- Алмазный инструмент: разновидности и сфера применения
- Алмазные виды оснастки: сфера применения
- Преимущества применения алмазного инструмента
- Классификация алмазного инструмента
- Основные характеристики инструмента
- Алмазные коронки и сверла
- Алмазные отрезные диски
- Алмазные шлифовальные круги
- Алмазные сегменты
- Алмазные гибкие диски (Флексы, Черепашки)
- Эльборовые круги
- Алмазные головки
- Алмазные карандаши
- Алмазные иглы
- Алмазы в оправах
- Алмазные надфили и напильники
- Хонинговые бруски с алмазным слоем (АБХ)
- Алмазные ручные бруски
- Алмазные канаты
- Шлифпорошки
- Алмазная и эльборовая паста
- Паста ГОИ
- Алмазный инструмент: виды, назначение и правила эксплуатации
- Драгоценный инструмент: как это работает
- Виды, назначение и сферы использования
- Применение с ручным инструментом
- Алмазная обработка на стационарном оборудовании
- Режимы обработки
- Восстановление алмазных кромок
- Видео по теме
Алмазный инструмент: разновидности и сфера применения
Алмазный инструмент является популярной разновидностью абразивной оснастки. Используется как в быту, так и в промышленности, на строительных объектах, для работы с ручным инструментом и станками. Изношенные элементы могут быть заменены, что позволяет пользоваться оснасткой на протяжении длительного времени. Рассмотрим все особенности такого инструмента, тонкости его использования и разберемся в разновидностях.
Алмазные виды оснастки: сфера применения
Алмазный инструмент используется для проведения таких операций, как:
• резка;
• зенковка;
• сверление;
• шлифовка и полировка.
С помощью отрезного инструмента и другой оснастки выполняют отделочные и строительные работы, монтаж конструкций, производство судов, автомобилей, электрических приборов, медицинских изделий и др.
Преимущества применения алмазного инструмента
Абразивная продукция с алмазами позволяет:
• повысить качество получаемых изделий;
• упростить труд человека;
• сократить себестоимость продукции;
• снизить временные затраты на выполнение отрезных и иных операций.
К достоинствам отрезного, шлифовального и иного алмазного инструмента относят:
1. Возможности для точного соблюдения размеров.
2. Повышенную износостойкость.
3. Возможности для выполнения операций на высокой скорости.
4. Сниженный уровень шума и вибрации.
Каждый из алмазных инструментов обладает своими достоинствами и особенностями эксплуатации. Потребительские характеристики алмазного инструмента во многом определяются технологий, выбранной для нанесения рабочего слоя на каркас.
К основным методам относят:
• холодное прессование;
• пайку;
• горячее прессование;
• гальванический метод.
Классификация алмазного инструмента
Весь выпускаемый сегодня инструмент предназначен, в первую очередь, для обработки плотных, твердых и хрупких материалов (бетона, искусственного и натурального камня, стекла, керамической плитки и др.). Большую часть номенклатуры составляют тела вращения: отрезные диски, круги и чашки. Выпускаются изделия нестандартной формы: карандаши, надфили, канаты, бруски и др. В зависимости от степени твердости алмазные инструменты могут быть жесткими и гибкими. Различают универсальный и специализированный инструмент.
Основные характеристики инструмента
Конструкция. К основным конструктивным особенностям алмазного инструмента относят: основание и абразивный слой.
Алмазосодержащий слой. К основным характеристикам такого слоя относят плотность и величину нанесенных частиц. Для удержания алмазов применяют специальные связки:
1. Органические компоненты. Они практически не засаливаются и выделяют небольшое количество тепла. Такие компоненты обеспечивают крепкое удержание зерен. Оснастка с органическими компонентами используется преимущественно для финишных операций.
2. Металлические частицы. Они обеспечивают прочность рабочего слоя, но сильно нагреваются в процессе эксплуатации инструмента. Оснастка со связкой из меди, алюминия и других металлов засаливается и нуждается в правке.
