что такое алмазный инструмент
Алмазный инструмент: разновидности и сфера применения
Алмазный инструмент является популярной разновидностью абразивной оснастки. Используется как в быту, так и в промышленности, на строительных объектах, для работы с ручным инструментом и станками. Изношенные элементы могут быть заменены, что позволяет пользоваться оснасткой на протяжении длительного времени. Рассмотрим все особенности такого инструмента, тонкости его использования и разберемся в разновидностях.
Алмазные виды оснастки: сфера применения
Алмазный инструмент используется для проведения таких операций, как:
• резка;
• зенковка;
• сверление;
• шлифовка и полировка.
С помощью отрезного инструмента и другой оснастки выполняют отделочные и строительные работы, монтаж конструкций, производство судов, автомобилей, электрических приборов, медицинских изделий и др.
Преимущества применения алмазного инструмента
Абразивная продукция с алмазами позволяет:
• повысить качество получаемых изделий;
• упростить труд человека;
• сократить себестоимость продукции;
• снизить временные затраты на выполнение отрезных и иных операций.
К достоинствам отрезного, шлифовального и иного алмазного инструмента относят:
1. Возможности для точного соблюдения размеров.
2. Повышенную износостойкость.
3. Возможности для выполнения операций на высокой скорости.
4. Сниженный уровень шума и вибрации.
Каждый из алмазных инструментов обладает своими достоинствами и особенностями эксплуатации. Потребительские характеристики алмазного инструмента во многом определяются технологий, выбранной для нанесения рабочего слоя на каркас.
К основным методам относят:
• холодное прессование;
• пайку;
• горячее прессование;
• гальванический метод.
Классификация алмазного инструмента
Весь выпускаемый сегодня инструмент предназначен, в первую очередь, для обработки плотных, твердых и хрупких материалов (бетона, искусственного и натурального камня, стекла, керамической плитки и др.). Большую часть номенклатуры составляют тела вращения: отрезные диски, круги и чашки. Выпускаются изделия нестандартной формы: карандаши, надфили, канаты, бруски и др. В зависимости от степени твердости алмазные инструменты могут быть жесткими и гибкими. Различают универсальный и специализированный инструмент.
Основные характеристики инструмента
Конструкция. К основным конструктивным особенностям алмазного инструмента относят: основание и абразивный слой.
Алмазосодержащий слой. К основным характеристикам такого слоя относят плотность и величину нанесенных частиц. Для удержания алмазов применяют специальные связки:
1. Органические компоненты. Они практически не засаливаются и выделяют небольшое количество тепла. Такие компоненты обеспечивают крепкое удержание зерен. Оснастка с органическими компонентами используется преимущественно для финишных операций.
2. Металлические частицы. Они обеспечивают прочность рабочего слоя, но сильно нагреваются в процессе эксплуатации инструмента. Оснастка со связкой из меди, алюминия и других металлов засаливается и нуждается в правке.
3. Керамический порошок. С помощью такого инструмента обеспечивают доводку вязких материалов. Абразивы используются для обработки стали и иных твердых сплавов.
Концентрация зерен на поверхности инструмента и их однородность. Данные показатели влияют на производительность оснастки, ее режущую способность и чистоту получаемой после обработки поверхности. Для обработки круглых деталей, например, следует выбирать абразивы с рабочим слоем, отличающимся высокими показателями твердых включений.
Особенности эксплуатации инструмента. На этот параметр влияет зернистость поверхности. Для обдирки применяют насадки с крупной фракцией. Для полировки – с мелкозернистым абразивом.
Выбирая алмазный инструмент круглой формы, учитывают такие характеристики, как:
1. Соотношение размеров насадки и заготовки.
2. Пластичность связки.
3. Условия рабочей зоны.
Алмазные коронки и сверла
С помощью сверл прокладываются коммуникации в стенах, создаются отверстия для выключателей и розеток. Оснастка с гальваническим напылением алмазов применяется для подгонки плит по форме и выемки крупных отверстий. Подковообразные сверла, произведенные путем прессования, задействуют для создания отверстий диаметром 1,5-8 мм в изделиях из кварца, керамики, ферритов и других твердых материалов. 
