Алмазний інструмент
Алма́зний інструме́нт ― витратне знаряддя, різальна частина якого виготовлена з природного чи синтетичного алмазу, використовуване для оброблення високотвердих та високоабразивних матеріалів.
Зміст
Історична довідка
За часів Римської імперії, як зазначав у «Природній історії» Пліній Старший, алмаз використовували для гравіювання кам’яних плит. Від 15 ст. в ювелірній справі використовували обертальні металеві диски з нанесеним на їхню поверхню алмазним порошком. Початок сучасного застосування алмазного інструменту пов’язують з виготовленням у 1862 алмазних бурів інженером Г. Лешо (Швейцарія), застосованих під час будування залізничного тунелю Мон-Сені у Швейцарських Альпах. Перші алмазні дискові пилки для різання каменю розроблено Ф. Фромольтом (Франція) у 1885. Спочатку для виготовлення алмазного інструменту використовували природний надтвердий матеріал карбонадо (прихованокристалічна маса з мікроскопічних кристалів алмазу, графіту, аморфного вуглецю та ін.). Подальший прогрес у технологіях виробництва й широке використання методів порошкової металургії привели до створення в 1940 просочених алмазною крихтою різальних дисків. Стрімкий розвиток технології виробництва різального інструменту пов’язаний з появою в 1950-х синтетичних алмазів.
Класифікація та характеристика
За сферою застосування алмазні інструменти поділяють на різальні, абразивні та правні.
Різальні інструменти
Алмазні різальні інструменти застосовують у процесах лезової обробки.
У мікрорізанні, де важливим є дотримання високої гостроти різального леза, застосовують монокристалічні алмазні інструменти, виготовлені тільки з природних алмазів. Під час чистової обробки твердих сплавів, склопластиків, пластмас, мінералокераміки, граніту використовують полікристалічні алмази, добуті із синтетичних алмазних мікропорошків спіканням за високих тисків і температур, а також двошарові композити — алмазно-твердосплавні пластини, верхній шар яких товщиною до 1 мм виготовлено із синтетичного алмазу, а нижній ― з твердого сплаву.
Абразивні інструменти
Найпоширеніші абразивні алмазні інструменти ― шліфувальні круги (основним рухом під час обробки є обертання) та шліфувальні бруски (зворотно-поступальний рух). Основні конструктивні елементи абразивного алмазного інструменту: корпус (переважно металевий), абразивовмісний шар та проміжний шар, який забезпечує щільне поєднання абразивовмісного шару з корпусом. Абразивна частина алмазного інструменту — зерна алмазів, скріплені між собою зв’язувальною речовиною (зв’я́зкою).
Інструменти виготовляють на зв’я́зках 4 груп:
а) полімерних на основі смол;
б) металевих переважно на основі міді;
в) керамічних на основі скла;
г) одношарових (гальванічних) переважно на основі нікелю.
Алмазні абразивні інструменти застосовують для обробки твердих сплавів, кераміки, скла, наповнених полімерних матеріалів, природного та штучного каменю, гірських порід.
Правні інструменти
Застосовують для фасонного прецизійного правлення абразивного інструменту. Виокремлюють правні олівці, бруски та ролики. Правні олівці переважно монокристалічні, виготовлені з природних алмазів. Правні бруски та прецизійні фасонні ролики — полікристалічні, їх виробляють як із природних, так і з синтетичних алмазів. Ролики — одношарові на нікелевій основі — призначені для прецизійного профілювання абразивних кругів на операціях шліфування високоточних деталей складного профілю (замків лопаток турбін, деталей підшипників, деталей з координатно зв’язаними поверхнями та інших складних виробів)
Виготовлення алмазних інструментів в Україні
В Україні потенціал промислового розвитку та виробництва алмазних інструментів визначає Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, де 1963 почали виробляти порошки із синтетичних алмазів. Тоді ж виробництво інструментів із синтетичних алмазів розпочато на Львівському та Харківському інструментальних заводах. 1965 став до ладу Львівський, а 1966 — Полтавський заводи штучних алмазів і алмазних інструментів (тепер ВАТ «Алмазінструмент, Львівський завод штучних алмазів і алмазного інструменту» та ПАТ «Полтавський алмазний інструмент»). 2019 в Україні алмазні різальні та абразивні інструменти, а також алмазні порошки, ролики та правні багатокристальні олівці виробляли науково-технологічний алмазний концерн «Алкон» (Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України), ПАТ «Полтавський алмазний інструмент», ВАТ «Алмазінструмент, Львівський завод штучних алмазів і алмазного інструменту».
Література
- Hughes F. H. The early history of diamond tools // Industrial Diamond Review. 1980. Vol. 40. P. 405–407.
- Лавріненко В. І., Новіков М. В. Надтверді абразивні матеріали в механообробці: енциклопедичний довідник. Київ : Інститут надтвердих матеріалів імені В. М. Бакуля НАН України, 2013. 456 с.
- Лавріненко В. І., Новіков М. В., Шейко М. В. та ін. Відпрацювання наукомістської технології та створення дослідно-виробничої дільниці з виготовлення високопрецизійного алмазного правлячого інструменту для потреб машинобудування України та імпортозаміщення // Наука та інновації. 2013. Т. 9. № 5. С. 27–31.
- Konstanty J. S. Applications of powder metallurgy tocutting tools. In: Advances in Powder Metallurgy. Cambridge : Woodhead Publishing Ltd, 2013. P. 555–585.
- Жадановский Б. В., Бессчастный А. В., Комиссаров А. А. Механическая обработка алмазным инструментом неметаллических материалов и железобетона в строительстве. Москва : АСВ, 2017. 119 с.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Лавріненко В. І. Алмазний інструмент // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Алмазний інструмент (дата звернення: 4.05.2024).
Оприлюднено: 15.10.2019
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
