Применение синтетических алмазов

Подготовка синтетического сырья к использованию ведется по той же схеме, что и природных алмазов: дробление,- классификация по определенному гранулометрическому составу и т. д.

Синтетические алмазы, как и природные технические алмазы, используются в технике в виде абразивных порошков. В зависимости от назначения выпускаются порошки из синтетических алмазов нескольких марок.

На основе синтетических алмазов организовано также производство алмазных паст. Пасты выпускаются с нормальной (Н) и повышенной (П) концентрацией алмазного порошка, мазеобразной (М) и твердой (Т) консистенции, смываемые водой (В), органическими растворителями (О), а также водой и органическими растворителями (ВО). Все эти характеристики находят отражение в обозначении марок пасты. В качестве органических растворителей, используются керосин, бензин, маловязкие минеральные масла, спирт и др. Универсальные пасты (ВО) пригодны для одновременной обработки металлических и неметаллических поверхностей изделий. Алмазные пасты выпускают расфасованными в тубы или шприцы по 5; 10; 20; 40; 80 г. В зависимости от зернистости алмазного порошка пасты окрашивают в разные цвета (табл. 17).

Алмазные пасты из синтетических алмазов, как и пасты из натуральных алмазов, нашли широкое применение для доводочных операций при изготовлении особо точных деталей с высокими требованиями к чистоте поверхности. Для грубой предварительной доводки рекомендуются пасты с зернистостью от 60/40 до 40/28, для предварительной доводки - от 28/20 до 14/10, для точной доводки и предварительной полировки - от 10/7 до 5/3 и для окончательной доводки - от 3/2 до 1/10. Чистота отработки поверхности при этом соответственно достигает классов 8-9, 9-11, 11-12, 12-14.

Таблица 17. Характеристика алмазных паст

Синтетические алмазы используются для изготовления различного алмазно-абразивного инструмента, в частности при изготовлении абразивных кругов, используемых для заточки и доводки твердо-сплавного металлорежущего и другого инструмента (рис. 42). Как известно, применение таких кругов обеспечивает высокие точность и чистоту обработки поверхности, которых невозможно достичь обычными абразивами. Резку полупроводниковых и других твердых материалов производят в основном дисками из синтетических алмазов (рис. 43), что позволяет сократить отходы обрабатываемых материалов на 10-12 % и повысить производительность труда. Находят применение синтетические алмазы и при доводке поверхности твердосплавных изделий, например различных двигателей цилиндрической формы, брусками и притирами (форма ручного притира показана на рис. 44). Употребляют их и для изготовления правящего инструмента.

Рис. 42. Алмазные абразивные круги для заточки и доводки различного твердосплавного металлорежущего, деревообрабатывающего, горного и другого инструмента

Рис. 43. Алмазные диски для резки твердых минералов (корунда, кварца и др.), полупроводников и других твердых материалов

Рис. 44. Алмазные ручные притиры для доводки изделий из твердых сплавов

Большие научно-исследовательские работы проводятся по улучшению качества выпускаемых синтетических алмазов, а также по расширению сфер их применения; при обработке изделий из черных металлов, твердых сплавов, различных специальных сплавов, оптического, технического и художественного стекла, мрамора, гранита и т. д.

Если в первые годы после создания синтетические алмазы применялись только в инструментальном производстве, то по мере накопления опыта, создания новых марок алмаза и инструмента на специальных связках они все больше и шире используются в основном производстве при изготовлении различных машин, оборудования и приборов.-

Синтетические алмазы прочно вошли в технологию производства многих товаров народного потребления. Они с успехом используются при изготовлении обуви, электробритв, часов, радиоприемников, магнитофонов, телевизоров, при обработке стеклянной, фаянсовой и фарфоровой посуды, хрусталя, при производстве шариковых ручек, электроутюгов, зеркал и других изделий.

Приведем несколько примеров, чтобы показать, какие громадные возможности таят синтетические алмазы при рациональном их использовании. Так, в обувной промышленности подошвы, стельки,?

подложки перед склеиванием предварительно обрабатывают ("взъерошивают") при помощи абразивной шкурки, укрепляемой на вращающемся барабане. Обычная абразивная шкурка на полотняной основе после обработки 200-300 пар деталей приходит в полную негодность, и барабан приходится менять за смену 20-25 раз. Алмазным же барабаном до полного износа обрабатываются 450- 600 тыс. пар деталей. Один алмазный барабан заменяет около 2 тыс. шлифовальных шкурок общей площадью 200-300 м². При этом повышаются производительность труда и качество обработки, резко улучшаются условия труда, так как полностью устраняется запыленность рабочих помещений.

На заводах, выпускающих стеклянную и фарфоровую посуду, применение алмазного инструмента для шлифования края резко снижает брак, увеличивает выход готовой продукции и позволяет снизить ее себестоимость. При изготовлении изделий из хрусталя нанесение граней алмазным инструментом вдвое повышает производительность и улучшает качество обрабатываемых поверхностей.

Алмазное шлифование экранов кинескопов телевизоров повышает производительность обработки в 2-2,5 раза при улучшении качества изделий.

Практика показывает, что синтетические алмазы могут сыграть большую роль в увеличении выпуска и повышении качества машин и оборудования для легкой, бумажной, пищевой, мясо-молочной, мебельной и других отраслей промышленности, выпускающих товары народного потребления (в частности, использование алмазных паст для притирки деталей машин и аппаратов при ремонте оборудования).

Широко применяются синтетические алмазы в изготовлении медицинского инструмента. Это - заточка скальпелей, инъекционных игл, микротомных ножей, изготовление зубоврачебных боров.

Наша промышленность производит для населения также разнообразные предметы хозяйственного и культурно-бытового назначения: стеклорезы, надфили, гравировальные карандаши и др.

За рубежом использование синтетических алмазов, судя по литературным данным, также увеличивается.

Так, в Японии фирмы "Асахи даймонд индастри К°" (Токио) и "Осака даймонд индастри К°" (Осака) производят от 10 до 15 % алмазного инструмента из синтетических алмазов. Продукция из синтетических алмазов американской компании "Дженерал электрик" успешно применяется в различных отраслях техники, в том числе в строительстве - при резке камня, стекла, бетона, мрамора, керамики. Новые сорта искусственных алмазов успешно используются для изготовления инструментов на металлической связке - пил, резцов и т. д.