El diamant és un mineral natural que és carboni amb una xarxa cristal·lina alotròpica. A causa de les peculiaritats de l’estructura molecular, és un material extremadament dur que es pot emmagatzemar indefinidament.
La composició química d'un diamant es pot canviar sota la influència de diversos factors: alta temperatura, pressió i / o buit. Com a resultat de la seva acció, el diamant es converteix en un altre element químic, el grafit, que té una composició diferent de característiques qualitatives.
Els diamants són produïts per la mineria natural i la mineria artificial. En el marc del segon mètode, l'element químic grafit està sotmès a temperatures i pressions elevades. El material de grafit canvia la seva estructura molecular i es converteix en matèries primeres de diamant, adquirint les propietats característiques de la força.
Abans d’utilitzar, la matèria primera resultant necessita un processament addicional. El factor incrementat de la duresa dels diamants requereix una aproximació especial als mètodes de la seva implementació.
Història
La història de la mineria de diamants és molt jove. Això es deu a la complexitat de la recerca i extracció del mineral, així com a les dificultats associades al seu processament. La tecnologia de processament del material descrit amb l’ajuda d’un altre diamant va començar a guanyar popularitat només al segle XIV-XV de la nostra època. Fins a aquest moment, aquest mètode només va ser utilitzat pels antics mestres indis, que van mantenir acuradament els secrets de la tecnologia.
Al territori de Rússia, el desenvolupament dels dipòsits minerals i el desenvolupament de les seves tecnologies de processament van tenir una escala industrial només a la segona meitat del segle XIX. Avui a Siberia, s'està treballant en l'extracció d'aquest mineral a les mines que figuren a la llista de les més grans del món. Al mateix temps, dominava tot tipus de processament de diamants.
Processament de funcions
La tecnologia de processament i un conjunt de dispositius tècnics adequats per a això es determinen pel nom de l’objectiu final per al qual s’utilitzarà el diamant processat.
Les característiques del diamant necessiten el seu ús en diversos sistemes, eines i dispositius tecnològics. Per exemple, una petita fracció de diamant, una molla, s’utilitza com a recobriment per aspersió que cobreix les superfícies de treball de qualsevol dispositiu de tall. El recobriment de diamants s'utilitza per aplicar a discs de tall, serres, bandes, dissenyats per tallar metall, pedra, formigó, ceràmica i altres materials.
Malgrat l'estabilitat del diamant als efectes de càrregues destructives d'un ampli espectre, és un material fràgil. L’ús de la tecnologia de premsat de percussió permet triturar els diamants en xips. La trituració de minerals es fa mitjançant una premsa hidràulica (aquesta opció de tractament és poc freqüent).
La tecnologia més utilitzada és la laminació. Com a part d’aquest procés, la matèria primera es transmet a través d’un transportador a una càmera especial en la qual giren els rodets cilíndrics entre si. Passant entre ells, el diamant brut es desfà. Tenint en compte el coeficient de força de diamant, al transportador es fan servir diversos blocs amb rodets giratoris amb diferents espais entre ells. Això us permet reduir la càrrega del mecanisme, ja que es tracta d’una trituració gradual al principi de més a menys.
La superfície de treball dels rodets està recoberta de recobriment de diamant, ja que cap altre material és capaç de suportar aquesta càrrega en un equivalent tan efectiu.
Els paràmetres dimensionals de la fracció de la molla es determinen pel nom de l’objectiu final per al qual s’utilitzarà. El gra més gran de diamant s’utilitza per a la transformació de materials amb un factor d’alta resistència: ceràmica, granit, porcellana. Per exemple, la molla gran s'utilitza com a element de tall aplicat a la vora de treball de les corones circulars dissenyades per tallar forats rodons en materials durs: rajoles ceràmiques, formigó, lloses de granit i altres.
La miga de diamant de menor granularitat s'aplica a la implementació de processos prims d'aquests o d'aquests materials. En el marc d’aquest tractament, els materials es netegen, netejaran i poliran. El polit es realitza amb una pasta especial, basada en pols de diamant. L'obtenció de xips de diamant de diferents mides de gra s'aconsegueix mitjançant trituració i posterior tamisat.
Passar diamants triturats a través de panells de malla amb diferents mides de cel·les permet obtenir fraccions de diàmetre fix.
El procés d’obtenció de materials de diamants adequats per al seu ús en producció és un procediment més laboriós que la tecnologia de pressió. Com s’utilitzen aquests materials, per exemple, cercles per tallar vidre, consells d’eines de tornejat i altres. Són elements constituïts totalment per una massa de diamants. La realització d’aquestes addicions implica la realització de procediments de producció relacionats amb els costos dels recursos i l’ús de diverses tecnologies de processament alhora.
