Волоки из алмазов

04

мая

Новости
Волоки из алмазов
Волоки из алмазов


Волочение проволоки диаметром 0,6 мм и менее проводят большей частью через волоки, изготовленные из технических алмазов. В настоящее время алмазы начинают применять даже при волочении проволоки толще 0,6 мм. Это стало возможным благодаря открытию новых месторождений алмазов в нашей стране и разработке технологии и освоения производства искусственных алмазов.

Алмаз — прозрачный минерал, представляющий собой модификацию (видоизменение) углерода. Он очень тверд и хрупок, в природе встречается в виде камней (зерен) различной величины. О величине алмазных камней судят по их массе, которую выражают в каратах (1 карат составляет 0,2 г). Для изготовления волок используются камни от 0,1 до 1 карата и несколько больше.

В зависимости от материала протягиваемой проволоки алмазные волоки подразделяют на типы М, П и Т. Для мягких металлов (серебро, медь, алюминий) применяют волоки типа М; для полутвердых металлов (латунь, никель, константан)—типа П и для твердых металлов (вольфрам, и высокоуглеродистая сталь) — типа Т. Указанные типы волок различаются размерами отдельных элементов канала. На рис. 1 приведена стандартная форма волочильного канала в алмазных волоках. Часто используют волоки с упрощенной формой канала.

Волоки из алмазовРис. 1. Форма и размеры канала алмазной волоки:

а — с калибрующей зоной d<0,1 мм;
б — с калибрующей зоной 0,1
Требования к алмазным волокам сводятся к следующему. Алмазы, используемые для волок, должны быть прозрачными, просматриваться невооруженным глазом и не иметь на поверхности очка раковин, пузырей, посторонних включений, рисок и трещин. Поверхность канала должна быть без резких переходов и поперечных колец. Алмазы прочно вставляют в достаточно твердые, не корродирующие в агрессивных средах оправы (бронзовые, латунные, стальные). Ось канала волоки должна быть перпендикулярна ее торцовой стенке.

^Синтетические алмазы типа балласа представляют собой поликристаллические образования округлой формы размером 4—6 мм от серого до черного цвета. Синтетические алмазы электропроводны.

Синтетические алмазы типа балласа марок АСБ используют для изготовления волок:

Волоки из синтетических алмазов изготовляют диаметром калибрующей зоны от 0,1 до 1,5 мм. Применение таких волок значительно снизило потребность в твердосплавных волоках и повысило производительность волочильного оборудования, так как стойкость волок из синтетических алмазов выше твердосплавных в несколько раз.

Крепление алмазов в оправах (обоймах). Алмазы обычно закрепляют в обоймах в обработанном виде. Крепление обработанных алмазов в обоймы осуществляют заливкой легкоплавким сплавом (например, третником, содержащим две части свинца и одну часть олова) или горячей запрессовкой с помощью капсюля из легкоплавкой латуни. Иногда прибегают к горячей запрессовке необработанных камней, что приводит к уменьшению потерь алмаза из-за отсутствия операции огранки и большей прочности камня, сохранившего первородное состояние своей поверхности. Кроме того, можно использовать очень мелкие алмазы.

Процесс обработки алмазных волок включает в себя огранку двух опорных плоскостей, огранку смотрового окна, центровку, сверление, подрезку, шлифовку и полировку. В качестве абразивного материала при обработке алмазных волок используют алмазную пудру, получаемую дроблением в ступе или других приспособлениях осколков алмаза с последующим просеиванием ее через сита и отмучиванием в маслах.

Сверление, шлифование и полирование алмазных волок проводят на специальных станках при частоте вращения инструмента 5000—6000 мин-1. Обработка алмаза механическим шлифованием очень трудоемка. Для ускорения процесса используют высоковольтное или низковольтное электроискровое сверление.

Для сверления отверстий в алмазных волоках широкое используют лазерные установки, например «Квант-ЗР» и «Квант-9». Оптический квантовый генератор (ОКГ) — это прибор, генерирующий непрерывные или импульсные лучи с чрезвычайно высокой плотностью энергии, практически не расширяющиеся даже при значительной длине. Активным элементов в ОКГ служит крупный кристалл синтетического рубина с незначительной добавкой атомов трехвалентного хрома («Квант-ЗР») и стекла с ниодимом («Квант-9»). В этом стержне возникает и формируется луч, испускаемый лазером, снаружи рубиновый стержень окружен спиралеобразной импульсной лампой-вспышкой, вспыхивающей при импульсном разряде через нее заряженного конденсатора. Стержень помещают внутрь стеклянной трубки, через которую непрерывно прокачивают охлаждающую среду (у «Квант-ЗР» воздух, а у «Квант-9» вода).

Кроме высокой концентрации энергии, луч в точке его приложения имеет температуру 5500—9000 °С, достаточную для расплавления и превращения в пар любого из существующих материалов.

Таким образом, принцип работы лазерных установок заключается в импульсной генерации мощного светового луча оптическим квантовым генератором, питаемым от батарей конденсаторов.

К положительным сторонам использования светолучей обработки волок следует отнести высокую производительность, отсутствие структурных и химических изменений обработанных материалов в рабочей зоне, возможность локализации и точного направления обрабатывающего луча путем острого фокусирования на обрабатываемом участке, отсутствие какого-либо инструмента, возможность проводить обработку на воздухе и в вакууме.


Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.