מהם כלי יהלום מצופים אלקטרוליטיים

כולנו יודעים שעופרת עפרון היא רכה מאוד וקל לשבירה. יש חומר שעשוי גם מפחמן כמו עופרת עפרון, אבל זהו החומר הקשה ביותר בעולם, שהוא יהלום.
בגלל קשיותם ונדירותם של יהלומים, אנשים ראו בהם אבני חן יקרות מאז ימי קדם, והיהלום לאחר חיתוך וליטוש נקרא יהלום, שהוא אחד מאבני החן היקרות ביותר בעולם.

קשיות היהלום גבוהה מאוד. הוא יכול להשאיר עקבות כמעט על כל עצם. היהלום חד ואינו קל לחימום. לכן הוא משמש גם בתהליכי ייצור, כגון הטמעת יהלומים על מצעים שונים של כלים לייצור כלי השחזה וחיתוך. תהליך ייצור זה הוא יהלום אלקטרוליטי.

יהלום מצופה אלקטרוליטי

ציפוי יהלום מבוסס על עקרון הציפוי האלקטרוני. חול היהלום מוטמע על גבי חומר העבודה בעזרת ניקל. חלק אחד של היהלום יוטמע על המצע, והחלק השני ייחשף על פני השטח ויוצר שכבת עבודה יציבה ועמידה בפני שחיקה.
מטרת היהלום האלקטרו-ציפוי היא להגביר את יכולת החיתוך והליטוש על ידי הטמעת חלקיקי יהלום צפופים על פני חומר העבודה המתכתי. כלי השחזה שונים המיוצרים בטכנולוגיית היהלום האלקטרו-ציפוי נמצאים בשימוש נרחב במכונות, זכוכית, חומרי בניין ותעשיות אחרות.

היווצרות היהלום צריכה להתרחש בסביבה מיוחדת, ולכן ייצור היהלום מרוכז יחסית והתפוקה קטנה יחסית. יהלום טבעי אינו יכול לענות על הביקוש, ולכן היהלום המצופה באלקטרוליזה עשוי מחלקיקי יהלום סינתטיים.

היסטוריית פיתוח של טחינה

לבני אדם היסטוריה ארוכה של שימוש בכלי השחזה שונים לעיבוד חפצים. בימי קדם, אנשים קדומים השתמשו באבנים חדות, עצמות בעלי חיים, מקלות וכלים אחרים כדי לצוד ולחתוך מזון, וזהו גם כלי ההשחזה הקדום ביותר.
מתועד כי בתקופת שושלת יואן, היה בסין כלי שהשתמש בגומי טבעי כדי להדביק אבקת צדפים על עור כבש לצורך ליטוש. זהו כלי הליטוש המשובץ המוקדם ביותר המתועד.
מאז גילוי מתכות שונות כמו ברונזה, בני האדם החלו להשתמש בתכונות הקשות והפלסטיות יותר שלהן כדי לעבד מתכות אלו לכלים שונים ולהשתמש בהן באופן נרחב בתהליכי השחזה שונים. מאז, בני האדם נכנסו לעידן חדש של שימוש בהשחזה של מתכות.
בעידן המודרני, עם ההתפתחות המהירה של הייצור התעשייתי, קשיות החומרים המעובדים הולכת וגדלה, וכלי השחזה רגילים של מתכת אינם יכולים עוד לענות על צרכיהם, ולכן אנשים החלו לחפש חומרים בעלי קשיות גבוהה יותר כחומרי שוחקים.

לכן, ישנם חומרי השחזה כגון קורונדום טבעי, סיליקון קרביד מלאכותי ויהלום מלאכותי בעלי קשיות גבוהה יותר הנמצאים בשימוש נרחב כיום. לאחר השחזה של חומרים אלה לחלקיקים דקים, הם נשרפים או מוטמעים על גבי מצעים מתכתיים אחרים כדי ליצור צורה מסוימת של כלי השחזה, על מנת לבצע תהליך השחזה.

