Utensili diamantati: tipi, scopo e regole operative

Sezioni dell’articolo

• Uno strumento prezioso: come funziona
• Tipi, scopo e ambito di utilizzo
• Utilizzare con utensili manuali
• Taglio a diamante su attrezzature fisse
• Modalità di elaborazione
• Restauro di bordi diamantati

In termini di efficienza nella lavorazione di materiali duri, i diamanti sintetici non hanno praticamente concorrenti. Nella nostra recensione, parleremo dei tipi di utensili diamantati, delle caratteristiche della scelta e, soprattutto, delle modalità di elaborazione e delle regole per mantenere i bordi adatti alle condizioni di lavoro..

Uno strumento prezioso: come funziona

I processi fisico-meccanici che accompagnano la lavorazione di vari materiali hanno una tendenza generale: il corpo di taglio deve avere una durezza superiore a quella del materiale in lavorazione e muoversi ad esso ad una certa velocità. Per quanto riguarda la lavorazione di metalli, legno e plastica, acciaio altamente legato o comuni abrasivi come carburo di silicio o carborundum possono essere utilizzati come materiale di lavorazione. Tuttavia, quando si ha a che fare con materiali molto duri come il granito o il cemento, viene data preferenza alle sostanze con una durezza senza precedenti: i diamanti sintetici..

Come altri tipi di utensili abrasivi, il diamante ha una dispersione di microparticelle con bordi affilati, che sono fissati in uno strato di legante. Di norma, come legante vengono utilizzate leghe metalliche con un elevato punto di rammollimento. Nel processo di lavoro, lo strumento perde parte dei trucioli di diamante, mentre lo strato superiore del legame viene fuso e cancellato sulla superficie trattata, esponendo nuove particelle con bordi taglienti.

Esistono numerose varianti di utensili diamantati progettati per il taglio, la rettifica, la fresatura e la perforazione. In questo caso, la spruzzatura si trova esclusivamente sui bordi dei bordi di lavoro. In queste posizioni, si ottiene la massima velocità di taglio, che è un requisito essenziale per il corretto funzionamento dell’utensile diamantato. Ciò è associato a uno svantaggio specifico di questo metodo di elaborazione: un’alta temperatura nella zona di contatto, quindi, di solito tale lavoro viene eseguito con la fornitura di refrigerante.

Tipi, scopo e ambito di utilizzo

Gli utensili diamantati hanno guadagnato popolarità grazie all’elevata efficienza nella lavorazione di materiali duri, alla pulizia delle superfici lavorate, all’elevata precisione e alla capacità di lavorare con prodotti fragili. Un’altra caratteristica è la varietà di tipi di strumenti per eseguire attività altamente specializzate.

I più diffusi sono i dischi diamantati per il taglio di pietra e cemento. Questi materiali di consumo sono disponibili in due fattori di forma: labbro (segmentato) diviso e cornice a costine. Si ritiene che una ruota con un bordo diviso sia più adatta per la lavorazione a secco grazie al fatto che la rimozione della polvere dall’area di taglio mediante il flusso d’aria attraverso le fessure è più efficiente, mentre la presenza di piste a spirale su un disco con un bordo a gradini è migliore per accelerare il flusso di refrigerante.

Per le superfici di smerigliatura vengono utilizzate coppe diamantate, sul cui lato di lavoro sono presenti sporgenze, le cui superfici giacciono sullo stesso piano. Da un lato, questa configurazione riduce l’area di contatto e, di conseguenza, riduce il riscaldamento per attrito. D’altra parte, gli spazi d’aria tra i segmenti facilitano l’effettiva rimozione delle particelle di materiale rimosse. Esistono diverse configurazioni di segmenti di tazze che non hanno una differenza fondamentale, ma differiscono nell’efficienza di rimozione di vari materiali di scarto dalla zona di macinazione.

Di norma, la base delle coppe è rigida, ma anche le cosiddette tartarughe sono abbastanza comuni, in cui numerosi segmenti sono fissati su una base flessibile. Esistono un gran numero di varietà di un tale strumento, che differiscono nella composizione del legame, nella dimensione della granella di diamante e nella configurazione dei segmenti, e ogni singolo tipo di tartaruga è progettato per funzionare con un certo tipo di pietra con una rigorosa limitazione delle modalità di lavorazione.

Le punte da trapano sono il terzo tipo diffuso di utensili diamantati progettati per la produzione di fori in masse dure con il metodo senza impatto. Nella zona di spruzzatura, la punta ha un diametro effettivo di alcuni millimetri più grande delle dimensioni esterne dell’ugello, il che crea uno spazio per la rimozione della polvere e l’estrazione del nucleo. Il bordo delle corone può essere segmentato per analogia con i dischi da taglio, che consente di aumentare la velocità di rotazione dell’utensile e aumentare la produttività della perforazione con una forza di avanzamento uguale.

Utilizzare con utensili manuali

Il più importante valore applicato degli utensili diamantati è considerato il suo utilizzo per la lavorazione di prodotti in pietra, lo smantellamento di strutture in calcestruzzo e la produzione di canali tecnologici. Per questi scopi, è ottimale utilizzare utensili elettrici portatili, sfruttando l’elevata mobilità a scapito della precisione di elaborazione..

