алмазный инструмент что это

Алмазный инструмент. Основы

Виды связок алмазного инструмента

Структура алмазоносного слоя:

Органическая связка. Наполнитель.

Свойства:

Незначительная твёрдость связки. Высокая производительность съёма. Уменьшение времени обработки. Невысокие теплопроводность и термостойкость.

Область применения:

Круги на органических связках применяются для чистовых и доводочных работ, чистовой заточки и доводки режущего инструмента из твёрдых сплавов, сверхтвёрдых материалов, чистового шлифования и доводки мерительного и медицинского инструмента, доводки деталей из материалов высокой твёрдости.

Структура алмазоносного слоя:

Алмаз. Металлическая связка.

Свойства:

Значительная твёрдость связки. Высокая производительность съёма. Уменьшение времени обработки. Высокие теплопроводность и термостойкость.

Область применения:

Круги на металлических связках применяются для предварительных операций, требующих съёма сравнительно больших припусков, для заточки твердого сплава, профильного шлифования, резки и шлифования изделий из специальной керамики, труднообрабатываемых материалов.

Структура алмазоносного слоя:

Алмаз. Гальваническая связка.

Алмазные инструменты на гальванической связке характерезуются одно- или многослойным алмазоникелевым покрытием на опорном металлическом корпусе. Отдельные кристалы азмаза связаны никелиевым слоем, толщина которого соответсвует 2/3 размера зерна. Тем самым обеспечивается надёжная фиксация кристаллов выступающих далеко за поверхность связки и облегчается вывод стружки.

Свойства:

Высокая режущая способность. Исполнение любой геометрии. Сравнительно низкая цена. Хорошая теплопроводность.

Область применения:

Круги на гальванических связках применяются для резки и шлифования кремния, германия, и других полупроводниковых материалов, ситала, различных видов технического стекла, фактурной обработки камня. Гальванические связки находят широкое применение для изготовления алмазных головок, различной формы притиров, для изготовления ручного инструмента для доводки штампов из твёрдых сплавов, штамповых и легированных сталей.

Концентрация алмазного порошка в алмазоносном слое

При подборе оптимальной концентрации алмаза в алмазоносном слое, действует следующее правило:

— при небольшой контактной поверхности между шлифовальным кругом и обрабатываемой деталью, например при круглой шлифовке, необходимо выбирать высокую концентрацию алмаза.
Благодаря этому обеспечивается износостойкость инструмента, даже при высоких нагрузках.

— большая контактная поверхность требует принятия мер по снижению температуры шлифования и уменьшению усилий шлифования. В этом случае следует использовать низкую концентрацию алмазов.
Круги выпускаются с относительной концентрацией 25%, 50%, 75%, 100% и 150%

Алмазный инструмент на органических, металлических и гальванических связках.
Органическая связка	Металлическая связка	Гальваническая связка

Низкая концентрация алмазного порошка	Высокая концентрация алмазного порошка

Марки связок применяемых для изготовления алмазных шлифовальных кругов

Пример расшифровки маркировки алмазного инструмента:

1А1R 150х1,2х5х32 АС15 125/100 М2-02 100 35

Источник

Алмазный инструмент – характеристики, выбор, эксплуатация

Разновидности

Во-первых, алмазный инструмент делится на инструмент для работы с охлаждением и инструмент для работы в сухую.
Также можно классифицировать его на отрезные круги, шлифовальные, полировальные, кольцевые сверла, профильные фрезы и канаты.
Инструмент для работы в сухую и с охлаждением работает на разных скоростях (линейная скорость 30-35 м/с для работы с охлаждением и 80м/с для работы в сухую) и по этому не является взаимозаменяемым. Можно ли использовать инструмент по материалу по которому он не заявлен станет ясно из дальнейшего.

Эксплуатационные характеристики

Зависимость оптимальных свойств алмазоносного слоя от обрабатываемого материала

Что нужно знать об алмазных дисках.

Приобретая профессиональный алмазный режущий диск, нельзя не учитывать его высокую стоимость. Следовательно, очень важно выбрать именно тот диск, который соответствует конкретной потребности. Алмазные режущие диски используются главным образом для резки бетона и камня, а также стекла и стеклопластика. При резке большого количества камня алмазный режущий диск имеет заметные преимущества перед абразивным: он не теряет глубины резки, диаметр диска во время работы сохраняется, его линейная скорость не уменьшается, при большом объеме работ дает значительно лучшие результаты.