Les propietats de la força del diamant dificulten la fabricació de peces que exigeixen una alta exigència de paràmetres dimensionals i de precisió de forma.
L’únic material amb el qual podeu produir un processament eficient de diamants en brut és el mateix diamant.
La combinació correcta de factors que afecten l’eina de processament i el material que s’està processant permet el processament més eficient. Per exemple, en alguns casos, la peça de treball està escalfada dins del rang de temperatura mitjà i la temperatura del dispositiu de processament es manté a la zona de baix rendiment tèrmic. En aquest cas, la peça preescalfada es pot processar i es redueix el percentatge de desgast de l'eina.
L'ús d'aquest mètode es deu a les propietats del diamant, que adquireix sota la influència de les altes temperatures. Com més alta és la temperatura, menor serà el coeficient de resistència del mineral.
Com es fa una divisió?
Una altra forma de processar un diamant és amb ferro calent. Aquest mineral és capaç d’entrar en una reacció química amb el metall escalfat a altes temperatures. El ferro calent comença a absorbir el component carboni del diamant. Al punt de contacte del metall calent amb el mineral, a nivell molecular, aquest últim es fon.
Aquest mètode té una eficiència de producció baixa, però, només amb la seva ajuda és possible aconseguir certs resultats en el processament de material de diamant.
L’aplicació del mètode d’acer calent es fa quan cal tallar grans volums de matèries primeres amb una relació mínima de residus. El mètode utilitza filferro d’acer calent accionat per eixos rotatius. En aquest cas, la línia de tall és tan fina com sigui possible i es minimitza la pèrdua de la matèria primera principal.
Amb el mètode de tallat en calent, només es poden realitzar manipulacions dirigides a processar una naturalesa general. El tall detallat es realitza mitjançant tècniques de trituració més sofisticades.Aquest mètode també utilitza tecnologia de perforació en calent. En aquest cas, l'element d'acer de perforació també s'escalfa a temperatures elevades. L’eficiència del mètode també augmenta escalfant les dues parts com a resultat de la fricció entre elles.
La perforació de diamants s’utilitza per al desbast. Al llarg de la línia de divisió de la peça de treball, es foren forats del diàmetre desitjat. Hi ha immersos especials en ancoratges. La tecnologia us permet gestionar l’expansió d’ancoratges alternativament o simultàniament. Per això, és possible realitzar una divisió controlada de la peça al llarg d’una línia determinada.
El paper clau per a l’eficàcia del mètode es juga amb l’angle en què s’han perforat els forats. Qualsevol desviació dels valors especificats pot comportar una precisió de ruptura.
Què és el diamant polit?
La direcció principal en la tecnologia de processament d'aquest mineral és la seva trituració. Gràcies a aquest procediment, els diamants adquireixen la seva forma final i, en alguns casos, es converteixen en pedres precioses.
Fent diamants, els mestres recorren a mètodes de processament pas a pas. S'aclareixen les poblacions brutes d'impureses d'altres minerals, si n'hi ha. A continuació, es realitza el tall en brut, gràcies al qual es forma la forma principal del futur producte. Després d'això, comença el tall.
Per a la mòlta d'un mineral de diamant, s’utilitzen dispositius equipats amb broquets especials: discs o plaques de gruix, forma i material de fabricació que corresponen al nom del procediment que es realitza. Les superfícies de treball d’aquests broquets estan recobertes amb partícules de diamant de diferents diàmetres.
Si es fa el tall per obtenir una pedra preciosa: un diamant, llavors s’utilitzen molts broquets amb un ampli rang de paràmetres dimensionals. Les primeres s’utilitzen plaques o discos amb gran diamant de major diàmetre. A mesura que avanci el procés, la granularitat dels broquets disminueix. El poliment final es realitza mitjançant nanopartícules de diamant.
Les eines utilitzades per tallar són diferents en el propòsit i el principi d’operació. Algunes d’elles funcionen a causa de la presència d’un moviment de rotació del rotor, al final de l’eix del qual s’adjunta un disc de rectificat. El treball d'altres eines es basa en el principi del moviment alternatiu. Les plaques rectificadores s’insereixen en pinces especials d’aquestes eines.
Durant el processament, els diamants es fonen en un estat vidrejat transparent. A causa de que les vores del futur diamant es troben en posicions estrictament ajustades, i en un angle donat, el material en brut es transforma en una pedra preciosa. En l'última etapa del processament, es poleix a un estat mirall.
La reproducció de tot el procés té una gran quantitat de temps (de vegades anys), que s'explica per la resistència del mineral als efectes externs.
La informació interessant sobre la mineria i el processament de diamants es pot trobar al següent vídeo.
