In Bezug auf die Effizienz der Verarbeitung harter Materialien haben synthetische Diamanten praktisch keine Konkurrenten. In unserem Test werden wir über die Arten von Diamantwerkzeugen, die Merkmale der Auswahl und vor allem die Verarbeitungsmodi und die Regeln sprechen, um die Kanten in einem arbeitsfähigen Zustand zu halten..
Ein kostbares Werkzeug: Wie es funktioniert
Physikomechanische Prozesse, die mit der Verarbeitung verschiedener Materialien einhergehen, haben eine allgemeine Tendenz: Der Schneidkörper muss eine höhere Härte als die des zu bearbeitenden Materials aufweisen und sich relativ dazu mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen. Bei der Verarbeitung von Metallen, Holz und Kunststoffen können hochlegierter Stahl oder übliche Schleifmittel wie Siliziumkarbid oder Karborund als Verarbeitungsmaterial verwendet werden. Beim Umgang mit sehr harten Materialien wie Granit oder Beton werden jedoch Substanzen mit einer beispiellosen Härte bevorzugt – synthetische Diamanten..
Wie andere Arten von Schleifwerkzeugen weist Diamant eine Streuung von Mikropartikeln mit scharfen Kanten auf, die in einer Bindemittelschicht fixiert sind. Als Bindemittel werden in der Regel Metalllegierungen mit hohem Erweichungspunkt eingesetzt. Während der Arbeit verliert das Werkzeug einen Teil der Diamantspäne, während die obere Schicht der Verbindung auf der behandelten Oberfläche geschmolzen und gelöscht wird, wodurch neue Partikel mit scharfen Kanten freigelegt werden.
Es gibt eine ziemlich große Anzahl von Variationen von Diamantwerkzeugen zum Schneiden, Schleifen, Fräsen und Bohren. In diesem Fall befindet sich das Sprühen ausschließlich an den Kanten der Arbeitskanten. An diesen Stellen wird die maximale Schnittgeschwindigkeit erreicht, die eine wesentliche Voraussetzung für den korrekten Betrieb des Diamantwerkzeugs ist. Dies ist mit einem besonderen Nachteil dieser Verarbeitungsmethode verbunden – einer hohen Temperatur in der Kontaktzone, daher werden solche Arbeiten normalerweise mit der Zufuhr von Kühlmittel durchgeführt.
Arten, Zweck und Anwendungsbereich
Diamantwerkzeuge haben aufgrund der hohen Effizienz bei der Verarbeitung harter Materialien, der Sauberkeit der verarbeiteten Oberflächen, der hohen Genauigkeit und der Fähigkeit, mit zerbrechlichen Produkten zu arbeiten, an Beliebtheit gewonnen. Ein weiteres Merkmal ist die Vielzahl von Werkzeugtypen zur Ausführung hochspezialisierter Aufgaben.
Am weitesten verbreitet sind Diamantschneidscheiben zum Schneiden von Stein und Beton. Diese Verbrauchsmaterialien gibt es in zwei Formfaktoren: geteilte (segmentierte) Lippe und gerippte Lünette. Es wird angenommen, dass ein Rad mit einer geteilten Kante besser für die Trockenbearbeitung geeignet ist, da die Entfernung von Staub aus dem Schneidbereich durch Luftströmung durch die Schlitze effizienter ist, während das Vorhandensein von Spiralbahnen auf einer Scheibe mit einer abgestuften Felge besser für die Beschleunigung des Kühlmittelstroms ist.
Zum Schleifen von Oberflächen werden Diamantbecher verwendet, auf deren Arbeitsseite Vorsprünge vorhanden sind, deren Oberflächen in derselben Ebene liegen. Diese Konfiguration reduziert zum einen die Kontaktfläche und dementsprechend die Reibungserwärmung. Andererseits tragen die Luftspalte zwischen den Segmenten zur wirksamen Entfernung der entfernten Materialpartikel bei. Es gibt verschiedene Konfigurationen von Bechersegmenten, die keinen grundlegenden Unterschied aufweisen, sich jedoch in der Effizienz der Entfernung verschiedener Abfallstoffe aus der Mahlzone unterscheiden.