Изготовление

Итак, как же изготавливают алмазные диски? Попробуем разобраться.Кусочки искусственного алмаза запрессовываются в специальных фирмах в металлическое связующее вещество. Используются алмазы разного качества и величины и различные металлические связующие вещества.

Изменяя качество алмазов, концентрацию, состав связующего вещества и форму, можно получить алмазные сегменты желаемой марки.

Сегменты крепятся на стальной корпус лазерной сваркой (для сухой резки) или серебряной пайкой (для мокрой резки).

Плавление серебра происходит при температуре 650-700°С, что позволяет использовать алмазные сегменты высокого качества). Теперь режущая часть напоминает болванку, но режущими свойствами она пока не обладает.

Теперь алмазный диск готов к работе. Направлением заводского открытия алмазного диска определяется положение диска на валу машины для резки. Некоторые фирмы поступают корректно, отмечая правильное направление вращения диска стрелкой на его корпусе.

Как выбирать

Для правильного выбора диска нужно знать, какие размеры, форма зубьев и марка подходят для используемой машины и обрабатываемого материала.

Внутреннее отверстие диска нужно выбирать по валу машины, зазора ни в коем случае не должно быть. Различие в диаметрах можно исправить точным подбором шайб.

Наиболее распространенные стандарты внутреннего отверстия: диски диаметром 115-230 мм для ручной углошлифовальной машины с внутренним отверстием 22,2 мм (резцы для сухой резки); диски диаметром 150-350 мм для станка для резки панелей с внутренним отверстием 25,4 мм или 30,0 мм (диски для мокрой резки); диски диаметром 300-400 мм для ручного и асфальтового резака с внутренним отверстием 25,4 мм (диски для сухой и мокрой резки); диски диаметром 500 мм и больше для специальных алмазных режущих машин с внутренним отверстием 60,0 мм (резцы для мокрой резки).

Выбор формы

Форма зубьев алмазного диска зависит от назначения и обрабатываемого материала. От формы зубьев зависят скорость и чистота резки. Например, для резки асфальта расстояние между зубьями должно быть большим, чтобы хорошо удалялась крошка, да и чистота среза в случае дорожного покрытия не имеет значения.

Диски для резки клинкерной плитки и стекла не имеют зубьев, поскольку нужен разрез с чистым краем и существует опасность повредить материал.

Распространено мнение, что высокие сегменты зубьев корпуса увеличивают долговечность диска. Это не так. Прочность зависит от состава связующего вещества сегмента и концентрации алмаза. Высокие сегменты используются главным образом для резки материалов из камня, чтобы обеспечить достаточную дистанцию до податливого связующего вещества для изнашивания сегмента и чтобы диск не застревал.

Первичная маркировка

Если предстоит резать различные материалы из камня, следует выбирать диски универсальных марок, если же материал заранее известен, то экономичнее выбирать диски специальных марок.

Следует заметить, что разные фирмы используют для маркировки различные способы, обозначения или символы, поэтому при выборе диска нужно быть очень внимательным, иначе резка может оказаться очень дорогостоящей.

Отметим, что армированный бетон любой степени твердости можно резать универсальным диском. Для резки бетона очень твердой марки или особо твердого гранита нужно выбирать диск со средней степенью мягкости.

Мягкие абразивные материалы из камня, например, силикат, шамот, асфальт. Для работ с этими материалами предназначены диски с твердым и прочным связующим материалом. В случае этих каменных материалов мы имеем дело с очень высокой степенью абразивности, а значит, и с сильным стирающим эффектом (как у точила), следовательно, во избежание быстрого износа требуется очень твердое связующее вещество.

Исправление ошибок

Что произойдет, если используется диск неправильной марки?При слишком твердом связующем веществе сегмент (режущая часть) будет застревать. Так будет и в том случае, если марка правильная, но на машину слишком сильно нажимают.

Решение: резать некоторое время абразивный материал, например, шамот или керамическое точило, пока режущая поверхность снова не станет бугристой (это называется открытием сегментов). Если резец постоянно застревает, нужно выбрать диск более мягкой марки.

Если продолжать работу с застревающим резцом, полированный алмаз перегреется (посинеет) и в конце концов превратится в графит. Корпус резца тоже перегреется и деформируется (диск станет из стороны в сторону). Это положение нельзя исправить, и диск придется выбросить.

