Como os diamantes são processados?

O diamante é um mineral natural que é carbono com uma estrutura cristalina alotrópica. Devido à sua estrutura molecular, é um material extremamente duro que pode ser armazenado indefinidamente.

A composição química de um diamante pode ser alterada por vários fatores: alta temperatura, pressão e / ou vácuo. Como resultado de sua ação, o diamante se transforma em outro elemento químico - o grafite, que possui uma composição diferente de características qualitativas.

Os diamantes são obtidos por mineração natural e produção artificial. No segundo método, o elemento químico grafite é exposto a altas temperaturas e pressões. O material de grafite muda sua estrutura molecular e se transforma em diamantes em bruto, adquirindo propriedades de resistência características.

A história da mineração de diamantes é extremamente jovem. Isso se deve à complexidade da busca e extração do mineral, bem como às dificuldades associadas ao seu processamento. A tecnologia de processamento do material descrito com a ajuda de outro diamante começou a ganhar popularidade apenas por volta dos séculos XIV-XV DC. Até então, esse método era usado apenas por antigos mestres indianos, que guardavam cuidadosamente os segredos da tecnologia.

No território da Rússia, o desenvolvimento das jazidas minerais e o desenvolvimento de tecnologias para o seu processamento adquiriram escala industrial apenas na segunda metade do século XIX.Hoje, na Sibéria, estão em andamento as obras de extração desse mineral em minas que estão na lista das maiores do mundo. Ao mesmo tempo, todos os tipos de processamento de diamante foram dominados.

A tecnologia de processamento e o conjunto de dispositivos técnicos adequados para tal são determinados pelo nome da finalidade final para a qual o diamante lapidado será utilizado.

As características do diamante exigem seu uso em vários sistemas, ferramentas e dispositivos tecnológicos. Por exemplo, uma fração de diamante fino - grão, é usada como um revestimento de pulverização cobrindo as superfícies de trabalho de qualquer dispositivo de corte. A pulverização de diamante é usada para aplicação em discos de corte, serras, bandas projetadas para serrar metal, pedra, concreto, cerâmica e outros materiais.

Apesar da resistência do diamante aos efeitos de cargas destrutivas de uma ampla gama, é um material frágil... O uso da tecnologia de prensagem de impacto torna possível moer diamantes em lascas. A trituração do mineral é feita em prensa hidráulica (raramente esta opção de processamento é aplicável).

A tecnologia de laminação é mais amplamente utilizada. Como parte desse processo, a matéria-prima é alimentada por um transportador em uma câmara especial na qual os rolos cilíndricos em contato uns com os outros giram. Passando entre eles, os diamantes em bruto desmoronam. Considerando o fator de resistência do diamante, a esteira utiliza vários blocos com rolos rotativos que possuem diferentes tamanhos de folga entre eles. Isso permite reduzir a carga do mecanismo, uma vez que a britagem etapa a etapa é feita de acordo com o princípio do maior para o menor.

Os parâmetros de tamanho da fração do miolo são determinados pelo nome do propósito final para o qual será usado. O grão de diamante grosso é usado para processamento bruto de materiais com um fator de resistência aumentado: cerâmica, granito, grés porcelânico. Por exemplo, cavacos grossos são usados ​​como um elemento de corte aplicado à borda de trabalho de coroas circulares projetadas para fazer furos redondos em materiais duros: ladrilhos de cerâmica, concreto, placas de granito e outros.

O grão de diamante de tamanho de grão mais fino é usado para o processamento fino de certos materiais. Como parte desse processamento, os materiais são alisados, polidos e polidos. O polimento é feito com pasta especial à base de pó de diamante. O grão de diamante de diferentes tamanhos de grão é obtido por esmagamento e peneiramento subsequente.

O processo de obtenção de materiais diamantados adequados para aplicações industriais é um procedimento mais trabalhoso do que a tecnologia de prensagem por impacto. Esses materiais incluem, por exemplo, discos de corte de vidro, pontas de ferramentas de torneamento e outros. São elementos feitos inteiramente de massa de diamante. A produção de tais adições envolve a execução de procedimentos de produção associados aos custos de recursos e o uso de várias tecnologias de processamento ao mesmo tempo.

