A gyémánt
A gyémánt a szén (C), mint kémiai elem köbös kristályrács szerkezetű változata, általában oktaéder alakú kristályokat képez.
A gyémánt a világ legkeményebb anyaga. Keménysége az 1-10 értékű Mohr keménységi skálán: 10 (Vickers keménység 10000 N/mm2)
A gyémánt 1000°C körüli hőmérsékleten átalakul a szén másik, hexagonális rácsszerkezetű változatává, grafittá, amely kimondottan lágy anyag (a Mohr skálán 1 és 2 között).
A gyémánt, mint szerszámanyag
A gyémánt a keménysége miatt alkalmas más anyagok megkarcolására, koptatására, forgácsolására, de felhasználását korlátozza az a tény, hogy forgácsolásnál gyakran keletkezik 1000°C feletti hőmérséklet, amit a gyémánt nem bír ki. A másik korlát az, hogy magas hőmérsékleten a szén és a vas kémiai reakcióba lép egymással (Fe3C), ezért acél és öntöttvas forgácsolására nem használható.
A gyémánt alkalmas viszont nemvas elemek, pédául alumíniumötvözetek és színesfémek, keramikus anyagok, üveg, kőzetek és szintetikus kompozitok megmunkálásához. Ezeket az anyagokat más szerszámmal megmunkálni általában problémás.
A természetes gyémánt mellett sok szintetikusan előállított gyémántot is használnak.
Szerszámanyagként a gyémántot több formában használják:
- szemcsék hordozószerszámon
- polikristályos formában (PKD)
- szerszámok bevonataként
Gyémánt szerszámok
Ebben a blogban az alábbi gyémánt szerszámokkal foglalkozunk:
- Gyémántfúró burkolólapokhoz
- Gyémánt vágótárcsa csempéhez, burkolólapokhoz, betonhoz
- Gyémánt falhoronymaró és felületcsiszoló tárcsa építőanyagokhoz
- Gyémánt reszelő edzett acélhoz és kerámiához
- Gyémánt felületsimító szerszám forgácsolt alkatrészek felületi érdességének csökkentése céljából
- Keményfém marók gyémánt bevonata grafit, üvegszálas műanyag, alumínium-szilícium ötvözetek forgácsolásához
- Csavarozó bitek gyémánt bevonata
- Szerszámélezés gyémánttal
A gyémánt további felhasználása szerszámként: gyémánt lapkás esztergakések és marók nemvas fémek és kompozit anyagok forgácsolásához, gyémánt köszörűkorongok keményfém szerszámok és alkatrészek csiszolásához, gyémánt hónoló hasábok, gyémánt paszta polírzáshoz, fogászati szerszámok, mérőeszközök tapintócsúcsa, húzgyűrű dróthúzásnál, köszörűkorong szabályozó gyémánt, stb.
Gyémántfúró
A gyémántfúró* egyszerű szerszám: egy cső végére gyémántszemcsék vannak rögzítve galvanikus úton. Szakipari munkánál használják akkus fúrógépbe fogva kemény burkolólapok, gres lapok, csempék, porcelánok, márvány és gránit táblák átfúrásához. Különböző méretekben készül Ø5-83 mm-ig. Jó minőségű, körkörös, kitöredezés mentes furatokat ad ott, ahol a hagyományos keményfém csempefúrófúró, vagy üvegfúró nem nyújt jó eredményt. A hagyományos gyémántfúró vízhűtést igényel, de van szárazon dolgozó változata is, amely tartósabb és vezetékes géppel is használható.
Gyémánt vágótárcsa
A gyémánt vágótárcsa* flex sarokcsiszoló gépen, vagy asztali és hordozható fűrészgépen használható. Csempék és kemény burkolólapok vágásához általában a folyamatos élű korongokat használják, ahol a gyémánt szemcsék egy acéltárcsa peremélre vannak rögzítve. Betonhoz a szegmenses korongokat ajánlják, amelyeknél könnyebb a törmelék távozása. Vannak univerzális, vcsempéhez és betonhoz egyaránt alkalmas korongok, amelyeken folyamatos a gyémánt réteg, de oldala hornyolva van a törmelék könnyebb távozása érdekében.