Признак: диск режет очень агрессивно, и сегмент (режущая часть) изнашивается при первых метрах резки так, что это заметно на глаз.

Другой признак: дело идет к тому, что бока сегмента (хотя сегмент еще имеет достаточную высоту) становятся одной высоты с толщиной корпуса, и диск начинает заклинивать в материале.

При продолжении работы с таким диском резка обойдется слишком дорого или резец будет изнашиваться настолько неправильно, что работу все равно придется прекратить.

Решение: нужно использовать диск более твердой марки. Диск мягкой марки останется для резки более твердых материалов.

Какой диск выбрать для мокрой или для сухой резки

Диск для сухой резки (с лазерной сваркой) годится и для мокрой резки (если позволяют условия работы машины), ничего особенного с ним не произойдет. Пыль не образуется, но скорость резки и срок службы диска уменьшатся. И все же, продолжая работу, нельзя ни в коем случае время от времени пользоваться водой для охлаждения. Резкое охлаждение ведет к деформации диска. Это может произойти и случайно, например, при резке асфальта, покрытого лужами воды.

Диски для мокрой резки обычно имеют больший диаметр, чем диски для сухой резки. Диски для мокрой резки требуют тщательного водяного охлаждения, чтобы температура корпуса оставалась в разрешенных пределах. Следует тщательно удалять крошку из глубины надреза.

Дисками для мокрой резки сухую резку производить нельзя, припаянные серебром сегменты могут отвалиться от корпуса (серебряный припой плавится при температуре +650-700°С), может перегреться и стальной корпус (он потеряет жесткость, и резак начнет вихлять).

Советы пользователям алмазных дисков

При приобретении нового диска нужно выяснить: материал какого состава предстоит резать; какова глубина резки; алмазный диск каких размеров годится для используемой машины (наружный диаметр, толщина, внутреннее отверстие); какова мощность режущей машины в киловаттах; будет ли использоваться мокрая или сухая резка (возможности машины). Эта информация нужна продавцу.

Если диск приобретен ранее, нужно убедиться, что его марка соответствует разрезаемому материалу. Если есть сомнения, правильнее было бы проконсультироваться у продавца или поставщика. При установке диска в машину надо проследить, чтобы направление вращения диска, указанное на резце стрелкой, совпадало с направлением вращения вала машины.

Важно еще и то, чтобы обороты машины соответствовали отмеченным на резце. На этикетке производитель указывает максимальную разрешенную скорость вращения (об/мин.) и максимальную линейную скорость (м/с).

При работе с неправильной скоростью можно повредить или неправильно износить резец, резка при этом неэффективна. Следует избегать наклона резца в стороны и применения силы (веса машины достаточно). При большой глубине резки правильнее сделать предварительный надрез (20% от конечной глубины резки). Это позволит избежать перегрузки машины и облегчит получение прямого среза.

При резке ручным резаком каменных плит толщиной 20- 40 мм нужно ограничитель глубины диска отрегулировать на максимальную глубину резки, чтобы контакт с камнем был минимальным. Если на резце образовались трещины, работу следует немедленно прекратить.

Полезно проконсультироваться у продавца или поставщика о причинах возникновения дефекта.

Добавлено: 2.07.2017 12:57:47

Еще статьи в рубрике Производители современного оборудования и инструмента, рассказывают о своей продукции в статьях и полезных советах:

Источник

Алмазный инструмент: виды, назначение и правила эксплуатации

По эффективности обработки твёрдых материалов синтетические алмазы практически не имеют конкурентов. В нашем обзоре мы расскажем о видах алмазного инструмента, особенностях выбора, а самое главное — режимах обработки и правилах поддержания кромок в пригодном к работе состоянии.

Драгоценный инструмент: как это работает

Физико-механические процессы, сопутствующие обработке различных материалов, имеют одну общую тенденцию: режущий орган должен иметь твёрдость выше, чем у обрабатываемого материала и двигаться относительно него с некоторой скоростью. Если речь идёт об обработке металлов, дерева и пластмасс, в качестве обрабатывающего материала могут быть задействованы высоколегированная сталь или распространённые абразивы, такие как карбид кремния или карборунд. Однако если приходится иметь дело с очень твёрдыми материалами, такими как гранит или бетон, предпочтение отдаётся веществам с беспрецедентной твёрдостью — синтетическим алмазам.

