W JAKI SPOSÓB POWSTAJĄ SEGMENTY DIAMENTOWE ?

W JAKI SPOSÓB POWSTAJĄ SEGMENTY DIAMENTOWE ?

W codziennej praktyce na każdej niemal budowie spotykamy się z koniecznością cięcia na wymiar elementu ściennego czy brukarskiego, wykonania dylatacji, przecięcia nawierzchni pod wykop, powiększenia otworu, wykonania bruzdy, wyrównania powierzchni, wykonania otworu, który umożliwi przeprowadzenie rury, przewodu elektrycznego, zamocowanie kotwy, pobranie próbki, wykonanie przyłącza, otworu rewizyjnego itp.

Dotyczy to zarówno pracy w nowych jak i remontowanych obiektach, cięcia na głębokość od kilku do kilkudziesięciu cm, wiercenia otworów o średnicy od kilku do ponad tysiąca milimetrów, w materiałach ściennych – takich jak silikat, pustaki i cegły ceramiczne, w materiałach konstrukcyjnych obiektów – głównie w betonie i żelbecie, w twardych materiałach okładzinowych – gresach, terakocie, klinkierze a także w kamionce, żeliwie a nawet w stali lub metalach nieżelaznych.

W obecnym stanie techniki, najlepsze efekty daje w każdym z tych przypadków zastosowanie narzędzi diamentowych. Narzędzi znanych zresztą nie od dziś – odkrycia archeologów potwierdziły, że technikę tę stosowali już starożytni Egipcjanie przy wykonywaniu monumentalnych budowli kamiennych.

Diamenty naturalne wykorzystywano także już w XIX wieku do wytwarzania narzędzi dla górnictwa czy szklarstwa.

Dopiero jednak opracowanie wydajnej technologii produkcji syntetycznych diamentów przemysłowych w latach 50 XX wieku umożliwiło powstanie narzędzi dostępnych praktycznie dla każdego wykonawcy robót budowlanych. Technologia ta , dzięki zastosowaniu bardzo wysokiego ciśnienia i temperatury, w obecności katalizatorów, przekształca grafit – jedną z odmian alotropowych węgla w inną – krystaliczną, właśnie w diament. Nazwany tak od greckiego adamas, adamantos, to znaczy niepokonany, niezniszczalny. Jest najtwardszą substancją występującą w przyrodzie, można go zarysować tylko innym diamentem.

Tę właśnie cechę diamentu wykorzystano w narzędziach ściernych wykonanych z jego zastosowaniem.

 

Narzędzia Diamentowe do betonu

CZĘSTO ZASTANAWIAMY SIĘ JAK PRODUKOWANE SĄ NARZĘDZIA DIAMENTOWE .

W JAKI SPOSÓB POWSTAJĄ SEGMENTY DIAMENTOWE ?

 

Ze względu na to, że w narzędziach diamentowych używa się kryształów o niewielkich rozmiarach, zastosowano tu technologię matrycową ich mocowania. W dużym uproszczeniu, polega ona na tym, że elementy robocze , nazywane zazwyczaj segmentami, są prostopadłościanami składającymi się z różnych metali, w których zgrzane są kryształy diamentu. Skład ilościowy i jakościowy mieszanki, z której powstaje segment diamentowy, dobiera się odpowiednio do wymaganych właściwości ściernych segmentu a tym samym do grupy materiałów rekomendowanych do obróbki. Proszki metali miesza się razem z określoną ilością diamentów o właściwej dla zastosowania wielkości, podawanej w skali mesh ( wielkości oczka znormalizowanego sita ) .

Ilość i wielkość diamentów użytych do konkretnego narzędzia zależy m. in. od rodzaju obrabianego materiału ( zwykle większe kryształy do narzędzi do materiałów abrazywnych , mniejsze do twardych ), więcej diamentów do napędów o większej mocy, mniej do słabszych. Dla zapewnienia równomiernego rozmieszczenia diamentów w objętości segmentu mieszanina jest z kolei poddawana granulacji.

Od kilku lat stosowana jest też technologia wymuszonego rozmieszczenia, układania diamentów, umożliwiająca rozłożenie ich w dowolnie zaprojektowany sposób ( różni producenci nadają narzędziom wyprodukowanymi w tej technologii swoje nazwy handlowe ). Ze względu na to, że coraz częściej segmenty są spawane laserowo do korpusu narzędzia, ich dolną, przetapianą część, wykonuje się tak, aby nie zawierała diamentów. Podczas spawania w atmosferze normalnej nastąpiłoby ich gwałtowne spalanie powodując uszkodzenie segmentu. Powstaje w ten sposób tzw. stopka, o wysokości 1 – 2 mm , łatwa do zauważenia gołym okiem.

