Что мы знаем про алмазные коронки

Полезные статьи

Что мы знаем про алмазные коронки

Устройство алмазной коронки

Алмазная коронка состоит из 3 основных элементов:

  • хвостовика коронки,
  • корпуса коронки (трубы),
  • алмазных сегментов.

Хвостовик предназначен для закрепления коронки на валу установки алмазного бурения (сверлильной машины) либо в патроне дрели или перфоратора. Хвостовики имеют либо внутреннюю резьбу с размерами 1/2 дюйма для коронок малого диаметра, 1 1/4 дюйма для коронок среднего и большого диаметр, либо, быстросъемную систему разработанную компанией Hilti, либо внутреннюю резьбу М16 для патронов электроиструмента.            

Корпус коронки предназначен для закрепления алмазных сегментов и формирования отверстия необходимого диаметра и длины. Корпуса коронок могут могут иметь длину от 50 мм до 2 м. Стандартными считаются коронки длиной 450 мм. Диаметры коронок варьируются от 8 мм до 1000 мм, по специальному заказу могут быть изготовлены коронки большего диаметра и длины. Корпуса различаются по толщине стенки трубы от 1,5 до 3,5 мм, которая влияет на долговечность и возможность ремонта коронки (напайки новых сегментов).         

Алмазный сегмент предназначен для удаления (резания) обрабатываемого материала и формирования отверстия необходимого размера и геометрии. Различают алмазные сегменты для мокрого и сухого сверления. Коронки для сухого сверления обычно предназначены для работы с элетроинструментом (дрелями, перфораторами) для устройства гнезд подрозетников, разветкоробок, сверления легких строительных материалов, для мокрого сверления: с установками алмазного бурения для сверления "тяжелых" строительных материалов; с элетроинструментом при сверлении керамики.

 

Алмазные сегменты

Алмазные сегменты бывают кольцевыми и одиночными. Кольцевые сегменты используются на коронках малого диаметра, обычно до 30 мм. Одиночные сегменты, соответственно, на коронках диаметров свыше 30 мм.      

Алмазные сегменты изготавливают для различных типов материалов. Алмазный сегмент состоит из алмазов, в большинстве своем синтетических и связующего (матрицы), которое держит алмазы в сегменте.

Для производства сегментов используют алмазную крошку (алмазное зерно) размером 150-500 микрон. Алмазная крошка может быть из природных, натуральных алмазов, отходов ювелирной промышленности, или из синтетических (искусственных) алмазов, которые имеют определенную форму, твердость и чистоту. Натуральные алмазы обладают большей прочностью по сравнению с искусственными. Последние стоят дешевле и могут изготавливаться по заданным размерам. Искусственные алмазы могут иметь моно- и поликристаллическую структуру. Монокристаллические алмазы обладают максимальной твердостью. Поликристаллические алмазы немного менее прочные, но имеют больше режущих кромок.             

Алмазная крошка смешивается с металлическим порошком состоящим из смеси различных металлов, меди, олова, кобальта, железа, вольфрама или других металлов. Различным сочетанием составляющих формируется связующее подходящее для работы по различным типам материалов. Связка должна выполнять следующие функции: служить средой, носителем для алмазов; своей твердостью, способностью к истиранию регулировать отсоединение алмазов. Алмазы в связующем распределены либо хаотично, либо равномерно. Полученная масса специальными прессами формируется в алмазные сегменты различной формы в зависимости от назначения - для алмазных коронок, алмазных дисков, шлифовальных чашек и тп. Затем сегменты спекаются по технологии порошковой металлургии. После спекания металлический порошок образует матрицу, которая удерживает алмазные зерна. Потребительские свойства сегментов зависят как от характеристик алмазных зерен, так и от свойств матрицы.          

 

Характеристика алмазных зерен алмазной крошки

Форма зерна     

Форма зерна – режущая способность в значительной степени зависит от формы зерна.

Круглое зерно натурального алмаза или плоско шлифованный синтетический алмаз имеют меньшую эффективность, чем угловатое зерно с острыми выступающими краями.          

Размер зерна

Крупное зерно имеет большую способность снятия слоя, чем мелкое. Размеры зерен измеряются в мешах (количество ячеек на дюйм). Мягкие материалы – обрабатываются крупным зерном. Твёрдые материалы – обрабатываются мелким зерном. 20-40 меш – крупные, 40-60 – средние, 60-100 – мелкие.       

Качество зерна

Качество зерна определяется следующими физическими свойствами: вязкость, реакция на температуру, cопротивляемость износу.               

Количество зерен

Количество зерен – это отношение веса к единице объема, другим словами концентрация.

Например К100 - 4.4 карат/см3, К50 - 2.2карат/см3, К30 - 1.3 карат/см3, К25-1.1 карат/см3,

К20 - 0.88 карат/см3. 1 карат = 0.2 г.        

 

Основные методы крепления алмазных сегментов к телу коронки

Лазерная сварка

Приварка алмазных сегментов производится при помощи лазера. Получаемое соединение сегмента и тела коронки выдерживает высокие температуры и позволяет осуществлять сверление с водой и на сухую. На сегодняшний день, этот метод наиболее передовой и обеспечивает наивысшее качество алмазного инструмента.  

Формирование (спекание) сегментов непосредственно на теле коронки 

Также выдерживает высокие температуры, позволяет сверлить с водой или в сухую.    

