El diamante es un mineral natural que es carbono con una red cristalina alotrópica. Debido a las peculiaridades de la estructura molecular, es un material extremadamente duro que puede almacenarse indefinidamente.
La composición química de un diamante se puede cambiar bajo la influencia de varios factores: alta temperatura, presión y / o vacío. Como resultado de su acción, el diamante se convierte en otro elemento químico, el grafito, que tiene una composición diferente de características cualitativas.
Los diamantes son producidos por la minería natural y la minería artificial. En el marco del segundo método, el grafito del elemento químico se somete a altas temperaturas y presiones. El material de grafito cambia su estructura molecular y se convierte en materias primas de diamante, adquiriendo las propiedades características de resistencia.
Antes de su uso posterior, la materia prima resultante necesita un procesamiento adicional. El factor de aumento de la dureza del diamante requiere un enfoque especial de los métodos de su implementación.
Historia
La historia de la extracción de diamantes es extremadamente joven. Esto se debe a la complejidad de la búsqueda y extracción del mineral, así como a las dificultades asociadas con su procesamiento. La tecnología de procesamiento del material descrito con la ayuda de otro diamante comenzó a ganar popularidad solo en el siglo XIV-XV de nuestra era. Hasta este momento, este método era usado solo por los antiguos maestros indios, quienes guardaban cuidadosamente los secretos de la tecnología.
En el territorio de Rusia, el desarrollo de yacimientos minerales y el desarrollo de sus tecnologías de procesamiento tuvieron escala industrial solo en la segunda mitad del siglo XIX. Hoy en Siberia, se está trabajando en la extracción de este mineral en las minas que están en la lista de las más grandes del mundo. Al mismo tiempo domina todos los tipos de procesamiento de diamantes.
Características de procesamiento
La tecnología de procesamiento y un conjunto de dispositivos técnicos adecuados para esto están determinados por el nombre del objetivo final para el cual se utilizará el diamante procesado.
Las características del diamante requieren su uso en diversos sistemas tecnológicos, herramientas y dispositivos. Por ejemplo, una pequeña fracción de diamante, una miga, se utiliza como un recubrimiento en aerosol que cubre las superficies de trabajo de cualquier dispositivo de corte. El revestimiento de diamante se utiliza para la aplicación en discos de corte, sierras, bandas, diseñado para aserrar metal, piedra, concreto, cerámica y otros materiales.
A pesar de la estabilidad del diamante a los efectos de cargas destructivas de un amplio espectro, él es un material frágil. El uso de la tecnología de prensado por percusión hace posible triturar los diamantes en chips. La trituración de minerales se realiza con una prensa hidráulica (esta opción de tratamiento rara vez es aplicable).
La tecnología más utilizada es el laminado. Como parte de este proceso, la materia prima se transporta a través de un transportador a una cámara especial en la que los rodillos cilíndricos en contacto entre sí giran. Pasando entre ellos, el diamante en bruto se desmorona. Teniendo en cuenta el coeficiente de resistencia del diamante, en el transportador se utilizan varios bloques con rodillos giratorios con diferentes espacios entre ellos. Esto le permite reducir la carga en el mecanismo, ya que es una trituración gradual en el principio de más a menos.
La superficie de trabajo de los rodillos está cubierta con un revestimiento de diamante, ya que ningún otro material es capaz de soportar esta carga en un equivalente tan efectivo.
Los parámetros dimensionales de la fracción de migajas están determinados por el nombre del objetivo final para el que se utilizará. El grano más grande de grano de diamante se utiliza para el procesamiento en bruto de materiales con un factor de alta resistencia: cerámica, granito, porcelana. Por ejemplo, la miga grande se utiliza como elemento de corte aplicado al borde de trabajo de las coronas circulares diseñadas para cortar orificios redondos en materiales duros: baldosas de cerámica, concreto, losas de granito y otros.
La miga de diamante de menor granularidad se aplica a la implementación del procesamiento delgado de estos o esos materiales. En el marco de este tratamiento, los materiales se limpian, pulen y pulen. El pulido se realiza con una pasta especial, que se basa en polvo de diamante. La obtención de astillas de diamante de diferentes tamaños de grano se logra mediante trituración y tamizado posterior.
El paso del diamante triturado a través de paneles de malla con diferentes tamaños de celdas permite obtener fracciones de un diámetro fijo.
El proceso de obtención de materiales de diamante adecuados para su uso en fines de producción es un procedimiento más laborioso que la tecnología de prensado de impacto. A medida que se utilizan estos materiales, por ejemplo, círculos para cortar vidrio, puntas de herramientas de torneado y otros. Son elementos formados enteramente en masa de diamante. Hacer tales adiciones implica llevar a cabo procedimientos de producción asociados con los costos de recursos y el uso de varias tecnologías de procesamiento al mismo tiempo.
