Dzień dobry
Dzisiaj nieco o diamentach, to będzie taki prolog do opisu narzędzi diamentowych, głownie tarcz diamentowych i wierteł, ale o tym później.
Diament jest najtwardszym ze znanych minerałów, dodatkowo przepięknym i olśniewającym, węgiel w postaci krystalicznej, bo tym jest w rzeczywistości, który od dawna zaprząta dusze i umysły wszystkich ludzi.
Charakteryzuje się niesłychanie małym współczynnikiem tarcia, ma najmniejszy współczynnik rozszerzalności termicznej, jest chemicznie obojętny i odporny na ścieranie, jest izolatorem elektrycznym i równocześnie niezwykle dobrym przewodnikiem ciepła. Jest przeźroczystyw widmie ultrafioletowym i podczerwonym. Ze względu na tak fenomenalne cechy znajduje zastosowanie, włączając w samej rzeczy zastosowanie jubilerskie, jako osłonowa powłoka diamentowa nanoszona na implanty stawów, w których zużywanie się ścierne ma fundamentalne znaczenie, czy zastawki serca człowieka, do szlifowania i docierania węglików spiekanych, drążenia skał, przeciągania drutów i prętów, obciągania ściernic ceramicznych, jako wgłębniki do pomiaru twardości i do pomiaru gładkości powierzchni, cięcia płyt wykonanych z szkła i ceramiki, obróbki ściernej szkła optycznego i zdobniczego, obróbki metali nieżelaznych i ich stopów, obróbki tworzyw sztucznych, półprzewodników, materiałów ceramicznych, szlifowania brylantów i kamieni półszlachetnych, w narzędziach stomatologicznych i chirurgicznych.
Niezmiernie powszechnie, materiał ścierny w postaci diamentu stosuje się do produkcji proszków, zawiesin, ściernic ze spoiwem żywicznym, metalowym, ceramicznym, ale także do przygotowywania preparatów mikroskopowych. Nas najmocniej interesuje użycie umożliwiające nader dokładną obróbkę wszelkich znanych naturalnych i sztucznych materiałów.
Diament w naturze powstał w ekstremalnych warunkach, na znacznych głębokościach pod powierzchnią ziemi w wyniku kolosalnego ciśnienia dochodzącego nawet do 70-80 ton na centymetr kwadratowy w temperaturze 1100 – 1300 stopni Celsjusza. Na nieszczęście, takie okoliczności powstawania diamentu determinują zarówno rzadkość jego występowania jak i jego wysoką cenę. Dlatego jedynie sztuczna synteza diamentu mogła dać produkt, który można by wdrożyć w sposób przemysłowy.
Pierwsze eksperymenty związane z syntezą diamentu nabrały rozpędu po tym jak pewien Smithson Tennat odkrył, że diament jest postacią krystaliczną węgla pierwiastkowego, a stało się to w 1766. Później starano się w laboratoriach stworzyć podobne warunki, co w naturze. Pierwsze patenty należą do GE, którego naukowcy w 1955 roku wyprodukowali pierwszą partię syntetycznych diamentów. Synteza polegała na zmianie grafitu w diament (zmiana dotyczyła struktury geometrycznej) przy użyciu ogromnych temperatur i ciśnień w obecności katalizatorów. W latach 80 tych wdrożono inną metodę CVD, polega ona na niskociśnieniowym wytwarzaniu diamentu syntetycznego z fazy gazowej. Technologia ta umożliwia nakładanie diamentu na duże powierzchnie. Diament taki posiada znaczną jednorodność struktury krystalograficznej i czystość chemiczną.
Obecnie, co roku wytwarza się tony tego minerału, który niczym nie ustępuje prawdziwemu (oprócz ceny), a poza tym w warunkach kontrolowanych, jest możliwość produkowania ziaren o jednakowych parametrach, wielkości i struktury. Powszechność użycia go w technice wpłynęła doniośle na obniżkę jego ceny, a także ceny narzędzi z segmentami diamentowymi: tarcze diamentowe, wiertła diamentowe, ściernice diamentowe, i inne.
Przy produkcji narzędzi istotna jest klasa diamentu, im większe i bardziej regularne (zbliżone do naturalnego kryształu) ziarno diamentu, tym większe jego zdolności ścierająco-tnące. W zależności od zakresu zastosowania i rozmiaru narzędzia ustalono podział na ziarna w jednostkach mesh, który jest ilością oczek przypadającą na 1 cal. I tak: bardzo ogólna 8-12 mesh, ogólna 14-24 mesh, średnia 30-60 mesh, dokładna 70-120 mesh, bardzo dokładna 150-240 mesh, super dokładna 280-600 mesh.
W technice budowlanej (beton, grani, marmur, gres, terakota i asfalt) stosuje się przede wszystkim ziarna syntetyczne o wielkości 20 – 60 mesh. Wielkość tych ziaren uzależniona jest od rodzaju obrabianego materiału. Do materiału gruboziarnistego używa się grubsze ziarno, do drobnoziarnistego drobne. Mniejsze kryształy diamentowe znacznie poprawiają, jakość cięcia, jego gładkość. Jakość ziarna zależna jest dodatkowo od przybranej postaci krystalicznej. Im bardziej idealna, tym większa odporność udarowa kryształu.