Как и прочие виды абразивного инструмента, алмазный имеет россыпь микрочастиц с острыми гранями, которые закреплены в слое связующего вещества. В качестве связки, как правило, выступают металлические сплавы с высокой температурой размягчения. В процессе работы инструмент теряет часть алмазной крошки, при этом верхний слой связки оплавляется и стирается об обрабатываемую поверхность, оголяя новые частицы с острыми гранями.

Существует достаточно большое число вариаций алмазного инструмента, предназначенного для резки, шлифовки, фрезеровки и сверления. При этом напыление располагается исключительно на краях рабочих кромок. В этих местах достигается максимальная скорость резания, что является неотъемлемым требованием правильной работы алмазного инструмента. С этим связан специфический недостаток такого метода обработки — высокая температура в зоне контакта, поэтому обычно подобные работы производят с подачей СОЖ.

Виды, назначение и сферы использования

Алмазный инструмент приобрёл популярность благодаря высокой эффективности обработки твёрдых материалов, чистоте обрабатываемых поверхностей, высокой точности и возможности работы с хрупкими изделиями. Другая особенность — многообразие разновидностей инструмента для выполнения узкоспециальных задач.

Наибольшее распространение получили режущие алмазные диски для пиления камня и бетона. Существует два форм-фактора этих расходных материалов: с разрезной (сегментной) кромкой и рифленым ободком. Считается, что круг с разрезной кромкой лучше подходит при сухой обработке ввиду того, что удаление пыли из зоны резания воздушным потоком через прорези осуществляется более эффективно, в то время как наличие спиральных треков на диске со ступенчатым ободком лучше способствует ускорению потока СОЖ.

Для шлифовки поверхностей применяют алмазные чашки, на рабочей стороне которых имеются выступы, поверхности которых лежат в одной плоскости. С одной стороны, такая конфигурация уменьшает площадь контакта и, соответственно, снижает нагрев от трения. С другой, воздушные промежутки между сегментами способствуют эффективному удалению снятых частиц материала. Есть несколько конфигураций сегментов чашек, не имеющих принципиальной разницы, но отличающихся эффективностью удаления различного отработанного материала из зоны шлифовки.

Как правило, основание у чашек жёсткое, однако также достаточно распространены так называемые черепашки, у которых на гибкой основе закреплены многочисленные сегменты. Такого инструмента имеется очень большое количество разновидностей, отличающихся составом связки, размером алмазного зерна и конфигурацией сегментов, причём каждый отдельный тип черепашек предназначен для работы с определённым типом камня со строгим ограничением режимов обработки.

Сверлильные коронки — третий распространённый тип алмазных инструментов, предназначенный для изготовления проходных каналов в твёрдых массивах безударным методом. В зоне напыления коронка имеет эффективный диаметр, который на несколько миллиметров превышает внешний габарит стакана, за счёт чего образуется зазор для отвода пыли и извлечения керна. Кромка коронок может быть сегментной по аналогии с режущими дисками, что позволяет увеличить скорость вращения инструмента и повысить производительность сверления при равном усилии подачи.

Применение с ручным инструментом

Наиболее важным прикладным значением алмазного инструмента считается его использование для обработки изделий из камня, демонтажа бетонных конструкций и изготовления технологических каналов. В этих целях оптимально применять ручной электроинструмент, используя преимущество высокой мобильности в ущерб точности обработки.

Не всякий ручной шлифовальный инструмент подходит для применения оснастки с алмазными режущими кромками. Из всего ряда требований к конструкции есть два наиболее важных: возможность регулировки скорости вращения шпинделя и наличие приспособлений для хвата обеими руками. Так, обычные «болгарки» для шлифовальных работ использовать не получится, только специальные УШМ с развитой передней рукоятью и регулировкой оборотов, в некоторых случаях может требоваться штатное устройство подачи СОЖ. Резку с помощью болгарок осуществлять можно, однако при этом следует выбирать сегментные алмазные диски в точном соответствии с частотой вращения инструмента. Крепление у всех алмазных расходников для ручного инструмента стандартизировано: отверстие 22,2 мм для дисков и резьба 14 мм для чашек.