3. Керамический порошок. С помощью такого инструмента обеспечивают доводку вязких материалов. Абразивы используются для обработки стали и иных твердых сплавов.
Концентрация зерен на поверхности инструмента и их однородность. Данные показатели влияют на производительность оснастки, ее режущую способность и чистоту получаемой после обработки поверхности. Для обработки круглых деталей, например, следует выбирать абразивы с рабочим слоем, отличающимся высокими показателями твердых включений.
Особенности эксплуатации инструмента. На этот параметр влияет зернистость поверхности. Для обдирки применяют насадки с крупной фракцией. Для полировки – с мелкозернистым абразивом.
Выбирая алмазный инструмент круглой формы, учитывают такие характеристики, как:
1. Соотношение размеров насадки и заготовки.
2. Пластичность связки.
3. Условия рабочей зоны.
Алмазные коронки и сверла
С помощью сверл прокладываются коммуникации в стенах, создаются отверстия для выключателей и розеток. Оснастка с гальваническим напылением алмазов применяется для подгонки плит по форме и выемки крупных отверстий. Подковообразные сверла, произведенные путем прессования, задействуют для создания отверстий диаметром 1,5-8 мм в изделиях из кварца, керамики, ферритов и других твердых материалов.
Такой инструмент группируется в зависимости от назначения. Различают изделия для угловых шлифовальных машин и специализированных станков (сверлильных агрегатов).
Алмазные отрезные диски
С помощью такого инструмента выполняется обработка искусственного и натурального камня, железобетона и асбеста. Сфера применения алмазных отрезных дисков является достаточно широкой. Оснастка задействуется при монтаже и демонтаже крупных конструкций, в дорожных работах, при обработке минералов и их добыче. Инструмент обеспечивает качественные резы и обладает высокой производительностью. Выделяют универсальную и специализированную оснастку (для бетона, гранита и др.).
Важными критериями ее выбора становятся условия эксплуатации (с охлаждением или без него) и особенности используемых при работе устройств (станков, болгарок, бензорезов и др.).
Алмазные шлифовальные круги
Такая оснастка применяется при доведении заготовки до чистовых размеров и нужной степени шероховатости.
С помощью инструмента шлифуют и полируют плоские и конусные поверхности, углубления и внешние контуры конструкций. Также такая оснастка позволяет затачивать пилы и другие изделия. С помощью инструмента с улучшенной конструкцией шлифуют пазы.
Чашечные круги применяются для:
1. Затачивания фрез, ножей, долбяков и др.
2. Снятия лакокрасочного слоя.
3. Доводки торцевых поверхностей.
Круги тарельчатого типа отличаются небольшими углублениями на плоскостях. К достоинствам такого инструмента относят низкую трудоемкость эксплуатации. Алмазные шлифовальные круги усложненной конструкции дают возможности для высокоточной шлифовки и подрезки торцов.
Алмазные сегменты
Алмазные сегменты представляют собой важнейший элемент дисков, коронок и фрез. Характеристики алмазных сегментов определяются сферой применения оснастки.
Производится инструмент двумя основными методами:
1. Горячее прессование.
2. Давление и спекание.
Вся алмазная абразивная продукция предназначена для работы в самых тяжелых условиях. Инструмент позволяет обрабатывать гранит, армированный бетон и асфальт. В технологическом процессе с алмазными сегментами специалисты рекомендуют обязательно заранее предусмотреть:
1. Наличие возможностей для использования жидкостей, позволяющих обеспечить своевременное охлаждение алмазных сегментов.
2. Регулярные перерывы. Они также направлены на охлаждение инструмента.
Алмазные гибкие диски (Флексы, Черепашки)
Алмазными гибкими дисками выполняют шлифовку и полировку хрупких и твердых изделий. Скорость операций обычно не превышает 3000 оборотов в минуту.
