Повний огляд алмазних інструментів із покриттям

Походження алмазного інструменту з покриттям:

 

Повний огляд алмазних інструментів із покриттям

I. Визначення та основні принципи
Алмазні інструменти з покриттям-, які відрізняються від металевих або полімерних шліфувальних блоків із вбудованою спеченою матрицею-, створюються шляхом нанесення одного шару алмазних абразивних частинок на сталеву, алюмінієву або карбідну основу.

 

Це досягається за допомогою одного з трьох процесів:гальванічне покриття,вакуумна пайка, або осадження тонкої{0}}плівки CVD (хімічне осадження з парової фази). Ці інструменти мають лише поверхневий шар алмазу без глибокого матричного резервуару для зберігання абразиву; промисловість спільно називає їх «алмазними інструментами з одношаровим- покриттям».

Основні характеристики: один алмазний шар, високий абразивний виступ, великий зазор для стружки, висока гострота та придатність для обробки складної форми або складного профілю.

1. Алмазні інструменти з гальванічним покриттям (найпоширеніші)
2. Алмазні інструменти вакуумної пайки
3. CVD інструменти з алмазним покриттям

(Спеціальний паяний алмазний ніж для різьблення по каменю з ЧПУ)

II. Класифікація, структура та плюси/мінуси трьох основних процесів нанесення покриття
1. Гальванічний алмазний інструмент (нікелеве покриття з механічним вбудовуванням; найбільший обсяг ринку)
Принцип процесу

• Після попередньої обробки підкладки інструмент занурюють у ванну для гальванічного покриття. Металевий нікель рівномірно осідає, частково інкапсулюючи та закріплюючи алмазні частинки на поверхні підкладки; зв'язок чисто механічний, без металургійного сплавлення.

 

Структурні характеристики

• Один алмазний шар із 50–60% абразивним виступом; тонке покриття та низький загальний профіль, що дозволяє створювати дугоподібні форми, інструменти з внутрішніми отворами та складні контури.

 

Переваги

1. Просте виготовлення, низька вартість і швидка доставка;
2. Надзвичайно висока початкова різкість; мінімізує відколи країв при різанні каменю або керамічної плитки;
3. Здатність обробляти дуже складні форми: дугові шліфувальні круги, свердла для внутрішніх отворів, профільні круги-для каміння та гідроабразивні напрямні круги;
4. Висока точність розмірів; підходить для дрібно{0}}точної обробки та ручного шліфування/ретушування-. Недоліки

 

Слабке утримання алмазів;

1. алмази мають тенденцію відшаровуватися великими плямами під сильним тиском, сухим шліфуванням або під час обробки арматури;
2. Викидається після використання одного шару абразиву; не підлягає ремонту;
3. Непридатний для тривалого-масового-навантаженого виробництва на складальних лініях.

 

Звичайні вироби для каменю/будівництва

• Подушечки для мокрого полірування з гальванічним покриттям, леза для різання плитки, шліфувальні круги для -профілю каменю, шліфувальні диски для скла, тонкостінні коронки, фрези для різьблення по каменю.

 

2. Вакуумні-алмазні інструменти (-висококласне покриття з металургійним зв’язуванням)
Принцип процесу

• Алмазні частинки з титановим-покриттям у поєднанні з нікель-хромовим наповнювачем; сплавлений у високотемпературній-вакуумній печі; наповнювач утворює металургійні хімічні зв'язки як з алмазом, так і зі сталевою підкладкою, міцно інкапсулюючи основу алмазу.

 

Конструктивні особливості

• Високий ромбоподібний виступ (70%–80%); широкі канали очищення-від стружки; висока стійкість (діаманти не легко від'єднуються); високо{3}}міцна одношарова-структура.

 

Основні переваги

1. Сила утримування в 3-5 разів більша, ніж у гальванічних інструментів; підходить для сухого різання та шліфування під великим-навантаженням;
2. Відмінна тепловіддача; алмазні зерна не легко вигорають; термін служби при обробці бетону, граніту або товстої плитки значно перевищує термін служби гальванічних інструментів;
3. Швидке різання без зусиль без забивання; мінімальний відкол кромки при різанні плит;
4. Підходить для складальних конвеєрів і важких -будівництв із використанням кутових шліфувальних машин.

 

Недоліки

• Великі інвестиції в обладнання та висока ціна за одиницю; не можна наносити повторно.

 

Звичайні продукти

• Паяні пилкові полотна-для сухого різання, чашкові шліфувальні круги для бетону, антикварні катки для каменю, тонкостінні-насадки для залізобетону, шліфувальні круги для доріг і мостів.

 

3. Інструменти з алмазним покриттям із тонкою -плівкою CVD (чиста алмазна плівка, точна обробка)

Принцип процесу

• Гаряче-фаламентне хімічне осадження з парової фази (CVD) створює чисту алмазну плівку 4–40 мкм на поверхні інструментів із цементованого твердого сплаву; сполучна речовина не використовується, що призводить до цілісного, повністю-алмазного поверхневого шару.

 

Сценарії застосування

• Точне фрезерування графіту, вуглецевого волокна, високо{0}}кремнієвих алюмінієвих сплавів і цирконієвої кераміки; рідко використовується для шліфування великих кам'яних плит; практично не використовується в кам'яній промисловості.

