O diamante é um mineral natural que é carbono com uma rede cristalina alotrópica. Devido às peculiaridades da estrutura molecular, é um material extremamente duro que pode ser armazenado indefinidamente.
A composição química de um diamante pode ser alterada sob a influência de vários fatores: alta temperatura, pressão e / ou vácuo. Como resultado de sua ação, o diamante se transforma em outro elemento químico, grafite, que possui uma composição diferente de características qualitativas.
Os diamantes são produzidos por mineração natural e mineração artificial. No âmbito do segundo método, o elemento químico grafite é submetido a altas temperaturas e pressões. O material de grafite altera sua estrutura molecular e se transforma em matéria-prima de diamante, adquirindo as propriedades características da resistência.
Antes de continuar o uso, a matéria-prima resultante precisa de processamento adicional. O fator aumento da dureza do diamante requer uma abordagem especial aos métodos de sua implementação.
História
A história da mineração de diamantes é extremamente jovem. Isso se deve à complexidade da busca e extração do mineral, bem como às dificuldades associadas ao seu processamento. A tecnologia de processamento do material descrito com a ajuda de outro diamante começou a ganhar popularidade somente no século XIV-XV de nossa era. Até esse momento, esse método era usado apenas por antigos mestres indianos, que guardavam cuidadosamente os segredos da tecnologia.
No território da Rússia, o desenvolvimento de depósitos minerais e o desenvolvimento de suas tecnologias de processamento tomaram escala industrial apenas na segunda metade do século XIX. Hoje, na Sibéria, está em andamento a extração desse mineral nas minas que estão na lista das maiores do mundo. Ao mesmo tempo dominou todos os tipos de processamento de diamantes.
Recursos de processamento
A tecnologia de processamento e um conjunto de dispositivos técnicos adequados para isso são determinados pelo nome da meta final para a qual o diamante processado será usado.
As características do diamante exigem seu uso em vários sistemas tecnológicos, ferramentas e dispositivos. Por exemplo, uma pequena fração de diamante, uma migalha, é usada como um revestimento de pulverização cobrindo as superfícies de trabalho de qualquer dispositivo de corte. O chapeamento de diamante é usado para aplicação em discos de corte, serras, bandas, projetados para serrar metal, pedra, concreto, cerâmica e outros materiais.
Apesar da estabilidade do diamante para os efeitos de cargas destrutivas de um amplo espectro, ele é um material frágil. O uso da tecnologia de prensagem por percussão permite esmagar os diamantes em lascas. A britagem mineral é realizada usando uma prensa hidráulica (esta opção de tratamento raramente é aplicável).
A tecnologia mais utilizada é o laminador. Como parte deste processo, a matéria-prima é transportada através de um transportador para uma câmara especial na qual os rolos cilíndricos em contato um com o outro giram. Passando entre eles, o diamante bruto desmorona. Considerando o coeficiente de resistência do diamante, vários blocos com rolos rotativos com diferentes folgas entre eles são usados no transportador. Isso permite reduzir a carga no mecanismo, pois é um esmagamento gradual do princípio de mais para menos.
A superfície de trabalho dos rolos é coberta com revestimento de diamante, uma vez que nenhum outro material é capaz de suportar essa carga em um equivalente tão eficaz.
Os parâmetros dimensionais da fração de migalhas são determinados pelo nome da meta final para a qual ela será usada. O granulado de grão maior é usado para processamento bruto de materiais com alto fator de resistência: cerâmica, granito, porcelana. Por exemplo, o granulado grande é usado como um elemento de corte aplicado à borda de trabalho de coroas circulares para cortar furos redondos em materiais duros: telha cerâmica, concreto, lajes de granito e outros.
O miolo de diamante de granularidade menor aplica-se à implementação do processamento fino destes ou daqueles materiais. No âmbito deste tratamento, os materiais são limpos, polidos e polidos. O polimento é realizado com uma pasta especial, baseada em pó de diamante. A obtenção de cavacos diamantados de diferentes tamanhos de grãos é obtida por esmagamento e peneiramento subseqüente.
Passar o diamante triturado através de painéis de malha com diferentes tamanhos de células torna possível obter frações de um diâmetro fixo.
O processo de obtenção de materiais diamantados adequados para uso na produção é um procedimento mais trabalhoso que a tecnologia de pressão de choque. Como estes materiais são utilizados, por exemplo, círculos para cortar vidro, pontas de ferramentas de torneamento e outros. São elementos constituídos inteiramente de massa de diamante. Fazer tais acréscimos envolve a execução de procedimentos de produção associados a custos de recursos e ao uso de várias tecnologias de processamento ao mesmo tempo.