Важно! Обычно алмазный слой у гибких дисков невелик, а в качестве связующего слоя используется полимер. Это обеспечивает пластичность дисков, благодаря которой они востребованы при обработке поверхностей со сложными формами. Инструмент используют при заточке сверл и пил, например при шлифовке заготовок небольших размеров. Оснастку нецелесообразно использовать при доводке крупногабаритных изделий. Это обусловлено тем, что рабочий слой «черепашек» и флексов быстро стирается.
Эльборовые круги
Алмазные головки
Основной сферой применения такого инструмента является создание глубоких отверстий. Закрепляются алмазные головки в специальных приспособлениях (гидравлических и электрических) и ротационных машинах.
Выпускаются различные виды алмазных головок:
• с коническими;
• со сводчатыми;
• с цилиндрическими;
• с полушаровыми рабочими частями.
При выборе инструмента следует учитывать прежде всего конечную форму получаемой из заготовки детали.
Алмазные карандаши
Такой инструмент используется для правки кругов прямого профиля. Расположение алмазных включений на оснастке может быть послойным и центральным.
К достоинствам алмазных карандашей относят:
• возможности для фасонной правки;
• стабильность эксплуатационных характеристик;
• длительный срок службы.
Алмазные иглы
Такой инструмент отличается особой формой и предназначен для гравировальных работ по твердым поверхностям.
Алмазные иглы используются преимущественно при ручной обработке натурального и искусственного камня. Оснастка применяется вместе с графировально-фрезерными агрегатами и пользуется заслуженной популярностью в сфере производства предметов интерьера и в рекламе. Также инструмент актуален и для ювелиров.
Алмазы в оправах
Такие изделия используются для устранения сколов и других дефектов в шлифовальных и полировочных кругах.
Алмазы в оправах могут быть выполнены в виде удлиненного цилиндра или конуса.
Изготавливается оснастка с одним и двумя острыми концами.
Производят изделия с головками и без них.
Алмазные надфили и напильники
Такая оснастка используется для различных работ по камню, быстрорежущим сталям и другим сплавам. Алмазные напильники и надфили особенно востребованы на производствах, осуществляющих обработку хрусталя, стекла и керамики. Оснастка позволяет производить работы быстро, но максимально аккуратно. На материалах не остается сколов и трещин. Особенно актуальна оснастка при:
• заточке кромок резцов;
• шлифовке деталей штампов;
• обработке пресс-форм.
Для ручного инструмента характерно многообразие форм.
Алмазные напильники и надфили могут быть полукруглыми и прямоугольными, овальными, круглыми и трехгранными.
Хонинговые бруски с алмазным слоем (АБХ)
Такой инструмент производится на основе металлического связующего и применяется для доводки отверстий в чугуне, стали и керамике.
Следует учитывать то, что при работе с металлическими заготовками поверхность инструментов сильно нагревается.
Обработка проводится только при условии охлаждения.
Алмазные ручные бруски
Такие изделия относятся к классу универсальных и выпускаются как с одной, так и с двумя рабочими сторонами с круглым, трехгранным и угловым сечением.
В качестве связующих компонентов в оснастке используются как органические, так и металлические и керамические частицы.
Инструмент используется преимущественно при ручной правке пил, ножей и других режущих и колющих изделий.
Алмазные канаты
Шлифпорошки
Алмазная и эльборовая паста
Такие составы применяются для тонкой шлифовки, предварительной полировки и окончательной доводки различных твердых поверхностей. Рабочим компонентом паст являются зерна абразива, смешанные со специальным наполнителем.
Составы классифицируются по ряду параметров. В их числе:
• зернистость;
• консистенция;
• тип жидкости, используемой для промывки.
Паста ГОИ
Паста ГОИ – абразив, который применяют для полировки и шлифовки таких материалов, как стекло, металл, пластик, керамика, искусственный и натуральный камень. Выпускают такую алмазную пасту в брусках. Состав отличается простым применением и невысокой ценой.
Планируете приобрести отрезной или другие виды алмазного инструмента? Не знаете, какой из инструментов вам нужен? Обратитесь к специалистам. Они помогут при выборе алмазной оснастки.
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