals ist das Mahlen. Dank dieses Verfahrens erhalten Diamanten ihre endgültige Form und verwandeln sich in einigen Fällen in Edelsteine.
Bei der Herstellung von Diamanten greifen die Meister auf schrittweise Verarbeitungsmethoden zurück. Der Rohstoff wird von eventuellen Verunreinigungen anderer Mineralien befreit. Anschließend wird grob geschnitten, wodurch die Hauptform des zukünftigen Produkts entsteht. Danach beginnt der Schnitt.
Zum Schleifen eines Diamantminerals werden Vorrichtungen verwendet, die mit speziellen Düsen ausgestattet sind - Scheiben oder Platten, deren Dicke, Form und Herstellungsmaterial dem Namen des durchgeführten Verfahrens entsprechen. Die Arbeitsflächen dieser Düsen sind mit Diamantpartikeln unterschiedlichen Durchmessers beschichtet.
Wenn der Schliff gemacht wird, um einen Edelstein - einen Diamanten - zu erhalten, werden viele Düsen mit einem breiten Bereich von Abmessungsparametern verwendet. Die ersten verwendeten Platten oder Scheiben mit Diamantkörnung des größten Durchmessers. Mit fortschreitendem Prozess nimmt die Granularität der Düsen ab. Das abschließende Polieren erfolgt mit Diamant-Nanopartikeln.
Die zum Schneiden verwendeten Werkzeuge unterscheiden sich in Zweck und Funktionsweise. Einige von ihnen funktionieren aufgrund der Rotationsbewegung des Rotors, an dessen Endwelle eine Schleifscheibe angebracht ist. Die Arbeit anderer Werkzeuge basiert auf dem Prinzip der Hin- und Herbewegung. Schleifplatten werden in spezielle Klemmen dieser Werkzeuge eingesetzt.
Während der Bearbeitung werden die Diamanten zu einem transparenten glasigen Zustand geschliffen. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Kanten des zukünftigen Diamanten in genau festgelegten Positionen und unter einem bestimmten Winkel befinden, wird das Rohmaterial in einen Edelstein verwandelt. In der letzten Verarbeitungsstufe wird es spiegelglatt poliert.
Die Reproduktion des gesamten Prozesses dauert sehr lange (manchmal Jahre), was durch die Beständigkeit des Minerals gegen äußere Einflüsse erklärt wird.
Interessante Informationen zum Abbau und zur Verarbeitung von Diamanten finden Sie im nächsten Video.