In der Regel ist der Boden der Becher starr, aber auch die sogenannten Schildkröten sind weit verbreitet, bei denen zahlreiche Segmente auf einem flexiblen Boden befestigt sind. Es gibt eine sehr große Anzahl von Sorten eines solchen Werkzeugs, die sich in der Zusammensetzung der Bindung, der Größe des Diamantkorns und der Konfiguration der Segmente unterscheiden, und jeder einzelne Schildkröten-Typ ist für die Arbeit mit einem bestimmten Steintyp mit einer strengen Einschränkung der Verarbeitungsmodi ausgelegt.
Bohrer sind die dritte weit verbreitete Art von Diamantwerkzeugen, die für die Herstellung von Bohrlöchern in harten Massen nach dem stoßfreien Verfahren entwickelt wurden. In der Sprühzone hat der Meißel einen effektiven Durchmesser, der mehrere Millimeter größer ist als die Außenabmessungen der Düse, wodurch ein Spalt zur Staubentfernung und Kernextraktion entsteht. Die Kante der Kronen kann analog zu Schneidscheiben segmentiert werden, wodurch die Drehzahl des Werkzeugs erhöht und die Produktivität des Bohrens bei gleicher Vorschubkraft erhöht werden kann.
Verwendung mit Handwerkzeugen
Als wichtigster Wert von Diamantwerkzeugen wird die Verwendung zur Verarbeitung von Steinprodukten, zum Abbau von Betonkonstruktionen und zur Herstellung technologischer Kanäle angesehen. Für diese Zwecke ist es optimal, handgehaltene Elektrowerkzeuge zu verwenden, um die hohe Mobilität auf Kosten der Verarbeitungsgenauigkeit zu nutzen..
Nicht alle handgehaltenen Schleifwerkzeuge sind für Diamantschneidwerkzeuge geeignet. Von den gesamten Konstruktionsanforderungen sind zwei am wichtigsten: die Möglichkeit, die Spindeldrehzahl einzustellen, und die Verfügbarkeit von Geräten zum Greifen mit beiden Händen. Daher können gewöhnliche Schleifmaschinen nicht für Schleifarbeiten verwendet werden, sondern nur spezielle Winkelschleifer mit einem entwickelten vorderen Griff und einer Geschwindigkeitsregelung. In einigen Fällen kann eine Standard-Kühlmittelzufuhrvorrichtung erforderlich sein. Das Schneiden mit Schleifern kann durchgeführt werden. Sie sollten jedoch segmentierte Diamantscheiben genau entsprechend der Geschwindigkeit des Werkzeugs auswählen. Die Befestigung aller Diamant-Verbrauchsmaterialien für Handwerkzeuge ist standardisiert: ein 22,2-mm-Loch für Scheiben und ein 14-mm-Gewinde für Becher.
Zum Bohren werden schwere hammerlose Bohrer oder Hammerbohrer verwendet, die einen Mechanismus zum Deaktivieren des Schlagmechanismus aufweisen. Die Leistung des Werkzeugs richtet sich nach dem Durchmesser der Kronen, in der Regel jedoch nicht weniger als 1,5 kW. Fast alle Diamantbohrgeräte haben einen runden oder facettierten Schaft mit einer Dicke von mindestens 8 mm zum Einspannen in ein Dreibackenfutter. Beim Bohren darf der Arbeitsbereich aufgrund der erheblichen Entfernung des elektrischen Antriebs reichlich flüssig gekühlt werden. Die Flüssigkeit muss jedoch nach der Schwerkraftmethode zugeführt werden..
Diamantschneiden an stationären Geräten
Die technologisch fortschrittlichste Methode zur Verwendung von Diamantwerkzeugen sind Werkzeugmaschinen. Dies umfasst sowohl schwere Schleif- und Schneidemaschinen als auch spezielle Installationen mit eingeschränkter Mobilität. Ein Beispiel für letzteres sind Straßenschneider zum Schneiden von Asphaltbeton mit Scheiben über 400 mm Durchmesser und Vorrichtungen zum Diamantbohren..
Die Hauptvorteile stationärer Geräte sind die hohe Genauigkeit, die durch ein starres Bett und einen automatischen Zuführmechanismus gewährleistet wird, sowie die Möglichkeit der unbegrenzten Verwendung von Kühlmittel. Dank dieser beiden Umstände werden die Lebensdauer der Kanten und die Sauberkeit der behandelten Oberflächen deutlich erhöht. Der erhöhte Komfort und die erhöhte Sicherheit sind nicht zu vergessen: Der Bediener der Maschine ist weniger müde, da das Werkzeug nicht mit beiden Händen festgehalten werden muss.