Такой инструмент группируется в зависимости от назначения. Различают изделия для угловых шлифовальных машин и специализированных станков (сверлильных агрегатов).
Алмазные отрезные диски
С помощью такого инструмента выполняется обработка искусственного и натурального камня, железобетона и асбеста. Сфера применения алмазных отрезных дисков является достаточно широкой. Оснастка задействуется при монтаже и демонтаже крупных конструкций, в дорожных работах, при обработке минералов и их добыче. Инструмент обеспечивает качественные резы и обладает высокой производительностью. Выделяют универсальную и специализированную оснастку (для бетона, гранита и др.).
Важными критериями ее выбора становятся условия эксплуатации (с охлаждением или без него) и особенности используемых при работе устройств (станков, болгарок, бензорезов и др.).
Алмазные шлифовальные круги
Такая оснастка применяется при доведении заготовки до чистовых размеров и нужной степени шероховатости.
С помощью инструмента шлифуют и полируют плоские и конусные поверхности, углубления и внешние контуры конструкций. Также такая оснастка позволяет затачивать пилы и другие изделия. С помощью инструмента с улучшенной конструкцией шлифуют пазы.
Чашечные круги применяются для:
1. Затачивания фрез, ножей, долбяков и др.
2. Снятия лакокрасочного слоя.
3. Доводки торцевых поверхностей.
Круги тарельчатого типа отличаются небольшими углублениями на плоскостях. К достоинствам такого инструмента относят низкую трудоемкость эксплуатации. Алмазные шлифовальные круги усложненной конструкции дают возможности для высокоточной шлифовки и подрезки торцов.
Алмазные сегменты
Алмазные сегменты представляют собой важнейший элемент дисков, коронок и фрез. Характеристики алмазных сегментов определяются сферой применения оснастки.
Производится инструмент двумя основными методами:
1. Горячее прессование.
2. Давление и спекание.
Вся алмазная абразивная продукция предназначена для работы в самых тяжелых условиях. Инструмент позволяет обрабатывать гранит, армированный бетон и асфальт. В технологическом процессе с алмазными сегментами специалисты рекомендуют обязательно заранее предусмотреть:
1. Наличие возможностей для использования жидкостей, позволяющих обеспечить своевременное охлаждение алмазных сегментов.
2. Регулярные перерывы. Они также направлены на охлаждение инструмента.
Алмазные гибкие диски (Флексы, Черепашки)
Алмазными гибкими дисками выполняют шлифовку и полировку хрупких и твердых изделий. Скорость операций обычно не превышает 3000 оборотов в минуту.
Важно! Обычно алмазный слой у гибких дисков невелик, а в качестве связующего слоя используется полимер. Это обеспечивает пластичность дисков, благодаря которой они востребованы при обработке поверхностей со сложными формами. Инструмент используют при заточке сверл и пил, например при шлифовке заготовок небольших размеров. Оснастку нецелесообразно использовать при доводке крупногабаритных изделий. Это обусловлено тем, что рабочий слой «черепашек» и флексов быстро стирается.
Эльборовые круги
Алмазные головки
Основной сферой применения такого инструмента является создание глубоких отверстий. Закрепляются алмазные головки в специальных приспособлениях (гидравлических и электрических) и ротационных машинах.
Выпускаются различные виды алмазных головок:
• с коническими;
• со сводчатыми;
• с цилиндрическими;
• с полушаровыми рабочими частями. 
При выборе инструмента следует учитывать прежде всего конечную форму получаемой из заготовки детали.
Алмазные карандаши
Такой инструмент используется для правки кругов прямого профиля. Расположение алмазных включений на оснастке может быть послойным и центральным.
К достоинствам алмазных карандашей относят:
• возможности для фасонной правки;
• стабильность эксплуатационных характеристик;
• длительный срок службы.
Алмазные иглы
Такой инструмент отличается особой формой и предназначен для гравировальных работ по твердым поверхностям.
Алмазные иглы используются преимущественно при ручной обработке натурального и искусственного камня. Оснастка применяется вместе с графировально-фрезерными агрегатами и пользуется заслуженной популярностью в сфере производства предметов интерьера и в рекламе. Также инструмент актуален и для ювелиров.
Алмазы в оправах
Такие изделия используются для устранения сколов и других дефектов в шлифовальных и полировочных кругах.