Las propiedades de la resistencia del diamante dificultan la fabricación de piezas que imponen altas exigencias en los parámetros dimensionales y la precisión de la forma.
El único material con el que puede producir un procesamiento eficiente de diamantes en bruto es el propio diamante.
La combinación correcta de factores que afectan la herramienta de procesamiento y el material que se procesa permite el procesamiento más eficiente. Por ejemplo, en algunos casos, la pieza de trabajo se calienta dentro del rango de temperatura promedio, y la temperatura del dispositivo de procesamiento se mantiene en el área de bajo rendimiento térmico. En este caso, la pieza de trabajo precalentada es susceptible de procesarse, y se reduce el porcentaje de desgaste de la herramienta.
El uso de este método se debe a las propiedades del diamante, que adquiere bajo la influencia de altas temperaturas. Cuanto mayor sea la temperatura, menor será el coeficiente de resistencia del mineral.
¿Cómo hacer una división?
Otra forma de procesar un diamante es con hierro caliente. Este mineral es capaz de entrar en una reacción química con el metal calentado a altas temperaturas. El hierro caliente comienza a absorber el componente de carbono del diamante. En el punto de contacto del metal caliente con el mineral, a nivel molecular, este último se funde.
Este método tiene una baja eficiencia de producción, sin embargo, solo con su ayuda es posible lograr ciertos resultados en el procesamiento de material de diamante.
La aplicación del método de acero caliente se lleva a cabo cuando es necesario cortar grandes volúmenes de materias primas con una relación mínima de residuos. El método utiliza alambre de acero caliente impulsado por ejes giratorios. En este caso, la línea de corte es lo más delgada posible, y se minimiza la pérdida de la materia prima principal.
Con el método de aserrado en caliente, solo se pueden realizar manipulaciones dirigidas a procesar una naturaleza general. El corte detallado se realiza utilizando técnicas de rectificado más sofisticadas.Este método también utiliza la tecnología de perforación en caliente. En este caso, el elemento de perforación de acero también se calienta a altas temperaturas. La eficiencia del método también aumenta al calentar las dos partes como resultado de la fricción entre sí.
La perforación diamantada se utiliza para desbaste. A lo largo de la línea de división de la pieza, se perforan agujeros del diámetro deseado. Los expansores de ancla especiales están inmersos en ellos. La tecnología le permite gestionar la expansión de anclajes alternativamente o simultáneamente. Debido a esto, es posible realizar una división controlada de la pieza a lo largo de una línea dada.
El papel clave para la efectividad del método lo desempeña el ángulo en el que se perforan los orificios. Cualquier desviación de los valores especificados puede llevar a una precisión de desglose.
¿Qué son los diamantes pulidos?
La dirección principal en la tecnología de procesamiento de este mineral es su molienda. Gracias a este procedimiento, los diamantes adquieren su forma final, y en algunos casos se convierten en piedras preciosas.
Haciendo diamantes, los maestros recurren a métodos de procesamiento paso a paso. El stock en bruto se elimina de las impurezas de otros minerales, en su caso. Luego se realiza el corte aproximado, gracias al cual se forma la forma principal del producto futuro. Después de esto, comienza el corte.
Para moler un diamante mineral, se utilizan dispositivos que están equipados con boquillas especiales, discos o placas que tienen un grosor, forma y material de fabricación que se corresponden con el nombre del procedimiento que se está realizando. Las superficies de trabajo de estas boquillas están recubiertas con partículas de diamante de varios diámetros.
Si el corte se realiza para obtener una piedra preciosa: un diamante, se utilizan muchas boquillas con una amplia gama de parámetros dimensionales. Las primeras placas o discos utilizados con grano de diamante del mayor diámetro. A medida que avanza el proceso, la granularidad de las boquillas disminuye. El pulido final se lleva a cabo utilizando nanopartículas de diamante.
Las herramientas utilizadas para cortar son diferentes en el propósito y principio de operación. Algunos de ellos funcionan debido a la presencia de un movimiento giratorio del rotor, en el eje del extremo del cual está unido un disco de molienda. El trabajo de otras herramientas se basa en el principio de movimiento recíproco. Las placas de molienda se insertan en abrazaderas especiales de estas herramientas.
Durante el procesamiento, los diamantes se muelen a un estado vítreo transparente. Debido al hecho de que los bordes del futuro diamante están ubicados en posiciones estrictamente ajustadas, y en un ángulo dado, el material en bruto se transforma en una piedra preciosa. En la última etapa de procesamiento se pule a un estado espejo.
La reproducción de todo el proceso lleva una gran cantidad de tiempo (a veces años), lo que se explica por la resistencia del mineral a los efectos externos.
Se puede encontrar información interesante sobre la extracción y el procesamiento de diamantes en el siguiente video.