 

Обмеження

• Не можна обробляти чорні метали (високі температури викликають графітизацію); надзвичайно висока вартість; не отримав широкого застосування в кам'яній промисловості.

 

III. Алмазні інструменти з покриттям порівняно зі спеченими алмазними шліфувальними блоками (ключові відмінності)
Таблиця
Елемент порівняння Алмазне покриття (гальванічне покриття/пайка) Спечений метал/смола (франкфуртські/підковоподібні блоки)
Розподіл алмазу Лише один поверхневий шар; немає глибокого{0}}резервного алмазу, розподіленого по всій матриці; багато{1}}споживання
Висота виступу Дуже висока; плавне видалення стружки Відносно низький; схильні до засмічення пилом
Чіткість Надзвичайно швидке/легке початкове різання Помірне; вимагає «переодягання» (-зламування) для стабілізації
Короткий термін служби; викидається, як тільки поверхневий шар зношується Довгий; безперервне споживання алмазу всередині матриці
Вантажопідйомність Гальванічний: легкі навантаження; Пайка: середні-–-великі навантаження Підходить для 24-годинного безперервного шліфування у важких умовах на виробничих лініях
Відповідні форми Складні профілі, дуги, внутрішні отвори, тонка обробка країв Пакетне полірування та вирівнювання великих плоских плит
Ремонт Не можна наносити повторне покриття; одноразове-використання Можна відновити шляхом повторного-спікання (гарячого пресування)
Типова продукція Профільні круги, коронки для тонких-стенок, ручні-накладки, насадки для різьблення Франкфуртські блоки, металеві грубі-шліфувальні блоки, сегменти пилкових полотен

 

IV. Основні сфери застосування в кам’яній та бетонній промисловості
1. Сектор каменеобробки

• Комплексна обробка профілю та дуги: римські кромки на стільницях, гнуті еркерні підвіконня, формовані профілі (з використанням паяних/гальванічних шліфувальних кругів);
• Тонка обробка країв, зняття фаски та вирізання отворів: гальванічні коронки для тонких-стенок і диски-для обрізання країв (запобігає сколам на мармурі/плитці);
• Після-продажний ремонт і точкове відновлення: гальванічні мокрі-полірувальні подушечки, ручні-машини для локалізованого ремонту подряпин;
• Дрібно{0}}різьблення та рельєфне фрезерування: гальванічні алмазні фрези для складного різьблення;
• Сухе різання тонких плит і спеченого каменю: паяні безперервні-пильні полотна (різання-без сколів).

 

2. Будівельний бетон і підлоги

• Шліфування бетонних стін/підлоги: паяні алмазні чашкові круги, трапецієподібні сегменти для шліфування підлоги;
• Вирізання отворів для сантехніки/електрики: гальванічні або паяні тонкостінні{0}}коронові коронки для швидкого свердління цегляних стін і простого бетону;
• Видалення старого підлогового покриття та епоксидної смоли: паяні грубі шліфувальні диски;
• Шліфування/відновлення асфальту та дорожнього покриття; формувальні валики для опрокидання/профілювання каменю.

 

V. Резюме плюсів і мінусів основної продуктивності
Загальні переваги (спільні для гальванічних і паяних інструментів)

• Одношарова-алмазна структура з великим виступом; низький опір шліфуванню і швидке знімання матеріалу; мінімальне сколювання кромки на готовій поверхні;
• Корпуси інструментів можна виготовляти зі складними вигнутими формами, внутрішніми отворами або вузькими пазами, що робить їх придатними для нерегулярної, не-стандартної обробки;
• Не потрібна тривала перерва-в періоді; гострий відразу після монтажу; проста настройка;
• Великий простір для стружки; кам'яний пил і бетонні наповнювачі менше забивають робочу поверхню.

 

Специфічні недоліки гальванічних інструментів

• Погана ударостійкість; непридатні для сухого помелу або сильного тиску; схильність до втрати алмазів при обробці граніту або залізобетону;
• Невеликий термін служби; підходить лише для легких-навантажень, дрібно-серійних, мокрих-фінішних операцій обробки.

 

Специфічні переваги паяних інструментів

• Металургійне склеювання забезпечує ударостійкість; підходить як для сухого, так і для вологого використання; здатні обробляти залізобетон і твердий граніт;
• Термін служби в 2-4 рази перевищує гальванічний інструмент; підходить для -об’ємної обробки на будівельних майданчиках і кам’яних заводах.

(гальванічне алмазне пильне полотно)

 

VI. Практичні рекомендації щодо вибору

• Точне обрізання країв і вирізання отворів для внутрішнього мармуру, спеченого каменю та плитки → Використовуйте алмазні інструменти з гальванічним покриттям для гладкої обробки без сколів;
• Сухе різання/обробка бетону, арматури та товстого граніту на відкритому повітрі → Використовуйте вакуумні -інструменти з покриттям;
• Грубе шліфування поверхні та вирівнювання на повністю автоматизованих лініях виробництва великих-плит → Використовуйте шліфувальні сегменти зі спеченого металу або смоли; інструменти з покриттям не рекомендуються;
• Суворо уникайте гальванічних інструментів для тривалого сухого шліфування чи шліфування під -сильним тиском; весь алмазний шар схильний до осипання, що робить інструмент марним;
• Рекомендується відповідне водяне охолодження під час використання інструментів з покриттям, щоб запобігти карбонізації та відшарування алмазу, викликаного високими температурами.