Non tutti gli strumenti di rettifica portatili sono adatti per utensili da taglio diamantato. Di tutta la gamma di requisiti di progettazione, ci sono due più importanti: la capacità di regolare la velocità del mandrino e la disponibilità di dispositivi per la presa con entrambe le mani. Pertanto, le smerigliatrici ordinarie non possono essere utilizzate per lavori di rettifica, solo smerigliatrici angolari speciali con una maniglia anteriore sviluppata e controllo della velocità, in alcuni casi potrebbe essere necessario un dispositivo di alimentazione del refrigerante standard. È possibile eseguire il taglio con smerigliatrici, tuttavia è necessario selezionare dischi diamantati segmentati in base alla velocità dell’utensile. Il fissaggio di tutti i consumabili diamantati per utensili manuali è standardizzato: un foro da 22,2 mm per i dischi e una filettatura da 14 mm per le tazze.

Per la perforazione, vengono utilizzati trapani senza martello pesanti o trapani a percussione, che hanno un meccanismo per disabilitare il meccanismo a percussione. La potenza dell’utensile viene selezionata in base al diametro delle corone, tuttavia, di norma, non inferiore a 1,5 kW. Quasi tutte le attrezzature di perforazione a diamante hanno un gambo tondo o sfaccettato con uno spessore di almeno 8 mm per il bloccaggio in un mandrino a tre ganasce. Durante la perforazione, è consentito utilizzare un raffreddamento a liquido abbondante dell’area di lavoro a causa della notevole distanza dell’azionamento elettrico da esso, tuttavia, il fluido deve essere fornito con il metodo della gravità..

Taglio a diamante su attrezzature fisse

Il metodo tecnologicamente più avanzato di utilizzo di utensili diamantati è come macchine utensili. Ciò include sia macchine per la rettifica che per il taglio pesanti e installazioni speciali a mobilità ridotta. Un esempio di questi ultimi sono i tronchesi progettati per il taglio di calcestruzzo per asfalto con dischi di diametro superiore a 400 mm e maschere per la foratura del diamante..

I principali vantaggi delle apparecchiature fisse sono l’elevata precisione, fornita da un letto rigido e un meccanismo di alimentazione automatica, nonché la possibilità di un uso illimitato di refrigerante. Grazie a queste due circostanze, la durata dei bordi e la pulizia delle superfici trattate sono notevolmente aumentate. È impossibile non menzionare la maggiore praticità e sicurezza: l’operatore della macchina è meno stanco perché non è necessario tenere saldamente l’attrezzo con entrambe le mani.

Le rettificatrici fisse possono utilizzare pietre diamantate con un legame di metallo, ceramica ed polimero elastico. Di norma, tale attrezzatura viene utilizzata per rifinire i bordi di un utensile da taglio o per la lavorazione fine dei bordi su prodotti realizzati con pietre preziose. In tali casi, la durezza della granella diamantata è particolarmente vantaggiosa, poiché la rimozione di particelle di acciaio per utensili o pietra naturale avviene senza surriscaldamento del pezzo in lavorazione e quindi senza perdita irreversibile delle sue proprietà da parte del materiale..

Modalità di elaborazione

Gli utensili diamantati richiedono molto rispetto delle modalità di lavorazione: velocità di taglio, forza applicata, presenza di refrigerante nell’area di lavorazione. Il mancato rispetto di questi requisiti è praticamente garantito un danno all’utensile stesso o al pezzo. Tuttavia, non è così difficile imparare le regole del lavoro, per questo è necessario prendere in considerazione solo due circostanze.

Il primo è la necessità di garantire un’usura uniforme dei bordi, durante la quale si verifica una graduale distruzione del legame e l’esposizione di grani diamantati “freschi”. Se la velocità di elaborazione richiesta non viene rispettata, il legante si scioglierà, ostruendo i pori sulla superficie dei bordi, questo fenomeno si chiama salatura. È possibile aggiornare i bordi macinandoli uniformemente contro un materiale solido e duro con un componente abrasivo, ad esempio mattoni in ceramica o una mola consumata.

Un’altra regola segue dalla prima: qualsiasi utensile da rettifica o taglio è progettato per elaborare un determinato elenco di materiali in conformità con le modalità e la sequenza di questa lavorazione. Quindi, per i dischi e le corone, il produttore regola rigorosamente la velocità di rotazione e la forza di avanzamento, e per tazze e pietre flessibili: il numero di passaggi per ridurre le dimensioni del grano, la presenza di refrigerante, la capacità di lavorare su superfici o bordi piatti. Pertanto, solo il rispetto delle norme regolate dal produttore garantisce il funzionamento più lungo possibile degli utensili diamantati e l’alta qualità dei prodotti..

Restauro di bordi diamantati

Di conseguenza, va sottolineato che gli utensili diamantati possono essere sia un materiale di consumo (AGShK, piastre), sia calcolati per un funzionamento a lungo termine, come nel caso delle corone e delle ruote. La composizione del legante e la frazione di polvere di diamante in alcuni casi possono essere selezionate con l’aspettativa di uno spargimento accelerato, ma sistematico, cioè il lavoro viene eseguito non solo dal grano fissato sul bordo, ma anche dai frammenti sgretolati. In tali casi, gli utensili diamantati non sono molto costosi e l’unico modo per ripristinarli è eliminare la salatura usando il metodo sopra descritto..

Tuttavia, esiste un’altra classe di apparecchiature, caratterizzata da una maggiore resistenza, densità e durezza del materiale di legame, nonché da una frazione appositamente selezionata di grana diamantata. Di norma, ciò si applica ai dischi di taglio di grandi dimensioni e alle corone che presentano carichi operativi significativi. Questo strumento è piuttosto costoso e la sua sostituzione completa quando si consuma è assolutamente irrazionale. Invece, solo le superfici di contatto possono essere rinnovate o sostituite da organizzazioni specializzate. Questa è la soluzione ottimale per gli artigiani professionisti del taglio murale, riducendo i costi di ammortamento di 2-3 volte.