Gyémánt felületcsiszoló és horonymaró
A gyémánt felületcsiszoló* és a falhoronymaró* tárcsa betonhoz, terméskőhöz és más építőanyagokhoz való. Használata hasonló a vágótárcsához, de értelemszerűen nem vágásra, hanem felületcsiszolásra, vagy hornyolásra használják.
Gyémánt reszelő
A gyémánt reszelő* és a gyémánt tűreszelő* edzett acélhoz, keményfémhez, kerámiához, porcelánhoz, üveghez, gumihoz és műanyaghoz alkalmasak. Alakító szerszámok gyártásánál és az ékszerész szakmában használják. Csekély nyomás elegendő a jó anyagleválasztáshoz, a nagy nyomás túlzott kopáshoz vezethet. Az eltömődött gyémántreszelő radírgumival, vagy petróleummal és fémkefével tisztítható.
Gyémánt felületsimító
A gyémánt felületsimító* szerszám legömbölyített polikristályos gyémántot (PKD) használ forgácsolt alkatrészek felületi érdességének csökkentése céljából. Ra = 0,1-0,5 µm felületminőség elérhető köszörülés nélkül esztergagépen, esetleg megmunkálóközponton. Az esztergáláshoz hasonló műveletben a szerszám végighalad a felületen és a rúgó által a felülethez szorított gyémánt betét forgács nélküli alakítással elsimítja a felületi egyenetlenségeket. A felületgörgőzés alternatívája.
Gyémánt bevonat ujjmarókon
A keményfém marók és mikrómarók* gyémánt bevonata egy néhány mikron vastagságú 8000 HV keménységű réteg a szerszám felületén. Grafit, kompozit anyagok, üvegszálas műanyag, alumínium-szilícium ötvözetek forgácsolásához ajánlják. A bevonat jelentősen csökkenti a szerszámkopást és a forgácsolási sebesség 1,5~2,5-szeres növelését teszi lehetővé változatlkan előtolás mellett. Ezáltal a forgácsolási idő átlagosan felére csökken a szerszám élettartama pedig megnő.
Gyémánt bevonatos bitek
A gyémánt bevonatos csavarozó bitek* biztos tartást adnak a szerszámnak a csavarban, mert a bevonatolásához alkalmazott apró gyémánt szemcsék szabályosan beleharapnak a csavarfej bemélyedésébe. Igényes csavarozáshoz optimális, különösen alkalmas nagy sorozatban végzett intenzív munkához. Biztonságosan használható értékes anyagokkal végzett munkánál
Szerszámélezés gyémánttal
Keményfém szerszámok élezésénél a gyémánt köszűkorong tulajdonságai messze felülmúlják a korund, vagy sziliciumkarbid korongét. A hagyományos szemcsék a keményfém nagy keménysége miatt hamar eltompulnak, nagy erővel nyomják a leválasztandó anyagot, ami jelentős hőfejlődést okoz. A sokkal keményebb gyémánt szemcsék viszont élesek maradnak, jobban vágnak, kisebb hőfejlődéssel. A gyémánt koron kopása minimális, szabályozást nem igényel.
Gyorsacél szerszámoknál gyémánt helyett inkább a köbös bórnitridet (CBN) használják, amely hasonló rácsszerkezetű anyag. Keménysége ugyan valamivel kisebb, de hőállósága nagyobb és nem lép kémiai reakcióba a vassal.
Van néhány kivétel: A Drill Doctor* fúróélező gépeknél a kis átmérőjű korong érintkezése a fúróval olyan kicsi, hogy nem lép fel káros kölcsönhatás, viszont a gyémánt tartósabb. Kézi élezésnél a perforált gyémántkorong* csak szakaszosan érintkezik a szerszámmal, a hőmérséklet nem éri el azt a kritikus szintet, ami ártana a gyémántnak.