Алмазы в оправах могут быть выполнены в виде удлиненного цилиндра или конуса.
Изготавливается оснастка с одним и двумя острыми концами.
Производят изделия с головками и без них.
Алмазные надфили и напильники
Такая оснастка используется для различных работ по камню, быстрорежущим сталям и другим сплавам. Алмазные напильники и надфили особенно востребованы на производствах, осуществляющих обработку хрусталя, стекла и керамики. Оснастка позволяет производить работы быстро, но максимально аккуратно. На материалах не остается сколов и трещин. Особенно актуальна оснастка при:
• заточке кромок резцов;
• шлифовке деталей штампов;
• обработке пресс-форм.
Для ручного инструмента характерно многообразие форм.
Алмазные напильники и надфили могут быть полукруглыми и прямоугольными, овальными, круглыми и трехгранными.
Хонинговые бруски с алмазным слоем (АБХ)
Такой инструмент производится на основе металлического связующего и применяется для доводки отверстий в чугуне, стали и керамике.
Следует учитывать то, что при работе с металлическими заготовками поверхность инструментов сильно нагревается.
Обработка проводится только при условии охлаждения.
Алмазные ручные бруски
Такие изделия относятся к классу универсальных и выпускаются как с одной, так и с двумя рабочими сторонами с круглым, трехгранным и угловым сечением.
В качестве связующих компонентов в оснастке используются как органические, так и металлические и керамические частицы.
Инструмент используется преимущественно при ручной правке пил, ножей и других режущих и колющих изделий.
Алмазные канаты
Шлифпорошки
Алмазная и эльборовая паста
Такие составы применяются для тонкой шлифовки, предварительной полировки и окончательной доводки различных твердых поверхностей. Рабочим компонентом паст являются зерна абразива, смешанные со специальным наполнителем.
Составы классифицируются по ряду параметров. В их числе:
• зернистость;
• консистенция;
• тип жидкости, используемой для промывки. 
Паста ГОИ
Паста ГОИ – абразив, который применяют для полировки и шлифовки таких материалов, как стекло, металл, пластик, керамика, искусственный и натуральный камень. Выпускают такую алмазную пасту в брусках. Состав отличается простым применением и невысокой ценой.
Планируете приобрести отрезной или другие виды алмазного инструмента? Не знаете, какой из инструментов вам нужен? Обратитесь к специалистам. Они помогут при выборе алмазной оснастки.
Алмазный инструмент – характеристики, выбор, эксплуатация
Разновидности
Во-первых, алмазный инструмент делится на инструмент для работы с охлаждением и инструмент для работы в сухую.
Также можно классифицировать его на отрезные круги, шлифовальные, полировальные, кольцевые сверла, профильные фрезы и канаты.
Инструмент для работы в сухую и с охлаждением работает на разных скоростях (линейная скорость 30-35 м/с для работы с охлаждением и 80м/с для работы в сухую) и по этому не является взаимозаменяемым. Можно ли использовать инструмент по материалу по которому он не заявлен станет ясно из дальнейшего.
Эксплуатационные характеристики
Зависимость оптимальных свойств алмазоносного слоя от обрабатываемого материала
Что нужно знать об алмазных дисках.
Приобретая профессиональный алмазный режущий диск, нельзя не учитывать его высокую стоимость. Следовательно, очень важно выбрать именно тот диск, который соответствует конкретной потребности. Алмазные режущие диски используются главным образом для резки бетона и камня, а также стекла и стеклопластика. При резке большого количества камня алмазный режущий диск имеет заметные преимущества перед абразивным: он не теряет глубины резки, диаметр диска во время работы сохраняется, его линейная скорость не уменьшается, при большом объеме работ дает значительно лучшие результаты.
Изготовление
Итак, как же изготавливают алмазные диски? Попробуем разобраться.Кусочки искусственного алмаза запрессовываются в специальных фирмах в металлическое связующее вещество. Используются алмазы разного качества и величины и различные металлические связующие вещества.
Изменяя качество алмазов, концентрацию, состав связующего вещества и форму, можно получить алмазные сегменты желаемой марки.
Сегменты крепятся на стальной корпус лазерной сваркой (для сухой резки) или серебряной пайкой (для мокрой резки).
