Kim cương chế biến là gì?

Kim cương là một khoáng chất tự nhiên là carbon với một mạng tinh thể đẳng hướng. Do đặc thù của cấu trúc phân tử, nó là một vật liệu cực kỳ cứng có thể được lưu trữ vô thời hạn.

Thành phần hóa học của kim cương có thể được thay đổi dưới tác động của các yếu tố khác nhau: nhiệt độ cao, áp suất và / hoặc chân không. Do tác động của chúng, kim cương biến thành một nguyên tố hóa học khác, than chì, có thành phần khác nhau về đặc tính định tính.

Kim cương được sản xuất bằng khai thác tự nhiên và khai thác nhân tạo. Trong khuôn khổ của phương pháp thứ hai, than chì nguyên tố hóa học phải chịu nhiệt độ và áp suất cao. Vật liệu than chì thay đổi cấu trúc phân tử của nó và biến thành nguyên liệu kim cương, có được các tính chất đặc trưng của sức mạnh.

Lịch sử khai thác kim cương vô cùng trẻ. Điều này là do sự phức tạp của việc tìm kiếm và khai thác khoáng sản, cũng như những khó khăn liên quan đến quá trình chế biến của nó. Công nghệ xử lý vật liệu được mô tả với sự trợ giúp của một viên kim cương khác bắt đầu trở nên phổ biến chỉ từ thế kỷ XIV-XV trong thời đại của chúng ta. Cho đến thời điểm này, phương pháp này chỉ được sử dụng bởi các bậc thầy Ấn Độ cổ đại, những người cẩn thận giữ bí mật về công nghệ.

Trên lãnh thổ của Nga, sự phát triển của các mỏ khoáng sản và sự phát triển của các công nghệ chế biến của nó chỉ chiếm quy mô công nghiệp trong nửa sau của thế kỷ XIX. Hôm nay tại Siberia, công việc đang được tiến hành khai thác khoáng sản này trong các mỏ nằm trong danh sách lớn nhất thế giới. Đồng thời làm chủ tất cả các loại chế tác kim cương.

Công nghệ xử lý và một bộ thiết bị kỹ thuật phù hợp cho việc này được xác định theo tên của mục tiêu cuối cùng mà kim cương được xử lý sẽ được sử dụng.

Các đặc tính của kim cương đòi hỏi phải sử dụng nó trong các hệ thống công cụ, công cụ và thiết bị khác nhau. Ví dụ, một phần kim cương nhỏ, một mảnh vụn, được sử dụng làm lớp phủ phun phủ lên bề mặt làm việc của bất kỳ thiết bị cắt nào. Mạ kim cương được sử dụng để ứng dụng để cắt đĩa, cưa, băng, được thiết kế để cưa kim loại, đá, bê tông, gốm sứ và các vật liệu khác.

Bất chấp sự ổn định của kim cương đối với tác động của tải trọng phá hủy của phổ rộng, anh ấy là một vật liệu dễ vỡ. Việc sử dụng công nghệ ép gõ giúp cho việc nghiền kim cương thành chip. Nghiền khoáng được thực hiện bằng máy ép thủy lực (tùy chọn xử lý này hiếm khi được áp dụng).

Công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất là cán phay. Là một phần của quá trình này, nguyên liệu thô được chuyển qua một băng tải đến một buồng đặc biệt trong đó các con lăn hình trụ tiếp xúc với nhau quay. Đi qua giữa họ, những viên kim cương thô ráp vỡ vụn. Xem xét hệ số cường độ kim cương, một số khối có con lăn quay với các khoảng trống khác nhau giữa chúng được sử dụng trên băng tải. Điều này cho phép bạn giảm tải cho cơ chế, vì nó là một giai đoạn nghiền theo nguyên tắc nhiều hơn đến ít hơn.

Các tham số kích thước của phần vụn được xác định theo tên của mục tiêu cuối cùng sẽ được sử dụng. Diamond grit hạt lớn hơn được sử dụng để gia công thô các vật liệu có hệ số cường độ cao: gốm sứ, đá granit, sứ. Ví dụ, mảnh vụn lớn được sử dụng như một yếu tố cắt áp dụng cho cạnh làm việc của mão tròn được thiết kế để cắt lỗ tròn trong vật liệu cứng: gạch men, bê tông, tấm đá granit và các loại khác.

Mảnh kim cương có độ chi tiết nhỏ hơn được áp dụng để thực hiện xử lý mỏng các vật liệu này hoặc các vật liệu đó. Trong khuôn khổ của điều trị này, vật liệu được làm sạch, đánh bóng và đánh bóng. Đánh bóng được thực hiện với một dán đặc biệt, dựa trên bụi kim cương. Thu được các viên kim cương có kích cỡ hạt khác nhau bằng cách nghiền và sàng tiếp theo.

Quá trình thu được vật liệu kim cương phù hợp để sử dụng cho mục đích sản xuất là một quy trình tốn nhiều công sức hơn so với công nghệ ép sốc. Khi các vật liệu này được sử dụng, ví dụ, các vòng tròn để cắt kính, mẹo về dụng cụ tiện và các công cụ khác. Chúng là các yếu tố bao gồm hoàn toàn khối kim cương. Thực hiện các bổ sung như vậy liên quan đến việc thực hiện các quy trình sản xuất liên quan đến chi phí tài nguyên và sử dụng một số công nghệ xử lý cùng một lúc.