מאפייני יהלום מצופה אלקטרוליטי

המוצרים העשויים מיהלום אלקטרוליטי מורכבים משני חלקים: חומר עבודה וציפוי יהלום. לכן, תהליך השקיעה של יהלום אלקטרוליטי זה יכול לייצר כלי השחזה שונים בעלי מבנה לא סדיר, גודל קטן ודק ודיוק גבוה.
יהלום מצופה אלקטרוליטי משתמש בדרך כלל בניקל כקשר בין חלקיקי היהלום למצע. הוא יטמיע היטב 1/2 או 2/3 מהיהלום על חומר העבודה, והציפוי יהיה קשה מאוד. זה יהפוך את היהלום המצופה לעמיד מאוד בפני שחיקה, והיהלום לא ייפול בקלות.
מכיוון שקשיות היהלום גבוהה מאוד וחדות חלקיקי היהלום ניתנת לשמירה לאורך זמן, יעילות העבודה של כלי השחזה שונים העשויים מיהלום מצופה אלקטרוליטי תהיה גם גבוהה משמעותית ועמידה יותר בפני שחיקה.

בתהליך הייצור של יהלום אלקטרוליטי, נעשה שימוש בתהליך של שיקוע בטמפרטורה נמוכה לאחר חשמול, כך שלא ייצר טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה על היהלום, ולא תהיה לו כל השפעה על היהלום עצמו, מה שמבטיח גם שאיכות היהלום לא תופחת, ותורם יותר לשיפור איכות הטחינה.

זרימת תהליך ציפוי יהלומים אלקטרוליטי

חומר גלם ליהלום
בחרו את מספר רשת היהלומים המתאים בהתאם לדיוק הנדרש של כלי היהלום האלקטרוליטי, והיהלום הסינתטי יציג פוליהדרון עם זווית יהלום תחת המיקרוסקופ, ויציג צבע צהוב-ירוק.
על מנת להבטיח את איכות היהלום המצופה באלקטרוליזה, ייעשה שימוש גם במפריד מגנטי מקצועי כדי לחלץ זיהומים שונים מחלקיקי היהלום כדי להבטיח את טוהר היהלום.
הסרת שומנים
השתמשו באלקלי תעשייתי כדי להסיר שמן, הכניסו סודה קאוסטית למים והרתיחו אותה במשך 30 דקות, ולאחר מכן שטפו אותה במים מזוקקים 2-3 פעמים כדי להסיר את כתם השמן מפני השטח של היהלום.
יש צורך גם להסיר שומנים מחומר העבודה המצופה ביהלום אלקטרוליטי. בדרך כלל, חומר העבודה מוכנס למכונת ניקוי אולטרסאונד עם סודה קאוסטית, ומחממים את המים כדי להמיס את הסודה הקאוסטית, ולאחר מכן מתבצע ניקוי אולטרסאונד במשך 30 דקות.
ציפוי מקדים
על מנת לאפשר שילוב יציב בין היהלום למצע, יש צורך לעטוף את הציפוי האלקטרוליטי על פני חומר העבודה לפני ציפוי היהלום.
האלקטרוליט מחומם ל-50 מעלות צלזיוס, וחומר העבודה מוכנס לאמבט ציפוי פעיל. לאחר תגובת הניקל המתכתי ותמיסת הציפוי, יון הניקל יצטבר על פני חומר העבודה ויוצר שכבת ציפוי דקה.

אלקטרוליטי
כדי להטמיע גרגירי יהלום על השכבה האלקטרוליטית של חומר העבודה, ישנן בדרך כלל שתי שיטות: שיטת הטמעת חול ושיטת טיפת חול. שיטת טיפת החול יכולה לסיים את החול רק על משטח אחד בכל פעם, ולכן היא מתאימה יותר למוצרי יהלום אלקטרוליטיים חד-צדדיים; שיטת הטמעת החול היא להטמיע את המוצרים הדורשים יהלום אלקטרוליטי בחול היהלום, ולכן היא מתאימה יותר למוצרים גליליים או לא סדירים.
עם זאת, עקרונותיהם זהים. לאחר שתמיסת הציפוי האלקטרוני וחומר העבודה עוברים חשמל, חלקיקי היהלום יערמו על חומר העבודה המצופה מראש. תחת פעולת השדה החשמלי, הניקל יתפרק וישחרר את אטומי הניקל, אשר יופקדו על חומר העבודה יחד עם חלקיקי היהלום. היהלום על פני השטח יתעטף בהדרגה ויוצר ציפוי יהלום.
לשטוף ולייבש
לאחר הציפוי האלקטרוני, יש לשטוף את המוצר במים נקיים, מכיוון שיישארו מעט נוזל ציפוי אלקטרוליטי וחצץ יהלום בין חצץ היהלום; לבסוף, ניתן לאדות את המים על פני המוצר באמצעות אוויר חם, ולקבל מוצר יהלום אלקטרוליטי.