Плавление серебра происходит при температуре 650-700°С, что позволяет использовать алмазные сегменты высокого качества). Теперь режущая часть напоминает болванку, но режущими свойствами она пока не обладает.
Теперь алмазный диск готов к работе. Направлением заводского открытия алмазного диска определяется положение диска на валу машины для резки. Некоторые фирмы поступают корректно, отмечая правильное направление вращения диска стрелкой на его корпусе.
Как выбирать
Для правильного выбора диска нужно знать, какие размеры, форма зубьев и марка подходят для используемой машины и обрабатываемого материала.
Внутреннее отверстие диска нужно выбирать по валу машины, зазора ни в коем случае не должно быть. Различие в диаметрах можно исправить точным подбором шайб.
Наиболее распространенные стандарты внутреннего отверстия: диски диаметром 115-230 мм для ручной углошлифовальной машины с внутренним отверстием 22,2 мм (резцы для сухой резки); диски диаметром 150-350 мм для станка для резки панелей с внутренним отверстием 25,4 мм или 30,0 мм (диски для мокрой резки); диски диаметром 300-400 мм для ручного и асфальтового резака с внутренним отверстием 25,4 мм (диски для сухой и мокрой резки); диски диаметром 500 мм и больше для специальных алмазных режущих машин с внутренним отверстием 60,0 мм (резцы для мокрой резки).
Выбор формы
Форма зубьев алмазного диска зависит от назначения и обрабатываемого материала. От формы зубьев зависят скорость и чистота резки. Например, для резки асфальта расстояние между зубьями должно быть большим, чтобы хорошо удалялась крошка, да и чистота среза в случае дорожного покрытия не имеет значения.
Диски для резки клинкерной плитки и стекла не имеют зубьев, поскольку нужен разрез с чистым краем и существует опасность повредить материал.
Распространено мнение, что высокие сегменты зубьев корпуса увеличивают долговечность диска. Это не так. Прочность зависит от состава связующего вещества сегмента и концентрации алмаза. Высокие сегменты используются главным образом для резки материалов из камня, чтобы обеспечить достаточную дистанцию до податливого связующего вещества для изнашивания сегмента и чтобы диск не застревал.
Первичная маркировка
Если предстоит резать различные материалы из камня, следует выбирать диски универсальных марок, если же материал заранее известен, то экономичнее выбирать диски специальных марок.
Следует заметить, что разные фирмы используют для маркировки различные способы, обозначения или символы, поэтому при выборе диска нужно быть очень внимательным, иначе резка может оказаться очень дорогостоящей.
Отметим, что армированный бетон любой степени твердости можно резать универсальным диском. Для резки бетона очень твердой марки или особо твердого гранита нужно выбирать диск со средней степенью мягкости.
Мягкие абразивные материалы из камня, например, силикат, шамот, асфальт. Для работ с этими материалами предназначены диски с твердым и прочным связующим материалом. В случае этих каменных материалов мы имеем дело с очень высокой степенью абразивности, а значит, и с сильным стирающим эффектом (как у точила), следовательно, во избежание быстрого износа требуется очень твердое связующее вещество.
Исправление ошибок
Что произойдет, если используется диск неправильной марки?При слишком твердом связующем веществе сегмент (режущая часть) будет застревать. Так будет и в том случае, если марка правильная, но на машину слишком сильно нажимают.
Решение: резать некоторое время абразивный материал, например, шамот или керамическое точило, пока режущая поверхность снова не станет бугристой (это называется открытием сегментов). Если резец постоянно застревает, нужно выбрать диск более мягкой марки.
Если продолжать работу с застревающим резцом, полированный алмаз перегреется (посинеет) и в конце концов превратится в графит. Корпус резца тоже перегреется и деформируется (диск станет из стороны в сторону). Это положение нельзя исправить, и диск придется выбросить.
Признак: диск режет очень агрессивно, и сегмент (режущая часть) изнашивается при первых метрах резки так, что это заметно на глаз.
Другой признак: дело идет к тому, что бока сегмента (хотя сегмент еще имеет достаточную высоту) становятся одной высоты с толщиной корпуса, и диск начинает заклинивать в материале.