Z kolei segment diamentowy formowany jest poprzez sprasowanie na zimno granulowanej mieszaniny metali i diamentów, przez co uzyskuje swój ostateczny kształt. Przeważają tu prostopadłościany, z płaszczyzną roboczą w formie daszka lub różnorodnymi wypukłościami, często też płaszczyzny boczne formowane są w kształcie turbo lub też wgłębieniami lub wypukłościami. Zabiegi te, poza efektem marketingowym, maja też sens techniczny. Zmniejszona powierzchnia styku płaszczyzny roboczej z obrabianym materiałem zwiększą prędkość zagłębiania się w materiał, to samo na powierzchniach bocznych zmniejsza opór tarcia. Segment uformowany na zimno jest następnie zgrzewany elektrooporowo w specjalnych ramkach, z przekładkami z grafitu.

Histereza ( zmienność w czasie ) procesu zgrzewania jest starannie kontrolowana i jest jednym z elementów decydujących o właściwościach ściernych segmentu diamnetowego. Te bardziej miękkie, przeznaczone do pracy w twardych materiałach, zgrzewa się zwykle w atmosferze normalnej i w temperaturach poniżej 900 ºC, te twarde, do pracy w materiałach silnie ścieralnych, abrazywnych, zgrzewa się często w atmosferze gazów szlachetnych i w temperaturach nawet powyżej 1200 ºC.

Proces produkcji segmentów diamentowych, w szczególności skład mieszanki metali i przebieg procesu zgrzewania są tajemnicami , których producenci starannie strzegą. To od tych parametrów najbardziej zależą właściwości użytkowe segmentu i wykonanego z niego narzędzia, a więc też wartość i cena narzędzia dla jego użytkownika.

Zgrzany segment jest poddawany kontroli jakości, która ma za zadanie przede wszystkim stwierdzić, że nie zawiera pustych przestrzeni, które mogłyby zmniejszyć jego wytrzymałość mechaniczną. Z kolei następuje proces czyszczenia polegający na przetarciu przez narzędzie ścierne, które usuwa ewentualne niedoskonałości procesu formowania.

Diamentowe Narzędzia Tnące dla Budownictwa

 

 

JAKIE NOŚNIKI SEGMENTÓW STOSUJEMY W NARZĘDZIACH DIAMENTOWYCH

 

 

 

Segmenty możemy zamocować na różnych rodzajach nośników. Może to być rdzeń w postaci stalowego koła z otworem centralnym i segmentami na obwodzie, może być rura z uchwytem, może być ogniwo łańcucha lub splot linek stalowych. Nośnik segmentów ściernych ma bardzo duży wpływ na pracę narzędzia diamentowego, musi też spełnić wysokie wymagania wytrzymałościowe. W przypadku tarcz tnących rdzeń musi wytrzymać obciążenia wynikające z siły odśrodkowej, silnego rozgrzania w strefie segmentów, musi też zachować kształt tak, aby nie powodować nadmiernych wibracji przekazywanych na napęd.

Korpus wykonany jest zwykle ze stali o podwyższonej wytrzymałości i ma grubość od poniżej 2 mm w przypadku małych średnic do 4 i więcej mm przy średnicach powyżej 800 mm. Rdzenie tarcz są w różnorodny sposób nacinane i perforowane. Poza efektem marketingowym działania te mają na celu spowodowanie równomiernego rozkładu naprężeń lub rozwinięcie powierzchni w celu usprawnienia chłodzenie tarczy diamentowej.

Istotnym elementem tarczy jest jej otwór główny, umożliwiający zamocowanie tarczy na wa e napędu. Otwór ten musi być wykonany z dużą dokładnością, maszyny o dużych mocach posiadają też dodatkowe zabieraki lub mocowanie na kilka śrub rozmieszczonych w określony sposób. Najczęstsze rozmiary otworów to 22.23 mm dla szlifierek kątowych, 20 , 25.4 mm dla większości małych maszyn ( pił stołowych, przecinarek drogowych ) po 35, 40, 60 mm w piłach ściennych czy dużych piłach stołowych.

