Rodzaje segmentów diamentowych

Witam
Dzisiaj trochę o technice wytwarzania segmentów diamentowych i o sposobie zespalania ich z dyskiem, tarczą lub wiertłem.
Na chwilę obecną istnieją dwa rodzaje mocowania diamentów na narzędziach. Pierwsza metoda mniej kosztowna to osadzenie kryształów diamentu wprost na krążku lub wiertle. Taka metoda zapewnia towar tani do użycia amatorskiego lub ręcznego. Z reguły nie stosuje się już tej metody do wytwarzania tarcz diamentowych, ściernic diamentowych do cięcia i szlifowania  tylko do produkcji osełek diamentowych do ostrzenia narzędzi i noży, wierteł diamentowych rurkowych do gresu. Narzędzia te mają nasyp diamentowy na nawierzchni i po zużyciu warstwy diamentu tracą swoje właściwości.
Druga grupa to narzędzia bazujące na segmentach. Ziarna diamentu są mieszane z pyłem metalowym, który spełnia rodzaj spoiwa. Potem metodą spiekania i prasowania tworzy się segment o określonym kształcie. Metoda ta, choć bardziej kosztowna jest nieporównywalnie lepsza w wypadku narzędzi do maszyn wysokoobrotowych - tarcze diamentowe, ściernice diamentowe. Można niezwykle dokładnie dopasować spoiwo, ziarno diamentu i jego koncentrację do typu obrabianego materiału jak również do warunków pracy. Obecnie technologia produkcji segmentów diamentowych rozkręca się w kierunku: -rozwijania innowacyjnych metod spiekania i tworzenia nowych maszyn i linii technologicznych,
-produkcji nowatorskich rodzajów ziaren diamentu syntetycznego,
-tworzenia nowatorskich spieków metalu,
-rozwoju maszyn do precyzyjnego łączenia laserem segmentów z narzędziami, tarcze diamentowe, sznury diamentowe, ściernice diamentowe, segmenty diamentowe do maszyn polerskich i wiertła diamentowe.
Jak poprzednio napisałem sercem narzędzi diamentowych jest segment. Wykonany jest z dokładnie dobranych rodzajów lub rodzaju diamentu w spieku metalu o ściśle ustalonych parametrach. Takich jak twardość, czyli wytrzymałość na ścieranie. Gołym okiem można zauważyć, że diamenty sterczą ponad powierzchnię narzędzia. Te wystające diamenty skrawają obrabiany materiał. W trakcie pracy ziarno powoli się zużywa analogicznie jak spoiwo. W chwili, kiedy diament się zupełnie zużyje odpada a spoiwo powinno odsłonić następne ziarno. Jest to elementarny warunek, aby narzędzie diamentowe prawidłowo skrawało. Czyli spoiwo powinno sie tak ścierać, aby:
- nie za szybko odsłaniać ziarna- wtedy tarcza lub wiertło diamentowe zużywa sie za szybko.
- nie za wolno - wtedy na powierzchni tarczy nie ma wystających ziaren i tarcza nie skrawa. Grzeje się, sypie iskrami gorącego metalu, odkształca się pod wpływem temperatury.
Krótko mówiąc przy poprawnie dobranym spoiwie do rodzaju obrabianego materiału, kryształy diamentu systematycznie się zużywają, a spoiwo bezustannie odkrywa nowe kryształy, umożliwia ciągłość ścierania aż do pełnego zużycia się segmentów.
Jak wcześniej wspomniałem w praktyce nie wygląda to tak różowo. Przedstawię dokładniej dwa skrajnie niepożądane przypadki dla lepszego zobrazowania problemu.
Obrabiamy nadzwyczaj twardy materiał, przykładowo wiercimy otwory w twardym gresie. Wystający kryształ diamentowy na wiertle ściera materiał, spoiwo bardzo mocno spieczone i twarde nie ściera się dostatecznie szybko. Staje się plastyczne i ślizga sie po powierzchni gresu. Ziarna stępią się do takiego stopnia, że zaprzestają skrawać, nagrzewają się i odpadają. Kolokwialnie mówi się, że tarcza jest stępiona, na jej nawierzchni nie ma diamentów tylko gładka powierzchnia spieku. Dalsze cięcie nie ma sensu, spoiwo zamiast wycierać się, błyskawicznie się nagrzewa topi, sypie iskrami.