При продолжении работы с таким диском резка обойдется слишком дорого или резец будет изнашиваться настолько неправильно, что работу все равно придется прекратить.
Решение: нужно использовать диск более твердой марки. Диск мягкой марки останется для резки более твердых материалов.
Какой диск выбрать для мокрой или для сухой резки
Диск для сухой резки (с лазерной сваркой) годится и для мокрой резки (если позволяют условия работы машины), ничего особенного с ним не произойдет. Пыль не образуется, но скорость резки и срок службы диска уменьшатся. И все же, продолжая работу, нельзя ни в коем случае время от времени пользоваться водой для охлаждения. Резкое охлаждение ведет к деформации диска. Это может произойти и случайно, например, при резке асфальта, покрытого лужами воды.
Диски для мокрой резки обычно имеют больший диаметр, чем диски для сухой резки. Диски для мокрой резки требуют тщательного водяного охлаждения, чтобы температура корпуса оставалась в разрешенных пределах. Следует тщательно удалять крошку из глубины надреза.
Дисками для мокрой резки сухую резку производить нельзя, припаянные серебром сегменты могут отвалиться от корпуса (серебряный припой плавится при температуре +650-700°С), может перегреться и стальной корпус (он потеряет жесткость, и резак начнет вихлять).
Советы пользователям алмазных дисков
При приобретении нового диска нужно выяснить: материал какого состава предстоит резать; какова глубина резки; алмазный диск каких размеров годится для используемой машины (наружный диаметр, толщина, внутреннее отверстие); какова мощность режущей машины в киловаттах; будет ли использоваться мокрая или сухая резка (возможности машины). Эта информация нужна продавцу.
Если диск приобретен ранее, нужно убедиться, что его марка соответствует разрезаемому материалу. Если есть сомнения, правильнее было бы проконсультироваться у продавца или поставщика. При установке диска в машину надо проследить, чтобы направление вращения диска, указанное на резце стрелкой, совпадало с направлением вращения вала машины.
Важно еще и то, чтобы обороты машины соответствовали отмеченным на резце. На этикетке производитель указывает максимальную разрешенную скорость вращения (об/мин.) и максимальную линейную скорость (м/с).
При работе с неправильной скоростью можно повредить или неправильно износить резец, резка при этом неэффективна. Следует избегать наклона резца в стороны и применения силы (веса машины достаточно). При большой глубине резки правильнее сделать предварительный надрез (20% от конечной глубины резки). Это позволит избежать перегрузки машины и облегчит получение прямого среза.
При резке ручным резаком каменных плит толщиной 20- 40 мм нужно ограничитель глубины диска отрегулировать на максимальную глубину резки, чтобы контакт с камнем был минимальным. Если на резце образовались трещины, работу следует немедленно прекратить.
Полезно проконсультироваться у продавца или поставщика о причинах возникновения дефекта.
Добавлено: 2.07.2017 12:57:47
Еще статьи в рубрике Производители современного оборудования и инструмента, рассказывают о своей продукции в статьях и полезных советах:
Алмазный инструмент
Современные условия жизни диктуют высокие стандарты качества обработанных изделий. Это осуществляется благодаря твердосплавным и алмазным инструментам, которые позволяют получать поверхности с очень низкими показателями шероховатости.
В то же время для поддержания конкурентоспособности необходимо стремиться к унификации в процессе производства изделий.
Это справедливо для любой отрасли деятельности. Существуют такие виды работ, где требуются просверлить разные отверстия в одной плоскости, и заодно снять фаску. Для его выполнения требуется несколько видов инструментов, что влечет необходимость периодической остановки процесса обработки.
Здесь на помощь приходит сверло ступенчатое по металлу. Этот инструмент является разновидностью конусных сверл. Что такое сверло ступенчатое по металлу?
Сверло ступенчатое по металлу
Это сверло представляет собой тело вращения с режущей частью в форме конуса. Его главной особенностью является конструкция конической части, где каждая ступень имеет свой диаметр, который соответствует стандартизованному размеру сверл.
Хвостовик имеет цилиндрическую форму. Также выпускаются модели, у которых он в поперечном сечении представляет собой пятиугольник. Вторые применяются тогда, когда необходима более надежная фиксация инструмента.