Các đặc tính của độ bền kim cương gây khó khăn cho việc chế tạo các bộ phận đặt ra yêu cầu cao về các thông số kích thước và độ chính xác hình dạng.

Sự kết hợp chính xác của các yếu tố ảnh hưởng đến công cụ xử lý và vật liệu được xử lý cho phép xử lý hiệu quả nhất. Ví dụ, trong một số trường hợp, phôi được gia nhiệt trong phạm vi nhiệt độ trung bình và nhiệt độ của thiết bị xử lý được giữ trong khu vực có hiệu suất nhiệt thấp. Trong trường hợp này, phôi được gia nhiệt trước có thể được xử lý và phần trăm hao mòn dụng cụ được giảm.

Một cách khác để chế biến kim cương là bằng sắt nóng. Khoáng chất này có thể tham gia phản ứng hóa học với kim loại được nung nóng đến nhiệt độ cao. Sắt nóng bắt đầu hấp thụ thành phần carbon của kim cương. Tại điểm tiếp xúc của kim loại nóng với khoáng chất, ở cấp độ phân tử, chất này tan chảy.

Phương pháp này có hiệu quả sản xuất thấp, tuy nhiên, chỉ với sự giúp đỡ của nó, nó có thể đạt được kết quả nhất định trong việc xử lý vật liệu kim cương.

Việc áp dụng phương pháp thép nóng được thực hiện khi cần cắt giảm khối lượng lớn nguyên liệu thô với tỷ lệ chất thải tối thiểu. Phương pháp sử dụng dây thép nóng được điều khiển bởi trục quay. Trong trường hợp này, đường cắt càng mỏng càng tốt và việc mất nguyên liệu chính được giảm thiểu.

Với phương pháp cưa nóng, chỉ có thể thực hiện các thao tác nhằm mục đích xử lý bản chất chung. Cắt chi tiết được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật mài tinh vi hơn.Phương pháp này cũng sử dụng công nghệ khoan nóng. Trong trường hợp này, phần tử thép khoan cũng được nung nóng đến nhiệt độ cao. Hiệu quả của phương pháp cũng được tăng lên bằng cách làm nóng hai phần do ma sát với nhau.

Khoan kim cương được sử dụng để gia công thô. Dọc theo đường phân chia của phôi, các lỗ có đường kính mong muốn được khoan. Bộ mở rộng neo đặc biệt được đắm chìm trong chúng. Công nghệ cho phép bạn quản lý việc mở rộng các neo xen kẽ hoặc đồng thời. Do đó, có thể thực hiện phân chia phôi có kiểm soát dọc theo một đường nhất định.

Hướng chính trong công nghệ chế biến khoáng sản này là nghiền. Nhờ thủ tục này, kim cương có được hình thức cuối cùng của chúng, và trong một số trường hợp biến thành đá quý.

Làm kim cương, các bậc thầy sử dụng các phương pháp xử lý từng bước. Dự trữ thô được loại bỏ tạp chất của các khoáng chất khác, nếu có. Sau đó, cắt thô được thực hiện, nhờ đó hình thức chính của sản phẩm trong tương lai được hình thành. Sau này, việc cắt giảm bắt đầu.

Để mài khoáng kim cương, các thiết bị được sử dụng được trang bị vòi phun đặc biệt - đĩa hoặc đĩa có độ dày, hình dạng và vật liệu sản xuất tương ứng với tên của quy trình được thực hiện. Bề mặt làm việc của các vòi này được phủ các hạt kim cương có đường kính khác nhau.

Nếu việc cắt được thực hiện để có được một viên đá quý - một viên kim cương, thì rất nhiều vòi phun với một loạt các thông số kích thước được sử dụng. Các tấm hoặc đĩa đầu tiên được sử dụng với đá mài kim cương có đường kính lớn nhất. Khi quá trình tiến hành, độ chi tiết của vòi phun giảm. Việc đánh bóng cuối cùng được thực hiện bằng hạt nano kim cương.

Các công cụ được sử dụng để cắt là khác nhau về mục đích và nguyên tắc hoạt động. Một số trong số chúng hoạt động do sự hiện diện của chuyển động quay của rôto, trên trục cuối có gắn đĩa mài. Công việc của các công cụ khác dựa trên nguyên tắc chuyển động tịnh tiến. Các tấm mài được chèn vào kẹp đặc biệt của các công cụ này.

Trong quá trình chế biến, những viên kim cương được nghiền thành trạng thái thủy tinh trong suốt. Do thực tế là các cạnh của viên kim cương trong tương lai được đặt ở các vị trí được điều chỉnh nghiêm ngặt, và ở một góc nhất định, vật liệu thô được biến thành đá quý. Ở giai đoạn cuối của quá trình xử lý, nó được đánh bóng đến trạng thái gương.

Thông tin thú vị về khai thác và chế biến kim cương có thể được tìm thấy trong video tiếp theo.