История изготовления правящего инструмента для абразивных кругов.

История изготовления алмазного инструмента начинается с изготовления алмазных иголок для нанесения гравировки на поверхности алмазов.

Какими методами владели мастера чтобы нанести на самый твердый материал гравировку.
Осколки алмаза с острыми гранями вклеивались на мастику или зачеканивались в металлическое перо. Им и царапали надпись.
Трудоемкость огромная поскольку твердость деталь-инструмент 1 / 1
И соответственно алмазные иголки приходиться постоянно менять

На алмазе " Шах" нанесено гравировкой 3 надписи.

Наиболее древняя.

1 - "Бурхан-Низам-шах II. 1000 г." правитель провинции Ахмаднагар 1591 г.н.э.

2- "Сын Джехагир-шаха Джехан-шах 1051 г." внук Акбара ,один из великих Моголов.

3- "Владыка Каджар-Фатх али-шах Султан. 1242 г." шах персидский из каджарской династи 1824 г. н.э.

Для закрепления зерна алмаза в оправке из мягкой стали или отожженой меди сверлили углубление на дно насыпали порошок свинца или третьника и устанавливали алмаз.
Наружное отверстие зачеканивали до надежного закрепления алмаза.
Поскольку зерно выступало достаточно сильно то износа оправки практически не было и зерно выпадало редко.
По мере износа алмаза оправка поворачивается на небольшой угол. Для равномерного износа алмазного зерна.

Изготовление бурильного инструмента с натуральными алмазами.

Первое что бросается в глаза наличие прокачиваемой промывной воды для смыва шлама поскольку без промывки алмазные буры не работают. Есть конечно турбобуры но тогда не было таких компрессоров для обеспечения продувки вырезанного ствола.

Diamond core drill был изобретен и практическое использование в 1863 году Родольф Leschot, французский инженер. Он использовал ее для бурения шпуров для туннелирования Горы сени на Франция-Италия границу. Leschot запатентовал устройство в США в 1863 году и была переиздана в 1869 г. (Brantly 1971). В 1869 г. Leschot алмазного сверла был отправлен в США для использования в мраморный карьер в Вермонте (Edson, 1926). Пока не известно, если есть какая-то связь между 1865 экспериментальных алмазного сверления в Пенсильвании нефтяного региона и Leschot бурения взрывных скважин во Франции в 1863 году. Прямое соединение не похоже.

Большинство нефтяных скважин устройство имеет предшественника в древности. Типа алмазного бурения роторным было использовано 5000 лет назад в Египте, бутового камня. Полый деревянный стержень (позже металла) закаленные огнем был повернут на руку или тетивы, на сыпучих, твердых минеральных частиц, таких как гранулированный рубины и сапфиры, которые были просеянную на детализации поверхности. Короткий отверстия около 6 дюймов, и, по крайней мере, один пример 20 футов были пробурены в этот путь. Рубин и сапфир видов корунда, который является номером девять по шкале Мооса. Стекло (кварц) под номером семь и алмаз-это число десять самая сложная и минеральных бы прорубить любой хард-рок.

В 1865 экспериментальных алмазные сверла, а также ранее один на Leschot состоял из полой трубки или цилиндр, имеющий ряд камней, на бит конца. Идея использовать камни и камни в качестве режущих граней пришел из Leschot, что ранний опыт как часовщик, понятие, которое он успешно применяется как тоннель, инженер. Leschot игровая схема переиздание его детализации видно, что бит было по шесть камней. Моррис (1865) говорит, шесть камней и Eaton (1866) говорит пятнадцать инструменты, в которых они описаны экспериментальные скважины(ы) в нефтяной области. Эдсон (1926 г.) гласит, что среднее число битов, используемых в 1920-е годы были восемь. Установка камней была работа высококвалифицированного специалиста. Камни carbonados (черные алмазы) или Южно-Африканской Борц, последнее предпочтительнее. Leschot использовали ясно, бриллианты jewel класс на первый (его бразильских камней).


Это эскиз (за исключением этикеток), представленный на 1869 переиздание Leschot алмазного сверла патента. Сверло было гидравлическая система с перекачиваемой жидкостью, прямо вниз по одной трубе, чтобы вымыть из трубки. Вращение было достигнуто с помощью силы, приложенной к конических шестерен. Бит или алмазная резка кусок показано шесть бриллиантов.

Восемь каменных diamond немного 1926 году. Существует четыре камни, установленные на внешней окружности и четырех внутри. От бюро Шахт бюллетень 243

Отсюда. http://www.petroleumhistory.org/OilHist ... entor.html

Резка камня для изготовления декоративных изделий первоначально производилось строчечной сверловкой шпуров с последующим введением воды и заглушкой пробками при минусовых температурах вода замерзая расширяется и отрывает отсверленый блок.
На месте распиловки пилили штрипсовыми пилами на необходимые части при постоянном введением абразивной пульпы в место реза. Но зерно абразива достаточно быстро изнашивалось и требовалось новое. По такому же принципу работали и дисково отрезные станки но здесь размеры распиливаемых заготовjк заметно меньше поскольку по мере утонения диска из за износа в 10 и 100 раз увеличивалась площадь контакта и усилия резки.

Пильные станки можно посмотреть здесь.
История шлифовальных - камнеобрабатывающих станков.
viewtopic.php?f=3&t=3832

История алмазных отрезных камнерезных станков.
viewtopic.php?f=3&t=6059

Еще одной ступенью алмазного инструмента может быть даже самой первой это медные ограночные планшайбы шаржированные алмазным порошком.
Но при силовой и длительной работе такой круг теряет свои режущие свойства , шаржирование алмазным порошком повторяют.
Для резки полудрагоценных камней применяли медные раскованные диски шаржированные с двух сторон но здесь потеря режущих свойств происходит заметно быстрее поскольку работает только кромка круга.
Для изготовления ювелирных изделий применяли алмазные резцы с единичными алмазными зернами для нанесения гравировки. А после изобретения токарного станка медные головки шаржированные алмазом.

