Wszyscy wiemy, że grafit ołówkowy jest bardzo miękki i łatwo go złamać. Istnieje również materiał, który jest wykonany z węgla, jak grafit ołówkowy, ale jest to najtwardszy materiał na świecie – diament.
Ze względu na twardość i rzadkość występowania diamentów, ludzie od czasów starożytnych uważali je za cenne kamienie szlachetne, a diament po oszlifowaniu nazywa się diamentem i jest jednym z najcenniejszych kamieni szlachetnych na świecie.
Twardość diamentu jest bardzo wysoka. Pozwala on na pozostawianie śladów na niemal wszystkich przedmiotach. Diament jest ostry i niełatwo go nagrzać. Dlatego jest również wykorzystywany w produkcji procesowej, na przykład do osadzania diamentu na różnych podłożach narzędzi, w celu wykonania narzędzi szlifierskich i tnących. Ten proces produkcyjny polega na galwanicznym powlekaniu diamentem.
Diament galwanizowany
Galwanizacja diamentowa opiera się na zasadzie galwanizacji. Piasek diamentowy jest osadzany na obrabianym przedmiocie wraz z niklem. Jedna część diamentu jest osadzana na podłożu, a druga odsłonięta na powierzchni, tworząc twardą i odporną na zużycie warstwę roboczą.
Celem galwanicznego nakładania diamentu jest zwiększenie zdolności cięcia i szlifowania poprzez osadzanie gęstych cząstek diamentu na powierzchni obrabianego metalu. Różne narzędzia ścierne wytwarzane w technologii galwanicznego nakładania diamentu są szeroko stosowane w przemyśle maszynowym, szklarskim, budowlanym i innych gałęziach przemysłu.
Proces powstawania diamentu wymaga specjalnego środowiska, dlatego produkcja diamentu jest stosunkowo skoncentrowana, a produkcja stosunkowo niewielka. Naturalny diament nie jest w stanie zaspokoić popytu, dlatego diament galwanizowany jest wytwarzany z syntetycznych cząstek diamentu.
Historia rozwoju szlifowania
Ludzie od dawna używają różnych narzędzi do mielenia do obróbki przedmiotów. W starożytności ludzie używali ostrych kamieni, kości zwierzęcych, kijów i innych narzędzi do polowania i krojenia pożywienia, co jest również najwcześniejszym narzędziem do mielenia.
Zapisano, że w czasach dynastii Yuan w Chinach istniało narzędzie, które używało naturalnego kauczuku do przyklejania proszku muszlowego do owczej skóry w celu polerowania. Jest to najwcześniejsze udokumentowane inkrustowane narzędzie ścierne.
Od czasu odkrycia różnych metali, takich jak brąz, ludzie zaczęli wykorzystywać ich twardsze i bardziej plastyczne właściwości do przetwarzania tych metali na różnego rodzaju narzędzia i szeroko je stosować w różnych procesach szlifowania. Od tego czasu ludzkość wkroczyła w nową erę szlifowania metali.
W dzisiejszych czasach, wraz z szybkim rozwojem produkcji przemysłowej, twardość przetwarzanych materiałów jest coraz większa, a zwykłe metalowe narzędzia ścierne nie są już w stanie sprostać tym wymaganiom. Dlatego ludzie zaczęli poszukiwać materiałów o większej twardości jako materiałów ściernych.
Dlatego obecnie powszechnie stosuje się materiały ścierne, takie jak korund naturalny, sztuczny węglik krzemu i sztuczny diament o wyższej twardości. Po zmieleniu tych materiałów na drobne cząstki, są one wypalane lub osadzane na innych metalowych podłożach, aby nadać im określony kształt i umożliwić proces szlifowania.
Charakterystyka diamentu galwanicznego
Produkty wykonane z galwanizowanego diamentu składają się z dwóch części: obrabianego przedmiotu i powłoki diamentowej. Dzięki temu proces galwanicznego osadzania diamentu pozwala na produkcję różnorodnych narzędzi ściernych o nieregularnej strukturze, małych i cienkich powierzchniach oraz wysokiej precyzji.
