Všichni víme, že tuha do tužky je velmi měkká a snadno se láme. Existuje materiál, který se také vyrábí z uhlíku, jako je tuha do tužky, ale je to nejtvrdší materiál na světě, a to diamant.
Vzhledem k tvrdosti a vzácnosti diamantů je lidé od starověku považovali za vzácné drahokamy a diamant po broušení a leštění se nazývá diamant, což je jeden z nejcennějších drahokamů na světě.
Tvrdost diamantu je velmi vysoká. Dokáže zanechávat stopy na téměř všech předmětech. Diamant je ostrý a není snadné ho zahřívat. Proto se také používá v procesní výrobě, například k zalévání diamantu do různých nástrojových substrátů pro výrobu některých brusných a řezných nástrojů. Tento výrobní proces je galvanické diamantování.
Galvanicky pokovený diamant
Galvanické pokovování diamantem je založeno na principu galvanického pokovování. Diamantový písek je zalit do obrobku pomocí niklu. Jedna část diamantu je zalita do substrátu a druhá část je odkryta na povrchu, čímž vzniká pevná a odolná pracovní vrstva.
Účelem galvanicky pokoveného diamantu je zvýšit řeznou a brusnou schopnost zabudováním hustých diamantových částic do povrchu kovového obrobku. Různé brusné nástroje vyrobené technologií galvanicky pokoveného diamantu se široce používají ve strojírenství, sklářství, stavebních materiálech a dalších průmyslových odvětvích.
Tvorba diamantu musí probíhat ve specifickém prostředí, takže produkce diamantu je relativně koncentrovaná a výstup je relativně malý. Přírodní diamant nemůže uspokojit poptávku, proto se galvanicky pokovený diamant vyrábí ze syntetických diamantových částic.
Historie vývoje broušení
Lidé mají dlouhou historii používání různých brusných nástrojů ke zpracování předmětů. V dávných dobách používali starověcí lidé k lovu a krájení potravin ostré kameny, zvířecí kosti, klacíky a další nástroje, což je také nejstarší brusný nástroj.
Je zaznamenáno, že v dynastii Jüan existoval v Číně nástroj, který používal přírodní kaučuk k lepení prášku z mušlí na ovčí kůži pro leštění. Jedná se o nejstarší zaznamenaný intarzovaný brusný nástroj.
Od objevení různých kovů, jako je bronz, začali lidé využívat jejich tvrdší a plastičtější vlastnosti ke zpracování těchto kovů do různých nástrojů a široce je aplikovat v různých brousicích procesech. Od té doby lidstvo vstoupilo do nové éry broušení kovů.
V moderní době, s rychlým rozvojem průmyslové výroby, se tvrdost zpracovávaných materiálů stále zvyšuje a běžné kovové brusné nástroje již nemohou uspokojit její potřeby, takže lidé začali hledat materiály s vyšší tvrdostí jako brusiva.
Existují tedy brusné materiály s vyšší tvrdostí, jako je přírodní korund, umělý karbid křemíku a umělý diamant, které se v současnosti široce používají. Po rozemletí těchto materiálů na jemné částice se vypalují nebo zapracovávají do jiných kovových substrátů, čímž se vytvoří určitý tvar brusných nástrojů a provede se broušení.
Charakteristiky galvanicky pokoveného diamantu
Výrobky vyrobené z galvanicky pokoveného diamantu se skládají ze dvou částí: obrobku a diamantového povlaku. Tento proces galvanického pokovování diamantem proto umožňuje vyrábět různé brusné nástroje s nepravidelnou strukturou, malými a tenkými rozměry a vysokou přesností.
Galvanicky pokovený diamant obvykle používá nikl jako pojivo mezi diamantovými částicemi a substrátem. Tím se pevně zabuduje 1/2 nebo 2/3 diamantu do obrobku a povlak bude velmi tvrdý. Díky tomu je pokovený diamant velmi odolný proti opotřebení a diamant se snadno neodpadá.
Protože tvrdost diamantu je velmi vysoká a ostrost diamantových částic si lze udržet po dlouhou dobu, bude pracovní účinnost různých brusných nástrojů vyrobených z galvanicky pokoveného diamantu také výrazně vyšší a odolnější proti opotřebení.
Při výrobě galvanicky pokovených diamantů se po elektrifikaci používá proces nízkoteplotního nanášení, takže na diamant nepůsobí vysoká teplota ani vysoký tlak a nemá to žádný vliv na samotný diamant. To také zajišťuje, že se nesníží kvalita diamantu a lépe se zlepší kvalita broušení.
Průběh procesu galvanického pokovování diamanty
Diamantová surovina
Vyberte odpovídající počet diamantových ok podle požadované přesnosti galvanicky pokoveného diamantového nástroje a syntetický diamant bude pod mikroskopem vykazovat mnohostěn s diamantovým úhlem a žlutozelenou barvu.
Aby byla zajištěna kvalita galvanicky pokoveného diamantu, bude také použit profesionální magnetický separátor k extrakci různých nečistot z diamantových částic, aby byla zajištěna čistota diamantu.
Odmašťování
K odstranění oleje použijte průmyslovou alkálii. Do vody dejte louh sodný a vařte 30 minut. Poté ji 2–3krát propláchněte destilovanou vodou, abyste odstranili olejové skvrny z diamantového povrchu.
Galvanicky pokovený diamantový obrobek je také třeba odmastit. Obvykle se obrobek vloží do ultrazvukového čističe s louhem sodným, voda se zahřeje, aby se louh sodný roztavil, a poté se provádí ultrazvukové čištění po dobu 30 minut.
Předběžné pokovování
Aby bylo možné diamant a substrát pevně spojit, je nutné před galvanickým pokovováním diamantu nanést na povrch obrobku galvanicky pokovený povlak.
Elektrolyt se zahřeje na 50 °C a obrobek se vloží do nabité pokovovací lázně. Po reakci kovového niklu a pokovovacího roztoku se niklové ionty usadí na povrchu obrobku a vytvoří tenkou pokovovací vrstvu.
pokovovat
Pro zalití diamantových zrn do galvanicky pokovené vrstvy obrobku existují obvykle dvě metody: metoda zalití do písku a metoda zalití do písku. Metoda zalití do písku dokáže obrábět písek pouze na jednom povrchu najednou, takže je vhodnější pro jednostranně galvanicky pokovené diamantové výrobky; metoda zalití do písku spočívá v zalití výrobků vyžadujících galvanicky pokovený diamant do diamantového písku, takže je vhodnější pro válcové nebo nepravidelné výrobky.
Jejich princip je však stejný. Po elektrifikaci galvanického roztoku a obrobku se diamantové částice naskládají na předem pokovený obrobek. Působením elektrického pole se nikl rozloží a uvolní atomy niklu, které se spolu s diamantovými částicemi usadí na obrobku. Diamant na povrchu se postupně obalí a vytvoří diamantový povlak.
Umyjte a osušte
Po galvanickém pokovování výrobek omyjte čistou vodou, protože mezi diamantovým pokovením zůstane trochu galvanické kapaliny a diamantového drti. Nakonec se voda na povrchu výrobku může odpařit horkým vzduchem a galvanicky pokovený diamantový výrobek je hotový.
Čas zveřejnění: 3. února 2023