As propriedades de resistência do diamante tornam muito mais difícil a fabricação de peças que exigem muito dos parâmetros dimensionais e da precisão do formato.

A combinação certa de fatores que afetam a ferramenta de usinagem e o material a ser cortado permite a usinagem mais eficiente. Por exemplo, em alguns casos, a peça a ser processada é aquecida dentro de uma faixa de temperatura média e a temperatura da ferramenta de processamento é mantida na faixa térmica baixa. Neste caso, a peça aquecida pode ser usinada e a porcentagem de desgaste da ferramenta é reduzida.

Outra forma de trabalhar com um diamante é com ferro quente. Este mineral é capaz de entrar em uma reação química com um metal aquecido a altas temperaturas. O ferro quente começa a absorver o componente de carbono do diamante. No ponto de contato de um metal quente com um mineral, este derrete no nível molecular.

Este método apresenta baixa eficiência produtiva, porém, somente com o seu auxílio é possível obter certos resultados no processamento do material diamantado.

O método do aço quente é usado quando é necessário cortar um grande volume de matéria-prima com uma taxa mínima de desperdício. Este método usa fio de aço brilhante acionado por eixos rotativos. Nesse caso, a linha de corte é o mais fina possível, e a perda da matéria-prima principal é minimizada.

Com o método de serração a quente, apenas as manipulações gerais de processamento podem ser realizadas. O corte detalhado é executado usando tecnologias de retificação mais sofisticadas. A tecnologia de perfuração a quente também é usada neste método. Neste caso, o elemento de aço de perfuração também é aquecido a altas temperaturas. A eficácia do método também aumenta devido ao aquecimento de ambas as partes como resultado da fricção uma contra a outra.

A perfuração de diamante é usada para realizar operações de desbaste. Furos com o diâmetro necessário são feitos ao longo da linha de divisão da peça de trabalho. Expansores de âncora especiais são imersos neles. A tecnologia permite controlar a expansão das âncoras uma a uma ou simultaneamente. Graças a isso, é possível realizar a divisão controlada da peça ao longo de uma determinada linha.

A principal direção nas tecnologias de processamento desse mineral é a sua moagem. Graças a este procedimento, os diamantes assumem a sua forma definitiva e, em alguns casos, transformam-se em pedras preciosas.

Ao fazer diamantes, os artesãos usam métodos de processamento passo a passo. A peça áspera é limpa de impurezas de outros minerais, se houver. Em seguida, é executada uma serragem em bruto, na qual se forma a forma principal do futuro produto. Depois disso, o corte começa.

Para a retificação de um mineral de diamante, são utilizados dispositivos, dotados de acessórios especiais - discos ou placas com espessura, forma e material de fabricação correspondentes ao nome do procedimento a ser realizado. As superfícies de trabalho desses acessórios são revestidas com frações de lascas de diamante de vários diâmetros.

Se o corte é feito com o objetivo de obter uma pedra preciosa - um diamante, então uma variedade de pontas com uma ampla gama de parâmetros dimensionais são utilizadas. Os primeiros a serem usados ​​são placas ou discos com grão de diamante de maior diâmetro. Conforme o processo prossegue, a granularidade dos bocais diminui. O polimento final é realizado com nanopartículas de diamante.

As ferramentas com as quais o corte é executado diferem em sua finalidade pretendida e princípio de operação. Alguns deles funcionam devido à presença do movimento de rotação do rotor, em cujo eixo final está fixado um disco de retificação. Outras ferramentas funcionam com base no princípio do movimento recíproco. As placas de esmeril são inseridas nos grampos especiais dessas ferramentas.

No processo de processamento, os diamantes são moídos até um estado de vidro transparente. Como as facetas do futuro diamante estão localizadas em posições rigorosamente verificadas e em um determinado ângulo, a matéria-prima bruta se transforma em pedra preciosa. No último estágio de processamento, é polido para um estado semelhante a um espelho.

Você pode encontrar informações interessantes sobre mineração e processamento de diamantes no próximo vídeo.