Rura – nośnik segmentów, to bardzo ważny element diamentowego wiertła koronowego. Są to zwykle precyzyjne rury cienkościenne ze szwem lub bez szwu ( mniejsze średnice ). Ich grubość zależy oczywiście od średnicy, rura taka musi być odpowiednio wytrzymała ale i lekka. Jej grubość ograniczają wymiary szerokości segmentów, która wynosi od 3 mm dla średnic do 60 – 80 mm do 6 mm dla największych średnic.

Standardowo produkuje się wiertła diamentowe o długości roboczej 400 – 450 mm, na życzenie klientów mogą to być długości nawet do 2 m w jednym kawałku. Powyżej 2 m zdecydowanie łatwiej jest posługiwać się wiertłami skręcanymi, które można niemal dowolnie przedłużać wkręcając pomiędzy koronę a uchwyt kolejne elementy o długości 500 lub 1000 mm. Wiertła te mogą być wyposażone w element chwytający rdzeń, dzięki czemu umożliwiają wyjęcie go ze ślepego otworu.

Diamentowe wiertło koronowe zamknięte jest pokrywą, która osiowo zakończona jest elementem / uchwytem łączącym wiertło z wałem silnika napędzającego wiertło. Uchwyty te różnią się od siebie w zależności od producenta a także średnicy wiertła. Najczęściej spotykane są wiertła z uchwytem żeńskim 1 1/4’ na klucz płaski 41 . Mniejsze średnice mają zwykle uchwyt męski 1/2’. Dostępne są elementy przejściowe pozwalające na połączenie ze sobą praktycznie każdej wiertnicy i każdego wiertła. Rury dobrej jakości pracujące w twardych materiałach nadają się zwykle do kilkukrotnej regeneracji wierteł koronowych, to jest przylutowanie, w miejsce zużytych, nowych segmentów. Jest to wciąż bardzo popularna usługa pozwalająca znacznie obniżyć koszt narzędzia diamentowego.

Bardzo specyficznie konstruowane są łańcuchy będące nośnikami segmentówdiamentowych. Muszą one zapewnić możliwie niezmienną długość łańcucha, której regulacja zachodzi tylko w niewielkim zakresie. Również lina nośna segmentów w linie diamentowej musi mieć odpowiednią wytrzymałość na rozciąganie i na zginanie, któremu intensywnie podlega podczas każdego przejścia przez rolki napędowe czy prowadzące.

W JAKI SPOSÓB ŁĄCZYMY SEGMENTY W NARZĘDZIACH DIAMENTOWYCH

Oczyszczony segment diamentowy można już przyspawać laserowo, zgrzać elektrooporowo lub przylutować twardym ( najczęściej srebrnym ) lutem do korpusu narzędzia. Dziś praktycznie standardowe w narzędziach stosowanych w budownictwie są segmenty o wysokości 10 mm, ze względu na stopkę nawet 12 mm, pojawiają się też wysokości 15 i więcej mm. Z praktyki doświadczonych wykonawców wynika, że optymalna, z punktu widzenia kosztów narzędzia diamentowego i bezpieczeństwa ich pracy, jest wysokość segmentu wynosząca około12-15 mm. Segmenty wyższe łatwiej ulegają wyłamaniu / wyrwaniu podczas pracy w niesprzyjających warunkach.

Diamentowe Narzędzia Tnące dla Budownictwa

PRZEGLĄD PODSTAWOWYCH RODZAJÓW NARZĘDZI DIAMENTOWYCH STOSOWANYCH W BUDOWNICTWIE.

DIAMENTOWE TARCZE TNĄCE

Najbardziej popularne są z pewnością tarcze tnące. Używa się ich powszechnie na każdej budowie,na szlifierkach kątowych, piłach ręcznych, piłach stołowych, przecinarkach jezdnych, wiertnicach, maszynach szlifujących, piłach ściennych. Tarcze diamentowe te mają średnice od 115 mm do nawet 1200 mm. Różnią się też wyglądem strefy tnącej. W zasadzie stosuje się dwa sposoby kształtowania części roboczej tarcz tnących.

Pierwszy z nich, najbardziej popularny, to tzw. diamentowe tarcze segmentowe. Segmenty tnące umieszczone są wtedy na obwodzie rdzenia stalowego w odstępach od kilku do kilkunastu mm.