Drugi przypadek. Obrabiany towar jest bardzo ścierliwy, np.: świeży beton. Tarcza tnie nienagannie, kryształy w zasadzi nie zużywają się. Gorzej z spoiwem, które jest nadto miękkie i suchy urobek błyskawiczne ściera spoiwo. W efekcie ziarna, które są jeszcze niezużyte i mogłyby skrawać przez dłuższy okres, odpadają. Gdyż spoiwo, które je podtrzymuje ulega błyskawicznemu wycieraniu. W efekcie tarcza tnie bardzo szybko, ale również szybko zużywa się i przez to cięcie staje się nieekonomiczne. Notorycznie po paru minutach okazuje się, że segment zniknął.
Poprawnie dobrana tarcza diamentowa, ściernica diamentowa lub wiertło diamentowe ma spoiwo i segment zużywający się równomiernie ot cała filozofia.
Warto jedna nadmienić o jeszcze jednym zdarzeniu, a mianowicie o zużywaniu bocznym. Narzędzie diamentowe, tarcza diamentowa i wiertło diamentowe jest tak skonstruowane, aby segment nieznacznie wystawał poza obręb tarczy lub tulei wiertła. Z racji tego urobek może bez problemu opuścić miejsce cięcia, a tarcza nie blokuje się. Jednakże w trakcie pracy segmenty boczne również się ścierają, przez co segment staje się węższy i z czasem może całkowicie uniemożliwić dalszą pracę. Podstawową techniką zabezpieczania się jest zastosowanie chłodzenia z jednoczesnym wymuszonym usuwaniem urobku. Na ogół jest to woda aplikowana pod niewielkim ciśnieniem. Chłodzi i wypłukuje urobek. Pamiętajmy, że im bardziej ścierliwy materiał tym szybciej zużywać się będzie boczna powierzchnia. Następnie, aby minimalizować to zdarzenie stosujemy takie prowadzenie maszyny, aby nie dopuszczać do tarcia bocznego. Sytuacja gwałtownego zużywania się powierzchni bocznych przebiega najczęściej przy cięciu z ręki. Za to podczas pracy z użyciem prowadnic zmniejszamy ścieranie boczne.
Skoro jestem przy cięciu na sucho i mokro to opisze kolejny problem.
Kiedy tarczą tniemy na mokro a kiedy na sucho? Jeżeli dysponujemy ręczną szlifierkę kątową na 230V to nie mamy wyjścia, nie wolno stosować chłodzenia wodą. Używamy wszystkie tarcze, ale zwracamy uwagę na okres pracy i rodzaj tarczy. Tarcze diamentowe z brzegiem ciągłym mają lutowany segment. Temperatura pracy jest o wiele niższa niż przy spawanych laserowo. Czas pracy winien być znacznie krótszy, niekiedy 10-15 sekund. Po tym okresie może puścić lut a segment odpaść, nie muszę pisać, czym to grozi. Wszystkie tarcze z brzegiem ciągłym mają lutowane segmenty. Oprócz niebezpieczeństwa odlutowania się segmentu istnieje też możliwość odkształcenia się tarczy. Przegrzana tarcza ma bicie i w zasadzie nie nadaje się do cięcia równego, bo powoduje nierówne cięcia, z widocznymi szczerbami lub w przypadku cięcia gresu może pękać płytka. Przy cięciu płytek ceramicznych istotne jest uzyskanie gładkiej powierzchni z tego względu skazani jesteśmy na tarcze gładkie, bo tarcze zębate powodują szczerby.
Reasumując, zawsze, jeżeli to możliwe tarcze chłodzimy.
Gładkie tarcze diamentowe używamy do cięcia płytek, szkła i gresu. Pracujemy ostrożnie, jeżeli tniemy na sucho to bardzo krótko max. 15 sek. praktyka pokaże.
Tarcze diamentowe segmentowe,zębate, turbo spawane laserowo do materiałów budowlanych i kamienia.
Chłodzenie tylko w sposób ciągły, nie wolno, co jakiś czas polewać, może się zrobić spiek i uszkodzić tarczę lub wiertło.
Jeżeli potrzebujemy tarczę do różnych materiałów wybieramy uniwersalną nie drogą. Jeżeli wiemy, jaki materiał będziemy obrabiać można wybrać tarczę lub wiertło diamentowe profesjonalne.