Для сверления используют тяжёлые безударные дрели или перфораторы, имеющие механизм отключения ударного механизма. Мощность инструмента выбирается в соответствии с диаметром коронок, однако, как правило, не менее 1,5 кВт. Практически вся оснастка для алмазного сверления имеет круглый или граненный хвостовик толщиной не менее 8 мм для зажатия в трёхкулачковом патроне. При сверлении допускается использовать обильное жидкостное охлаждение рабочей зоны ввиду значительной удаленности от нее электропривода, однако подача жидкости должна осуществляться безнапорным методом.

Алмазная обработка на стационарном оборудовании

Наиболее технологичный метод использования алмазного инструмента — в качестве станочной оснастки. К таковому можно отнести как тяжёлые шлифовальные и отрезные станки, так и специальные установки с ограниченной мобильностью. Примером последних являются дорожные резаки, предназначенные для кроения асфальтобетонного полотна с применением дисков диаметром свыше 400 мм и кондукторы для алмазного сверления.

Основные преимущества стационарного оборудования — высокая точность, которая обеспечивается жёсткой станиной и механизмом автоматической подачи, а также возможность неограниченного использования СОЖ. Благодаря этим двум обстоятельствам существенно повышается эксплуатационный ресурс кромок и чистота обрабатываемых поверхностей. Нельзя не упомянуть о повышенном удобстве работы и безопасности: оператор машины меньше утомляется ввиду того, что нет нужды крепко удерживать инструмент обеими руками.

На стационарных шлифовальных станках могут использоваться алмазные камни с металлической, керамической и эластичной полимерной связкой. Как правило, такую оснастку применяют для доведения кромок режущего инструмента или тонкой обработки граней на изделиях из ценных горных пород. В таких случаях твёрдость алмазного зерна особенно выгодна, ведь снятие частиц инструментальной стали или природного камня происходит без перегрева заготовки, а значит без необратимой потери материалом своих свойств.

Режимы обработки

Алмазный инструмент очень требователен к соблюдению режимов обработки: скорости резания, прилагаемому усилию, наличию в зоне обработки охлаждающей жидкости. Без соблюдения этих требований практически гарантирована порча самого инструмента или обрабатываемого изделия. Однако усвоить правила работы не так сложно, для этого нужно учитывать всего два обстоятельства.

Первое — необходимость обеспечения равномерного износа кромок, в ходе которого происходит постепенное разрушение связки и оголение «свежих» алмазных зерен. Если не соблюдать требуемую скорость обработки, связка будет плавиться, забивая поры на поверхности граней, такое явление носит названия засаливания. Обновить кромки можно их равномерным стачиванием о монолитный твердый материал с абразивной составляющей, например о керамический кирпич или изношенный шлифовальный круг.

Другое правило вытекает из первого: любой шлифовальный или режущий инструмент предназначен для обработки определённого перечня материалов с соблюдением режимов и последовательности этой обработки. Так, для дисков и коронок производителем строго регламентируется скорость вращения и усилие подачи, а для чашек и гибких камней — количество ступеней понижения размеров зерна, наличие подачи СОЖ, возможность работы по плоским поверхностям или граням. Поэтому только соблюдение правил, регламентированных производителем, гарантирует максимально долгую эксплуатацию алмазного инструмента и высокое качество изделий.

Восстановление алмазных кромок

В качестве итога следует подчеркнуть, что алмазная оснастка может быть как расходным материалом (АГШК, тарелки), так и рассчитываться на долговременную эксплуатацию, как это происходит с коронками и пильными кругами. Состав связки и фракция алмазной пыли в ряде случаев могут подбираться с расчётом на ускоренное, но планомерное осыпание, то есть работу выполняет не только закреплённое на кромке зерно, но также и осыпавшиеся фрагменты. В таких случаях алмазный инструмент не отличается высокой стоимостью и единственный способ его восстановления — устранение засаливания описанным выше методом.

Однако есть и иной класс оснастки, который характеризуется повышенной прочностью, плотностью и твёрдостью материала связки, а также специально подобранной фракцией алмазного зерна. Как правило это касается крупных режущих дисков и коронок, испытывающих значительные эксплуатационные нагрузки. Инструмент это достаточно дорогостоящий и полная его замена по мере износа абсолютно нерациональна. Вместо этого можно восстанавливать или заменять исключительно контактные поверхности, чем занимаются специализированные организации. Это оптимальное решение для профессиональных мастеров по стенорезным работам, позволяющее сократить затраты на амортизацию в 2–3 раза.

Видео по теме

Источник