Drugi rodzaj segmentu, to segmenty ciągłe. Pokrywają one cały obwód tarczy, czasem są w kilku miejscach włosowato nacięte laserem lub mają tzw. kształt turbo, to jest z bocznymi wytłoczeniami. Segmenty takie stosuje się najczęściej w tarczach, które mają zapewnić bardzo dobrą jakość rzazu. To na tym najbardziej zależy płytkarzom, którzy wymagają aby linia cięcia twardego gresu była czysta, bez odprysków.

Bardzo specyficznie kształtuje się tarcze diamentowe przeznaczone do cięcia silnie ścieralnych materiałów takich jak świeży beton cementowy, zaprawy, lekki silikat, gazobeton, piaskowiec. Ze względu na to, że podczas cięcia takich materiałów powstaje bardzo silnie ścierny, ostry i gruby pył, powoduje on szybkie wycieranie także rdzenia tarczy, szczególnie pod segmentem. Może to , w skrajnym przypadku, doprowadzić do tak znacznego zmniejszenia grubości rdzenia, że dojdzie do przedwczesnego urwania segmentów, tym samym do zniszczenia narzędzia diamentowego. Aby temu zapobiec, przy produkcji dobrej jakości tarcz do cięcia materiałów silnie ścieralnych stosuje się tzw. segmenty ochronne. W postaci tzw. segmentów młotkowych, trapezowych lub ukośnych chronią one rdzeń tarczy w strefie zamocowania segmentów diamentowych.

Stosunkowo rzadko stosowanym, ze względu na znaczny koszt jednostkowy cięcia narzędziem tnącym, są pierścienie diamentowe napędzane przez specjalne maszyny hydrauliczne lub elektryczne. Dzięki mimośrodowemu napędowi można pierścieniem o średnicy 350 mm ciąć na głębokość 270 mm. Najmłodszym rodzajem tarcz tnących są te wytwarzane w technologii galwanicznej lub lutowania próżniowego. Diamenty są tu „przyklejone” do rury w procesie galwanizacji lub lutowania twardym lutem w próżni.

Powstaje tak narzędzie wrażliwe na niewłaściwe użycie, pozwalające jednak na przecinanie najtwardszych materiałów. Tarcze galwaniczne nadają się szczególnie dobrze do cięcia wyrobów z żywic polimerowych zbrojonych włóknem szklanym, także do ciecia szkła czy porcelany. Natomiast te lutowane próżniowo są na tyle uniwersalne, ze znajdują zastosowanie w ratownictwie. Można nimi przeciąć praktycznie każdy materiał : grubą stal, żeliwo, tworzywa sztuczne, drewno, beton, dobrze wytrzymują pracę na sucho.

Diamentowe Wiertła Koronowe do Betonu

CO TO JEST DIAMENTOWE WIERTŁO KORONOWE?

 

 

 

To kolejna duża grupa narzędzi diamentowych obecnych na każdej niemal budowie. Ich częścią roboczą są również segmenty zawierające diamenty syntetyczne zaś nośnikiem segmentów jest stalowa rura. Ilość segmentów na diamentowym wiertle koronowym wynika przede wszystkim z jego średnicy i jest bardzo podobna u różnych producentów.

Przerwy pomiędzy segmentami są niezbędne dla umożliwienia przepływu wody chłodzącej i płuczącej miejsce pracy lub powietrza odsysającego przy pracy na sucho. W przypadku wierteł o mniejszych średnicach, od 6 mm do 45 mm stosuje się na wiertłach ciągłe diamentowe segmenty pierścieniowe, które również posiadają nacięcia umożliwiające przepływ wody lub powietrza.

Oddzielną grupę diamentowych wierteł stanowią otwornice wytworzone w technologii galwanicznej lub lutowania próżniowego, podobnie jak tarcze tnące. Są to wiertła o niewielkich średnicach, dziś do około 50 mm, stosowane najczęściej do wiercenia w twardych płytkach okładzinowych. W tych narzędziach ich część robocza wykonana jest z „posypki” diamentowej na krótkim 5 – 10 mm odcinku rury.

Diamenty te są znacznie większe niż stosowane w segmentach matrycowych dzięki czemu wiertłami tymi można wiercić otwory w najtwardszych gresach, porcelanie czy szkle. Ich wadą jest to, że są bardzo wrażliwe na niewłaściwe obchodzenie się. „Posypka” diamentowa składa się z jednej tylko warstwy kryształów. Stosując niezbyt wielki nacisk i pracując wiertłem we właściwy sposób można nim wykonać kilkadziesiąt otworów, zbyt silny nacisk może jednak spowodować bardzo szybkie zniszczenie wiertła. Są to narzędzia diamentowe przeznaczone do pracy ze szlifierką kątową lub wiertarkami, także na sucho .

