МКК Диамант
Наш адрес

 

Московская обл.,
г. Долгопрудный, ул. Заводская, д. 2
Телефон:
(495) 408 5559

Карта проезда Карта проезда

Новости

table_img_toptable_img_bottom thumb
Алмазные сверла и алмазное сверление железобетона Улучшение условий охлаждения режущего алмазного слоя

Статья

     Для улучшения условий охлаждения режущего алмазного слоя желательно, чтобы он был прерывистым. Этого можно достичь изготовлением отдельных алмазных сегментов и закреплением их на торце удлинителя на некотором расстоянии друг от друга, как и делает подавляющее большинство фирм, производящих алмазный инструмент. Однако, такая конструкция режущего торца достаточно надежна при обработке плотных, однородных по структуре строительных материалов (граниты, мрамора и т.п.), а при рассверливании железобетонов и тем более с минимально поступаемым охлаждающим агентом под рабочий торец, она неприемлема. В этих условиях работы сверл при такой конструкции часто наблюдается поломка и отрыв алмазных сегментов от  стального корпуса инструмента. Для повышения прочности крепления сегментов на корпусе вместо пайки используют лазерную сварку, которая обеспечивает действительно прочное их соединение, но не исключает поломку сегментов от ударных нагрузок, возникающих в процессе работы. Для исключения указанных недостатков предлагается, алмазные сегменты закреплять в выполненных пазах удлинителя с его торцевой части. Глубина таких пазов должна быть равной высоте устанавливаемых в них алмазных сегментов. Этим самым достигается  гладкий сплошной режущий слой, крайне необходимый  при прорезке стальной арматуры в бетоне, и прочное закрепление алмазных сегментов на корпусе сверла без их поломки в процессе работы. Стальные перегородки пазов, разделяющие алмазные сегменты, изнашиваются одновременно с последними, образую и поддерживая постоянно сплошной режущий слой. Для обеспечения высокой режущей способности сверл, расстояния между алмазными сегментами должны быть минимальными, но не менее 3 мм. (стальные перегородки толщиной 1,1-2,7 мм. деформировались, ломались и выгорали в процессе изготовления  удлинителей и сверл, как было установлено при проведении испытаний). Исходя из минимальных указанных размеров перегородок и длины алмазных  сегментов, определяется количество последних в каждом типоразмере сверла.

     Как показывает опыт работы, для сверл, с промывкой зоны резания водой, прочное крепление алмазных сегментов на корпусе сверла достигается методом пайки с использованием серебряных припоев марок  ПСР-40 или ПСР-45.  Для сверл с охлаждением зоны резания воздухом целесообразно применение лазерной сварки, которая обеспечивает более прочное соединение, но значительно дороже широко применяемого для этих целей метода пайки.

     Достаточно прочное закрепление алмазных сегментов на стальном корпусе инструмента обеспечивает технология его изготовления методом пропитки в водородных печах. При этом способе изготовления, расплавленная медь пропитывает алмазный слой и одновременно его припаивает к корпусу изделия. Однако этот способ не технологичен, трудоемок и  ограничивает выбор состава связок, так как кроме используемого при нем порошка (ВК6,ВК-8 и т.п.) остальные металлические порошки не пропитываются медью. По этой причине он в настоящее время почти не используется за исключением изготовления буровых коронок и долот, которые работают в исключительно тяжелых условиях абразивной среды.

     Крепление удлинителя с хвостовиком целесообразно осуществлять  по общепринятому способу, резьбовым соединениям.        

     Наиболее трудоемкой задачей при проведении исследований является разработка оптимальных  характеристик алмазных режущих сегментов, которые в первую очередь обеспечивают эффективное разрушение строительного материала. Особые трудности вызывает разработка характеристики алмазных сегментов для сверл, работающих с применением охлаждающего воздуха в зоне резания, возникают высокие температуры.

     В общих чертах технология изготовления алмазных сегментов для кольцевых сверл, отрезных кругов, фрез и т.п., предназначенных для обработки камня, заключается в перемешивании алмазов с металлическими порошками, брикетировании заготовок методом холодного прессования, с последующем их прессованием, при температуре 700-900 градусов до необходимого размера. После прессования сегменты подвергаются механической обработке и зачистке под пайку.

      Эффективная работа инструмента в первую очередь зависит от правильного выбора алмазного порошка по количеству и зернистости, концентрации его в рабочем слое сегмента и состава металлических порошков, входящих в связку. В результате исследовательской работы по предыдущему контракту было установлено, что для условий работы заказчика наилучшие результаты были получены при использовании высокопрочных монокристаллических синтетических алмазов марки АС300 зернистости 400-800 мкн. Оптимальная концентрация алмазов находилась в пределах 40-75. Необходимо отметить, что для сверла с охлаждением зоны резания воздухом, должны использоваться крупные зернистости алмазов из указанных, что улучает вынос шлама из зоны резания и в какой-то мере отвод тепла от алмазных зерен. Условная концентрация при этом должна быть порядка 75.

        Так как бетон и кирпич являются высокоабразивными материалами, связка, в которой размещены алмазы, должна быть износостойкой и в то же время исключать «засаливание» сегментов, обеспечивая прорезку стальной арматуры. Такое одновременное нахождение в обрабатываемом материале абразивных частиц песка и малоабразивной стальной арматуры, значительно затрудняет решение вопроса по разработке рациональной связки и в целом характеристики алмазных сегментов.

      Вместе с тем, технология изготовления сегментов практически не будет отличаться от общепринятой. Перемешивание алмазов с металлическими порошками будет осуществляться в специальных многоместных пресс-формах, изготовленных из легированных и в том числе жаропрочных сталей. После спекания сегменты будут зачищены  и переданы на пайку. Для сверл с водяным охлаждением сегменты будут поятся серебряным припоем на высокочастотных установках, а с воздушным охлаждением на лазерных, с использованием специальной оснастки. Прочность пайки проверяется динамометрическим ключом.

     Собранные из удлинителей и хвостовиков пройдут операцию «зачистки», приработки и одновременно дополнительную проверку качества пайки.

     При выполнении указанных выше операций алмазное сверло при вращении внедряется в абразивный камень  (абразивные круги, бетон, песчаник и т.д.), его рабочая часть очищается от излишков флюса и припоя, а в сегментах обеспечивается необходимый вылет алмазных зерен над связкой и в дальнейшем позволяет сверлу работать в рабочем режиме. В случае недостаточной прочности пайки сегменты отрываются от удлинителя и их вновь припаивают к месту отрыва. Операции «зачистки» и вскрытия повторяются.

     Изложенный выше порядок работы дает МКК-Диамант возможность отработать поэтапно всю технологическую цепочку изготовления сверл и выполнить необходимый объем исследований по созданию работоспособного инструмента для специфических условий заказчика. Испытания экспериментальных образцов сверл различных характеристик, а также предварительные и приемочные испытания позволяют получить эксплуатационные показатели их работы.

<< Состояние и проблемы развития производства алмазного камнеобрабатывающего и строительного инструмента Напайка сегментов дешево >>