Поскольку твердость медного инструмента мала то зерна алмаза достаточно мало проработав утапливаются и требуется повторное нанесение алмазного порошка.

Алмазный инструмент на медной связке с крупным зерном.

Два конусных инструмента справа это алмазные расширители для сверлильных коронок. После прохождения коронки № количество метров наружный диаметр постепенно уменьшается , для удержания его постоянным на некотором расстоянии от коронки устанавливают расширители за счет ширины и "полного" диаметра они "держат" диаметр достаточно долго.
Слева внизу правящие алмазные иголки , карандаши и гребенки.
А вот для каких целей делались алмазные прерывистые шлифовальные круги больших диаметров....? может известняк обдирать , ведь у правящих роликов профиль непрерывный.

Вставку в алмазный карандаш прессуют "на горячую" электроконтактным спеканием в графитовой форме потом паяют ТВЧ к корпусу. Гребенки наверное делают аналогично.
На корпус расширителей сегменты напаивают в печке или ТВЧ.

Большие сегментные круги обычно напаивают поскольку проще добиться равномерного расположения алмазных зерен в связке . Но здесь по внешнему виду похоже прессуют на горячую прямо на корпус за одну операцию , сужу по цвету промежутков между сегментов.
Хотя может это следы припоя после пайки в вакуумной печке.

Класификация размеров алмаза в зависимости от разрезаемого материала и качества зерна перед работой. Судя по всему очень хорошая подготовка поверхности алмаза и происходит адгезия , может какой компонент исключить. Если зерно сильно выступает над связкой естественно связка плохо стирается.

Необходимо осветить.....?

1. Состав связки
2 Диаметр инструмента.
3 Обороты шпинделя.
4 Разрезаемый материал.
5 Наличие СОЖ при резке если не Турбо.
6 Скорость подачи.
7 Технология подготовка алмазного сырья. "Овализация,Травление ......"
8 Давление прессования.

1. Ni – 5,5%
Fe – 3,5%
Co – 84%
Алмаз – 7%,

2.Ni – 5%
Fe – 7%
Co – 78%
Алмаз – 10%

3.Ni – 5%
Fe – 10%
Co – 75%
Алмаз – 10%

4.Ni – 5%
Fe – 13%
Co – 72%
Алмаз – 10%

1 - Состав связки - указал
2 - Диаметр инструмента- пробовали на 100, 120.
3 - Обороты шпинделя - точно не скажу никто не записывал, но могу сказать, что все
образцы испытывались в одних и тех же условиях, с теми же режимами.
4 - Разрезаемый материал-армированный бетон.
5 - Наличие СОЖ при резке если не Турбо- при резке используется только обычная вода
(причем всегда, это во всех требованиях заложено).
6 - Скорость подачи- то же что и 3.
7 - Технология подготовка алмазного сырья. "Овализация,Травление ......" сам не делал -
использовался китайский алмаз, найду марку напишу.
8 - Давление прессования - завтра напишу, бумаги дома оставил-давление прессования
бралось как для железа.

Основная проблема в неправильном подборе связки за счет никеля кобальта и железа она получилась слишком твердой для этого сорта алмазов. Судя по всему выбранное алмазное зерно недостаточной прочности для этой связки. И для него подойдет лучше медная связка 80% меди и 20% олова. Для резки железобетона используют зерно специально подготовленное овализированное. Когда внешние дефекты убираются и зерно становиться более прочным. Фотографии поверхности зерна(площадки износа делали) ? желательно тоже повесить.

замыливались.

Поскольку алмаз имеет свойство диффундировать со сталью поэтому и происходит заполировка режущих граней зерна. Для уменьшения диффузии зерно покрывают пленками металлов или керамики.
При резке наверное надо сделать схемку отслеживающую попадание на арматуру и снижать режимы резания тогда в точке контакта зерно-сталь температура не превысит 700 градусов и графитизации не будет.

glavmex, связка бралась такая же как на оригинальных сегментах (писал в начале). Алмазы брались в той же фирме.
Ставилась задача сделать такой же сегмент как оригинальный, все испытания проходили с одними и теми же параметрами , подача воды была одинаковой при обоих опытах (как я уже говорил).
Скорее всего здесь дело в самой технологии, и скорее всего в параметрах спекания. Спекались на 1150, три часа (час подъем до 600, 2 часа при 1150).

Подпрессовку после спекания проводили. Может если не проводили остаточная пористость позволяет зерну проваливаться в связку. Приведите давление прессования. Давление прессования по букварю 2000-4000кгс\см.кв увеличение давления приводит к раздроблению кристаллов. Прессование проводят как по параметру: 1 Давление. 2 До упора .

Подпрессовка-Уплотнение проводится в прессформах зачастую состоящих из значительно больших деталей для исключения порчи поверхности прессформы. Формующие части изготовляют из жаропрочных материалов поскольку температура 850 град. Давление 1500-2000 кг\см.кв. Это позволяет получить практически беспористые прессовки. Охлаждение в прессформе до 200-300 градусов для отсутствия коробления.
Применяют и технологию электроконтактного прессования в графитовых -одноразовых прессформах здесь подпрессовка не нужна ,но изготовление графитовых прессформ отдельная песня и скорее всего отдельное помещение.