Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Обзор методов распиливания и резки алмазов

Обзор методов распиливания и резки алмазов

18.11.2017

Одним из основных и широко распространенных методов распиливания алмаза является механический. На рис. 62 приведена схема установки для резки алмазов с помощью ультразвука. Ультразвуковая установка состоит из ванны 11 для абразивной суспензии, состоящей из воды и алмазного порошка, корпуса 5, укрепленного на шариковых опорах 2 и перемещающегося под действием груза 12, вибратора 4, концентратора 6 и оправки 7, к которой крепится алмаз. Режущий диск 10 вращается на шпинделе 9. Распиливание производится диском диаметром 40 мм, изготовленным из нержавеющей стали толщиной 0,1 мм при давлении на диск 500 г и вращении со скоростью 800 об/мин. В среднем интенсивность распиливания алмазов около 0,3 мм2/мин. Резка алмаза электроэрозионным методом состоит из двух этапов:

1. Графитизация части поверхности кристалла.

2. Окончательной эрозионной обработки.

Для графитизации (1-й этап) алмаз помещают в ванну (рис. 63) с токонепроводящей жидкостью — парафиновым маслом. К кристаллу подводят два игольчатых электрода 2 и 3. Расстояние между иглами электродов не должно превышать 0,75 мм. При пропускании тока напряжением 10 000 В алмаз графитизируется по линии 4, соединяющей электроды. Электроэрозионная обработка алмаза (2-й этап) производится в специальной ванне (рис. 64). Пластинчатый электрод 2 устанавливается по линии графитизации. Вторым электродом служит подставка 3, изолированная от корпуса ванны 4. При пропускании тока напряжением 6—8 тыс В можно разрезать кристаллы алмаза любой формы.
При действии на алмаз луча лазера небольшой мощности образуются лунки (рис. 65, а) с четкими границами. Поглощенная световая энергия разогревает алмаз в данной точке до температуры фазового превращения или испарения. При увеличении мощности луча алмаз раскалывается (рис. 65, б) по плоскости спайности (111) в результате значительных растягивающих усилий, возникающих под действием энергии луча плотностью до 16*10в6 Вт/см2.

При электронной бомбардировке распиливание алмаза в первый момент идет интенсивно, но по мере увеличения глубины реза интенсивность резко падает в результате изменения оптимального положения фокуса, приводящего к уменьшению мощности луча, увеличения потерь энергии за счет поглощения части ее боковыми стенками реза и наличия пленки графита, препятствующей непосредственному контакту алмаза и луча. Алмаз, подвергавшийся действию несфокусированного электронного луча (рис. 66, а), имеет рез с большим количеством сколов.

Поверхность реза и прилегающая к ней зона покрываются налетом графита. При действии острофокусированного луча качество поверхности алмаза после распиливания значительно повышается (рис. 66, б). Во всех случаях профиль реза представляет собой клин с углом при вершине около 23°, что объясняется неравномерностью распределения тока по диаметру пучка. После очистки алмаза от следов графитизации и прошлифовки плоскости реза было обнаружено большое количество микротрещин, которые отсутствовали в алмазе перед обработкой. Это объясняется присутствием даже в беспорочном алмазе большого количества концентраторов напряжений, которые при воздействии высокой температуры приводят к образованию микротрещин или к увеличению уже существующих.