Diament galwaniczny zazwyczaj wykorzystuje nikiel jako spoiwo między cząsteczkami diamentu a podłożem. Mocno osadza on 1/2 lub 2/3 diamentu na obrabianym przedmiocie, a powłoka jest bardzo twarda. Dzięki temu diament galwanizowany jest bardzo odporny na zużycie i nie odpada łatwo.
Ponieważ twardość diamentu jest bardzo wysoka, a ostrość cząstek diamentowych może być zachowana przez długi czas, wydajność pracy różnych narzędzi szlifierskich wykonanych z galwanizowanego diamentu będzie również znacznie wyższa i bardziej odporna na zużycie.
W procesie produkcji galwanizowanego diamentu stosuje się osadzanie w niskiej temperaturze po elektryfikacji, dzięki czemu nie powstaje wysoka temperatura ani wysokie ciśnienie na diament, a sam diament nie ulega pogorszeniu, co dodatkowo sprzyja poprawie jakości szlifowania.
Przebieg procesu galwanizacji diamentowej
Surowiec diamentowy
Wybierz odpowiednią liczbę oczek diamentowych zgodnie z wymaganą precyzją narzędzia diamentowego powlekanego galwanicznie, a syntetyczny diament pod mikroskopem pokaże wielościan o kącie diamentu i będzie miał żółtozielony kolor.
Aby zagwarantować jakość galwanizowanego diamentu, stosuje się również profesjonalny separator magnetyczny, który usuwa różnego rodzaju zanieczyszczenia z cząstek diamentu, zapewniając w ten sposób czystość diamentu.
Odtłuszczanie
Do usunięcia oleju należy użyć przemysłowej zasady, dodać sodę kaustyczną do wody i gotować przez 30 minut, a następnie 2-3 razy przemyć wodą destylowaną, aby usunąć plamy oleju z powierzchni diamentu.
Galwanizowany element diamentowy również wymaga odtłuszczenia. Zazwyczaj umieszcza się go w myjce ultradźwiękowej z sodą kaustyczną, podgrzewa wodę w celu roztopienia sody kaustycznej, a następnie przeprowadza czyszczenie ultradźwiękowe przez 30 minut.
Wstępne platerowanie
Aby diament i podłoże mogły zostać trwale połączone, przed galwanizacją diamentu konieczne jest owinięcie powierzchni przedmiotu obrabianego powłoką galwaniczną.
Elektrolit podgrzewa się do 50°C, a obrabiany przedmiot umieszcza się w kąpieli galwanicznej. Po reakcji niklu metalicznego z roztworem galwanicznym, jony niklu osadzają się na powierzchni przedmiotu, tworząc cienką warstwę galwaniczną.
galwanizować
Aby osadzić ziarna diamentu na galwanizowanej warstwie przedmiotu obrabianego, zazwyczaj stosuje się dwie metody: metodę osadzania w piasku i metodę kropelkową. Metoda kropelkowa pozwala na szlifowanie tylko jednej powierzchni na raz, dlatego jest bardziej odpowiednia dla produktów z jednostronną powłoką galwaniczną diamentu. Metoda osadzania w piasku polega na osadzaniu produktów wymagających galwanicznego diamentu w piasku diamentowym, dlatego jest bardziej odpowiednia dla produktów cylindrycznych lub nieregularnych.
Zasada ich działania jest jednak taka sama. Po naelektryzowaniu roztworu galwanicznego i przedmiotu obrabianego, cząsteczki diamentu zostaną ułożone na wstępnie pokrytym przedmiocie. Pod wpływem pola elektrycznego nikiel ulegnie rozkładowi, uwalniając atomy niklu, które osadzają się na przedmiocie obrabianym wraz z cząsteczkami diamentu. Diament na powierzchni będzie stopniowo owijany, tworząc powłokę diamentową.
Umyć i wysuszyć
Po galwanizacji należy umyć produkt czystą wodą, ponieważ między ziarnami diamentu pozostanie pewna ilość płynu galwanicznego i ziaren diamentu. Następnie wodę na powierzchni produktu można odparować za pomocą gorącego powietrza, co umożliwi uzyskanie galwanizowanego produktu diamentowego.
Czas publikacji: 03-02-2023