ŁAŃCUCH DIAMENTOWY DO CIECIA BETONU

Mniej popularnymi narzędziami tnącymi są łańcuchy diamentowe. To narzędzie, na którego ogniwach również przyspawane są segmenty diamentowe, a łańcuch jest napędzany przez specjalną piłę i porusza się po prowadnicy / mieczu. Daje to możliwość wykonania otworu o prostokątnych narożach, o wymiarach nawet rzędu 10 x 10 cm i głębokości nawet do 70 cm !

Znajduje to swoje specyficzne zastosowanie, jest to jednak najdroższa dziś technika cięcia. Dla prawidłowego i możliwie najbardziej ekonomicznego przebiegu cięcia łańcuchem konieczne jest tez zapewnienie dopływu do miejsca kontaktu segmentów diamentowych z ciętym materiałem możliwie dużej ilości wody. Zaleca się, aby ciśnienie w przewodzie zasilającym wynosiło co najmniej 2 atm

LINA DIAMENTOWA DO CIĘCIA  ŻELBETU.

To narzędzie przejęte przez budownictwo z górnictwa skalnego umożliwia przecinanie elementów praktycznie bez względu na ich rozmiary. Segmenty diamentowe są w tym przypadku pierścieniami o średnicy 8 – 11,5 mm nanizanymi na linkę stalową o średnicy 6 – 7 mm. Segmenty, w ilości około 30 – 40 na 1 metr są pooddzielane od siebie sprężynkami pokrytymi gumą lub tworzywem sztucznym uszczelniającym przed dostępem do liny wody i szlamu.

Linę prowadzi się przez przeszkodę wymuszając jej przebieg za pomocą specjalnych rolek i łączy się ją w ciągły krąg zaciskając końce specjalnymi złączkami. Napęd zapewnia linie koło z bieżnikiem trącym oraz magazynem pozwalającym na ciągłe naprężanie i zbieranie jej nadmiaru wraz z postępem pracy. Cięcie liną to również kosztowna technika cięcia, jeden metr liny przecina zwykle około 1 – 2 m² betonu. Praca powinna odbywać się na mokro, w tym przypadku też szczególnie ważne jest zabezpieczenie miejsca pracy i jego otoczenia. Zerwana lina może ciężko zranić lub spowodować znaczne szkody w otoczeniu.

Tarcze diamentowe do szlifowania betonu NARZĘDZIA DIAMENTOWE DO SZLIFOWANIA BETONU

 

 

 

Wyrównanie powierzchni w celu usunięcia nierówności spowodowanych błędami wykonawczymi, koniecznością dopasowania do siebie elementów, usunięcia powierzchniowo skorodowanych warstw to zadanie, które można wykonać bardzo sprawnie z pomocą diamentowych tarcz szlifierskich. Najbardziej popularne to te zakładane na szlifierki kątowe o średnicach 115, 125, 150, 180 lub nawet 230 mm. Wyposażone są w segmenty szlifujące umieszczone obwodowo w jednym lub dwu rzędach, występują też w wersji ciągłego segmentu turbo.

Najmłodsze wśród diamentowych talerzy szlifierskich są te, w których wykorzystano tzw. diament polikrystaliczny w skrócie PCD lub PKD. Produkuje się go w postaci walców o średnicy i wysokości około 10 mm a następnie połówki, ćwiartki lub nawet mniejsze ułamki osadza się w ilości kilku, do kilkunastu sztuk na talerzu. Powstaje w ten sposób bardzo agresywne i sprawne narzędzie ścierne idealne do szybkiego usuwania np. warstw starego kleju, zaprawy itp.

W dziedzinie wykańczania nowych lub odnawiania starych posadzek stosuje się bardzo wiele różnych narzędzi szlifujących i polerujących. Umożliwiają one uzyskanie lustrzanej wręcz powierzchni obrabianego betonu. Są to różnego rodzaju krążki lub wkładki trapezowe. Bardzo wyspecjalizowane ze względu na twardość lepiszcza (metalowego lub z żywic syntetycznych) a także na ilość i grubość zawartego w nich ziarna.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Wyślij wiadomość i otrzymaj rabat