As propriedades da resistência do diamante dificultam a fabricação de peças que exigem muito dos parâmetros dimensionais e da precisão da forma.
O único material com o qual você pode produzir processamento eficiente de diamantes brutos é o próprio diamante.
A combinação correta de fatores que afetam a ferramenta de processamento e o material sendo processado permite o processamento mais eficiente. Por exemplo, em alguns casos, a peça de trabalho é aquecida dentro da faixa de temperatura média, e a temperatura do dispositivo de processamento é mantida na área de baixo desempenho térmico. Neste caso, a peça pré-aquecida pode ser processada e a porcentagem de desgaste da ferramenta é reduzida.
O uso deste método é devido às propriedades do diamante, que adquire sob a influência de altas temperaturas. Quanto maior a temperatura, menor o coeficiente de força do mineral.
Como fazer uma divisão?
Outra maneira de processar um diamante é com ferro quente. Este mineral é capaz de entrar em uma reação química com o metal aquecido a altas temperaturas. Ferro quente começa a absorver o componente de carbono do diamante. No ponto de contato do metal quente com o mineral, no nível molecular, este derrete.
Este método tem baixa eficiência de produção, no entanto, apenas com sua ajuda é possível obter certos resultados no processamento de material de diamante.
A aplicação do método de aço quente é realizada quando é necessário cortar grandes volumes de matérias-primas com uma relação mínima de resíduos. O método usa fio de aço quente acionado por eixos rotativos. Neste caso, a linha de corte é tão fina quanto possível, e a perda da matéria prima principal é minimizada.
Com o método de corte a quente, somente as manipulações podem ser realizadas com o objetivo de processar uma natureza geral. O corte detalhado é realizado usando técnicas de retificação mais sofisticadas.Este método também usa tecnologia de perfuração a quente. Neste caso, o elemento de aço de perfuração também é aquecido a altas temperaturas. A eficiência do método também é aumentada aquecendo as duas partes como resultado do atrito entre si.
Perfuração de diamante é usada para desbaste. Ao longo da linha de divisão da peça de trabalho, os orifícios do diâmetro desejado são perfurados. Expansores especiais de âncora são imersos neles. A tecnologia permite gerenciar a expansão de âncoras de forma alternada ou simultânea. Por causa disso, é possível realizar uma divisão controlada da peça ao longo de uma determinada linha.
O papel fundamental para a eficácia do método é desempenhado pelo ângulo em que os furos são perfurados. Qualquer desvio dos valores especificados pode levar a uma precisão de quebra.
O que são diamantes lapidados?
A principal direção na tecnologia de processamento deste mineral é a sua moagem. Graças a esse procedimento, os diamantes adquirem sua forma final e, em alguns casos, transformam-se em pedras preciosas.
Fazendo diamantes, os mestres recorrem a métodos de processamento passo a passo. Estoque bruto é limpo de impurezas de outros minerais, se houver. Então o corte áspero é executado, graças ao qual a forma principal do produto futuro é formada. Depois disso, o corte começa.
Para retificar um mineral de diamante, são utilizados dispositivos equipados com bicos especiais - discos ou placas que têm uma espessura, forma e material de fabricação que correspondem ao nome do procedimento que está sendo executado. As superfícies de trabalho destes bicos são revestidas com partículas de diamante de vários diâmetros.
Se o corte é feito para obter uma pedra preciosa - um diamante, então muitos bicos com uma ampla gama de parâmetros dimensionais são usados. As primeiras placas ou discos usados com grão de diamante de maior diâmetro. Conforme o processo avança, a granularidade dos bicos diminui. O polimento final é realizado usando nanopartículas de diamante.
As ferramentas usadas para cortar são diferentes em propósito e princípio de operação. Alguns deles funcionam devido à presença de movimento de rotação do rotor, no eixo de extremidade do qual um disco de moagem é anexado. O trabalho de outras ferramentas baseia-se no princípio do movimento recíproco. Placas de moagem são inseridas em grampos especiais dessas ferramentas.
Durante o processamento, os diamantes são moídos para um estado vítreo transparente. Devido ao fato de que as bordas do futuro diamante estão localizadas em posições estritamente ajustadas, e em um determinado ângulo, o material bruto é transformado em uma pedra preciosa. No último estágio do processamento, ele é polido para um estado de espelho.
A reprodução de todo o processo leva uma enorme quantidade de tempo (às vezes anos), o que é explicado pela resistência do mineral aos efeitos externos.
Informações interessantes sobre mineração e processamento de diamantes podem ser encontradas no próximo vídeo.