Каждая ступень сверла выполнена цилиндрической в отличие от конических, где режущая часть имеет форму целого конуса.
Конусная форма позволяет добиться лучшей центровки и, как следствие, меньших показателей радиального биения.
Канавка чаще всего имеет прямую форму, хотя встречаются модели с винтовым профилем. Прямая является более простой для обслуживания.
Резка металла производится торцевой режущей кромкой в начале каждой ступени. Они образованы путем продольной выточки части конуса. Форма резки может быть разной. Например, сверла под диаметр 4-12 мм имеют плоскую заточку боковой стороны конуса, а свыше 6-18 мм отфрезерованы под прямым углом.
Такая унификация позволяет высверливать отверстия разного диаметра без замены инструмента. Это особенно актуально при массовом производстве.
Однако из-за конструкции сверло обрабатывает заготовку при строго взаимно перпендикулярном положении, что можно отнести к его недостаткам.
В целом эти инструменты показывают хорошую эффективность при обработке листовых заготовок малой толщины. Используются при обработке дерева, фанеры, бетона, металла, пластика.
Где используется алмазный инструмент?
Алмазные инструменты относятся к твердосплавным инструментам. Они используются для шлифовки и фрезерования в деревообрабатывающих и мебельных производствах, в нефтедобывающей отрасли, в изготовлении медицинских инструментов и оптических приборов, а также для обработки сверхтвердых материалов.
Их применяют в случаях, когда требуется чистовая обработка поверхности. При этом возможно получение его чистоты вплоть до 10 класса. Какие бывают алмазные инструменты?
Разновидности алмазных фрез
В зависимости от количества зубьев и вида вышеперечисленных работ, алмазные инструменты могут делиться на одно- и двузубые фрезы, полирующие фрезы и резцы. Материалом резца выступает поликристаллический (ПКА) и монокристаллический (МКА) алмазы, которые получаются искусственным путем. Их применение позволяет на порядок увеличить ресурс инструмента. Целесообразно рассмотреть их по отдельности.
Алмазные однозубые фрезы (ПКА)
Эти фрезы аналогичны стандартным концевым фрезам, но в отличие от них в зуб впаян резец из ПКА. В свою очередь, резец представляет собой пластину в форме прямоугольника, квадрата.
Чаще всего зуб выполняется по схеме 1+1, то есть разнесенным по рабочей длине. Причем разнесенные элементы имеют встречно-направленное расположение.
Это позволяет получать ровные кромки краев при обработке древесно-стружечных плит (ДСП). Канавка имеет форму спирали. Из недостатков фрезы можно отметить, что она очень чувствительна к биению шпинделя.
Для обработки пазов используется фреза с одним зубом с прямой канавкой. В отличие от предыдущего варианта, зуб выполнен сплошным.
Алмазные двузубые фрезы (ПКА)
Этот инструмент является аналогом однозубой фрезы, но содержит на один зуб больше. В связи с этим у нее зубья и канавка имеют меньшие размеры.
Зубья изготовляются по схеме 2+2. Благодаря геометрии рабочей части за один проход удаляется меньше слоя заготовки, и стружка получается более мелкой. Причем она выбрасывается строго вверх с большой скоростью.
Алмазные полирующие фрезы
Данные фрезы предназначены для полировки поверхностей таких материалов, как нержавеющая сталь, акрил, оргстекло. Являются разновидностью концевых фрез.
Режущая часть выполнена в виде резца из кристалла ПКА. Его грани заточены под тупым углом, что придает дополнительную прочность. Канавка, как правило, имеет прямую форму.
Алмазные полирующие резцы (МКА)
Эти резцы используются для точения заготовок из цветных металлов, акрила. Режущая часть очень небольшая. Сам резец имеет режущую кромку с радиусом скругления меньше 1 мкм. Это обеспечивает шероховатость обработанной поверхности выше 10 класса чистоты.
Профиль резца кромки могут быть трех видов. Первый имеет угол наклона кромки 40° к плоскости заготовки, а в его конце выточен плоский участок размером 0,3 мм. Второй выполнен под форму фасетки с углом наклона 45°. У третьего профиль имеет криволинейный вид. Здесь угол наклона кромки составляет 40°, а острие обработано под радиусом 0,5 мм.