Stationäre Schleifmaschinen können Diamantsteine mit einer Metall-, Keramik- und elastischen Polymerbindung verwenden. In der Regel wird ein solches Werkzeug zum Schlichten der Kanten eines Schneidwerkzeugs oder zur Feinbearbeitung von Kanten von Produkten aus wertvollen Steinen verwendet. In solchen Fällen ist die Härte des Diamantkorns besonders vorteilhaft, da die Entfernung von Partikeln aus Werkzeugstahl oder Naturstein erfolgt, ohne das Werkstück zu überhitzen und daher ohne irreversiblen Verlust seiner Eigenschaften durch das Material..
Verarbeitungsmodi
Diamantwerkzeuge stellen hohe Anforderungen an die Einhaltung der Verarbeitungsmodi: Schnittgeschwindigkeit, aufgebrachte Kraft, Vorhandensein von Kühlmittel im Verarbeitungsbereich. Die Nichteinhaltung dieser Anforderungen garantiert praktisch eine Beschädigung des Werkzeugs selbst oder des Werkstücks. Es ist jedoch nicht so schwierig, die Arbeitsregeln zu lernen, da Sie nur zwei Umstände berücksichtigen müssen.
Das erste ist die Notwendigkeit, einen gleichmäßigen Verschleiß der Kanten sicherzustellen, bei dem die Bindung allmählich zerstört wird und „frische“ Diamantkörner freigelegt werden. Wenn die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht eingehalten wird, schmilzt das Bindemittel und verstopft die Poren auf der Oberfläche der Kanten. Dieses Phänomen wird als Salzen bezeichnet. Sie können die Kanten aktualisieren, indem Sie sie gleichmäßig gegen ein festes, hartes Material mit einer abrasiven Komponente schleifen, z. B. Keramikziegel oder eine abgenutzte Schleifscheibe.
Eine andere Regel folgt aus der ersten: Jedes Schleif- oder Schneidwerkzeug ist so ausgelegt, dass es eine bestimmte Liste von Materialien gemäß den Modi und der Reihenfolge dieser Verarbeitung verarbeitet. Bei Scheiben und Kronen regelt der Hersteller die Drehzahl und die Vorschubkraft sowie bei Bechern und flexiblen Steinen streng – die Anzahl der Schritte zur Reduzierung der Korngröße, das Vorhandensein von Kühlmittel, die Fähigkeit, auf ebenen Flächen oder Kanten zu arbeiten. Daher garantiert nur die Einhaltung der vom Hersteller geregelten Vorschriften einen möglichst langen Betrieb der Diamantwerkzeuge und eine hohe Produktqualität..
Restaurierung von Diamantkanten
Daher sollte betont werden, dass Diamantwerkzeuge sowohl ein Verbrauchsmaterial (AGShK, Platten) sein können als auch für den Langzeitbetrieb berechnet werden können, wie dies bei Kronen und Sägewerken der Fall ist. Die Zusammensetzung des Bindemittels und der Anteil an Diamantstaub können in einigen Fällen mit der Erwartung eines beschleunigten, aber systematischen Abwerfens ausgewählt werden, dh die Arbeit wird nicht nur durch das am Rand befestigte Korn, sondern auch durch die zerbröckelnden Fragmente ausgeführt. In solchen Fällen sind Diamantwerkzeuge nicht sehr teuer und die einzige Möglichkeit, sie wiederherzustellen, besteht darin, das Salzen unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens zu beseitigen..
Es gibt jedoch eine andere Klasse von Geräten, die sich durch eine erhöhte Festigkeit, Dichte und Härte des Verbindungsmaterials sowie einen speziell ausgewählten Anteil an Diamantkorn auszeichnet. Dies gilt in der Regel für große Trennscheiben und Kronen, die erheblichen Betriebsbelastungen ausgesetzt sind. Dieses Werkzeug ist ziemlich teuer und sein vollständiger Austausch, da es abgenutzt ist, ist absolut irrational. Stattdessen können nur die Kontaktflächen von spezialisierten Organisationen überholt oder ersetzt werden. Dies ist die optimale Lösung für professionelle Wandsäge-Handwerker, die die Abschreibungskosten um das 2- bis 3-fache reduziert.
Welche Arten von Diamantwerkzeugen gibt es? Wie werden sie verwendet und welche Betriebsregeln sollten beachtet werden?