Todos sabemos que a mina de lápis é muito macia e quebra com facilidade. Existe um material feito de carbono, assim como a mina de lápis, mas é o material mais duro do mundo: o diamante.
Devido à dureza e raridade dos diamantes, eles são considerados pedras preciosas desde a antiguidade, e o diamante, após ser lapidado e polido, é chamado de diamante, sendo uma das pedras preciosas mais valiosas do mundo.
A dureza do diamante é muito alta. Ele pode riscar praticamente qualquer objeto. O diamante é afiado e não aquece facilmente. Por isso, também é usado em processos de fabricação, como a incrustação de diamante em diversos substratos de ferramentas para produzir ferramentas de corte e retificação. Esse processo de fabricação é conhecido como diamantagem eletrolítica.
Diamante eletrodepositado
O revestimento diamantado por eletrodeposição baseia-se no princípio da galvanoplastia. A areia diamantada é incrustada na peça de trabalho com níquel. Uma parte do diamante fica incrustada no substrato, enquanto a outra parte fica exposta na superfície, formando uma camada de trabalho firme e resistente ao desgaste.
O objetivo do diamante eletrodepositado é aumentar a capacidade de corte e retificação, incorporando partículas de diamante densas na superfície da peça metálica. Diversas ferramentas de retificação fabricadas com a tecnologia de diamante eletrodepositado são amplamente utilizadas nas indústrias de máquinas, vidro, materiais de construção e outras.
A formação de diamantes requer um ambiente especial, por isso a produção é relativamente concentrada e o volume, relativamente pequeno. Como o diamante natural não consegue suprir a demanda, o diamante eletrodepositado é feito a partir de partículas de diamante sintético.
Histórico do desenvolvimento da moagem
Os seres humanos têm uma longa história de utilização de diversas ferramentas de moagem para processar objetos. Na antiguidade, os povos antigos utilizavam pedras afiadas, ossos de animais, paus e outras ferramentas para caçar e cortar alimentos, sendo estas também as ferramentas de moagem mais antigas.
Há registros de que, na Dinastia Yuan, existia na China uma ferramenta que utilizava borracha natural para colar pó de conchas em pele de carneiro para polimento. Esta é a ferramenta abrasiva incrustada mais antiga de que se tem notícia.
Desde a descoberta de diversos metais, como o bronze, os seres humanos começaram a utilizar suas características de maior dureza e plasticidade para processá-los em diversas ferramentas e aplicá-los amplamente em vários processos de retificação. Desde então, a humanidade entrou em uma nova era de utilização da retificação de metais.
Nos tempos modernos, com o rápido desenvolvimento da produção industrial, a dureza dos materiais processados está se tornando cada vez maior, e as ferramentas comuns de retificação de metal já não conseguem atender às suas necessidades. Assim, começou-se a buscar materiais com maior dureza para uso como abrasivos.
Existem, portanto, materiais de moagem como o coríndon natural, o carbeto de silício artificial e o diamante artificial, com dureza superior, que são amplamente utilizados atualmente. Após a moagem desses materiais em partículas finas, elas são sinterizadas ou incorporadas em outros substratos metálicos para formar ferramentas de moagem com formato específico, a fim de realizar o processo de moagem.
Características do diamante eletrodepositado
Os produtos fabricados com diamante eletrodepositado são compostos por duas partes: a peça de trabalho e o revestimento de diamante. Portanto, esse processo de deposição de diamante eletrodepositado permite a produção de diversas ferramentas de retificação com estrutura irregular, dimensões reduzidas e finas, além de alta precisão.
O diamante eletrodepositado geralmente utiliza níquel como aglutinante entre as partículas de diamante e o substrato. Isso fixa firmemente 1/2 ou 2/3 do diamante na peça de trabalho, e o revestimento torna-se muito duro. Consequentemente, o diamante eletrodepositado é altamente resistente ao desgaste, e as partículas de diamante não se desprendem facilmente.
Devido à alta dureza do diamante e à capacidade de manter o fio de corte de suas partículas por um longo período, a eficiência de trabalho de diversas ferramentas de retificação feitas de diamante eletrodepositado também será significativamente maior e mais resistente ao desgaste.
No processo de fabricação de diamante eletrodepositado, adota-se o processo de deposição a baixa temperatura após a eletrólise, o que evita a produção de alta temperatura e alta pressão sobre o diamante, não afetando suas propriedades. Isso garante que a qualidade do diamante não seja reduzida e contribui para melhorar a qualidade da lapidação.
Fluxograma do processo de eletrodeposição de diamante
Matéria-prima de diamante
Selecione o número correspondente de malhas de diamante de acordo com a precisão necessária da ferramenta de diamante eletrodepositado, e o diamante sintético mostrará um poliedro com ângulo de diamante sob o microscópio, e exibirá uma cor amarelo-esverdeada.
Para garantir a qualidade do diamante eletrodepositado, um separador magnético profissional também será utilizado para extrair diversas impurezas das partículas de diamante, assegurando assim a pureza do mesmo.
Desengordurante
Para remover o óleo, utilize álcali industrial: dissolva soda cáustica em água e ferva por 30 minutos. Em seguida, lave com água destilada de duas a três vezes para remover a mancha de óleo da superfície do diamante.
A peça diamantada eletrodepositada também precisa ser desengordurada. Normalmente, a peça é colocada em um limpador ultrassônico com soda cáustica, e a água é aquecida para dissolver a soda cáustica. Em seguida, a limpeza ultrassônica é realizada por 30 minutos.
Pré-revestimento
Para garantir uma forte adesão entre o diamante e o substrato, é necessário aplicar um revestimento eletrodepositado na superfície da peça antes de depositar o diamante.
O eletrólito é aquecido a 50 °C e a peça de trabalho é colocada no banho de revestimento energizado. Após a reação do níquel metálico com a solução de revestimento, o íon de níquel se depositará na superfície da peça, formando uma fina camada de revestimento.
galvanoplastia
Para incorporar grãos de diamante na camada eletrodepositada da peça, geralmente existem dois métodos: o método de incorporação em areia e o método de gotejamento de areia. O método de gotejamento de areia permite a aplicação de areia em apenas uma superfície por vez, sendo mais adequado para produtos com revestimento diamantado em apenas um lado. Já o método de incorporação em areia consiste em inserir os grãos de diamante na areia diamantada, sendo mais indicado para produtos cilíndricos ou irregulares.
No entanto, seus princípios são os mesmos. Após a solução de galvanoplastia e a peça de trabalho serem eletrificadas, as partículas de diamante se acumulam sobre a peça previamente revestida. Sob a ação do campo elétrico, o níquel se decompõe, liberando átomos de níquel que se depositam sobre a peça juntamente com as partículas de diamante. O diamante na superfície é gradualmente envolvido, formando um revestimento de diamante.
Lavar e secar
Após a galvanoplastia, lave o produto com água limpa, pois ainda haverá resíduos do líquido de galvanoplastia e grãos de diamante entre os grãos; por fim, a água na superfície do produto pode ser evaporada com ar quente, e o produto diamantado por galvanoplastia estará concluído.
Data da publicação: 03/02/2023