Пайка высокотемпературным припоем 

Пайка производится с помощью серебряного припоя. Выдерживает температуру не выше 600-700˚С, поэтому позволяет производить сверление только с водой. Находит в настоящее время наиболее широкое применение.       

С помощью сменных модулей

Приваривается к телу коронки специальный сменный модуль, на котором в заводских условиях приварены алмазные сегменты.

 

Принцип работы алмазного сегмента

При сверлении коронка вращается с определенной угловой скоростью. Скорость вращения должна выбираться в зависимости от диаметра коронки, от типа материала в котором производится бурение, от наличия в материале арматуры. Оператор придает коронке осевое усилие. Во время соприкосновении с обрабатываемым материалом, находящемся в неподвижном состоянии, происходит абразивный износ связующего и как следствие оголение алмазных зерен. Алмазные зерна становятся «микрорезцами», которые удаляют, режут обрабатываемый материал. При дальнейшем сверлении, происходит выкрашивание или износ алмазов и связующего (матрицы). За счет износа матрицы вскрываются новые алмазные зерна и описанный процесс повторяется. Таким образом, постоянный износ матрицы - необходимое условие сохранения режущих свойств алмазного инструмента. Чем выше твердость обрабатываемого материала, тем мельче алмазные зерна и выше их концентрация. Для мягких материалов применяют алмазные сегменты с более крупными алмазными зернами. 

Алмазные сегменты режут арматуру и металл, находящийся в теле строительных конструкций, при этом производительность сверления снижается.

 

Факторы влияющие на производительность и стойкость алмазной коронки

  • Обрабатываемый материал, его твердость и абразивность. Есть ли в обрабатываемом материале металл.
  • Состояние алмазной коронки и сегментов.
  • Оборудование для алмазного сверления, его технические характеристики и возможности.
  • Квалификация оператора установки алмазного бурения.
  • Охлаждение зоны сверления, т.е. величина подачи воды.      

 

Принципы выбора алмазных сегментов

Под обрабатываемый материал          

Твердые материалы (керамика, гранит, кварц) обрабатываются сегментами с мягкой связкой.         

Мягкие материалы (строительные блоки, известняк, кирпич) обрабатываются сегментами с твердой связкой.           

Материалы средней твердости (армированный бетон) обрабатываются сегментами со средней связкой.    

Обработка сегментами с мягкой связкой мягкого материала ведёт к преждевременному износу.        

Обработка сегментами с твёрдой связкой твёрдого материала ведёт к затуплению, засаливанию сегментов, коронка перестает резать.          

Оптимально подобранная коронка, когда износ алмазов и матрицы происходит синхронно.

Под диаметр коронки

Для малых диаметров необходимо использовать сегменты с твердой связкой, для больших диаметров - с мягкой. В зависимости от размера сегментов, на один и тот же диаметр коронки, разные производители рекомендуют различное количество сегментов. На пример, для коронки ф=102мм может быть использовано 8 или 9 сегментов.

Под мощность сверлильной машины

Для маломощных машин выбирают сегменты с мягким связующим, для мощных - твердые сегменты.           

 

Твердость основных строительных материалов

Основные материалы используемые в строительстве можно расположить в порядке убывания твердости: 

  • Керамика
  • Гранит, кварцит, морская и речная галька
  • Обожженная Глина (плитка, черепица)
  • Железобетон
  • Бетонная стяжка
  • Свежий бетон, штукатурка, кирпич
  • Асфальт
  • Строительные блоки
  • Песчаник
  • Мрамор, известняк.        

Особый случай - мрамор и известняк. Для их обработки используется гальванические алмазный инструмент.          

 

Абразивность основных строительных материалов

Основные материалы используемые в строительстве можно расположить в порядке убывания абразивности:

  • Песчанник, шамотный кирпич
  • Кирпич, асфальт
  • Бетонная стяжка, свежий бетон
  • Шифер
  • Базальт
  • Речная и морская галька
  • Мрамор, известняк
  • Кремний             

Вскрытие алмазных сегментов

После напайки, приварки алмазных сегментов или засаливания необходимо вскрыть алмазные сегменты, для чего производят кратковременную сухую резку абразивного материала. Верхний слой матрицы стачивается, обнажая алмазные зерна (микрорезцы). После этого алмазная коронка готова к эксплуатации.  

 

Как выбрать алмазную коронку

Резюмируя описанное выше, рекомендуем вам обращать внимание на следующие факторы.

Высота, длина, толщина и форма алмазных сегментов. Количество алмазных сегментов. Тип соединения сегментов к телу алмазной коронки. Лазерная приварка сегментов, на сегодняшний день, лучшая и самая надежная технология.

Тип алмазных сегментов, т.е. для какого материала предназначены сегменты, равномерно распределены алмазы в сегментах или хаотично.

Толщина стенок коронки. Длина коронки.

Производитель коронки. В своей работе мы обычно работаем коронками и сегментами Tyrolit.

Цена коронки. Складывается из всех перечисленных факторов. В большинстве случаев, чем дешевле коронка тем более сэкономил производитель на толщине стенки тела коронки, размерах и содержании алмазов в сегментах. 

 

Проконсультироваться и приобрести коронки и сегменты вы можете по координатам, указанным в разделе контакты.