Outils diamantés: types, objectif et règles de fonctionnement

Points d’article

• Un outil précieux: comment ça marche
• Types, objectif et champ d’application
• Utiliser avec des outils à main
• Découpe au diamant sur équipement stationnaire
• Modes de traitement
• Restauration des bords de diamant

En termes d’efficacité de traitement des matériaux durs, les diamants synthétiques n’ont pratiquement pas de concurrents. Dans notre revue, nous parlerons des types d’outils diamantés, des caractéristiques du choix et, surtout, des modes de traitement et des règles pour maintenir les arêtes en état de marche..

Un outil précieux: comment ça marche

Les processus physiques et mécaniques accompagnant le traitement de divers matériaux ont une tendance générale: le corps de coupe doit avoir une dureté supérieure à celle du matériau en cours de traitement et se déplacer par rapport à lui à une certaine vitesse. En ce qui concerne le traitement des métaux, du bois et des plastiques, de l’acier fortement allié ou des abrasifs courants tels que le carbure de silicium ou le carborundum peuvent être utilisés comme matériau de traitement. Cependant, lorsqu’il s’agit de matériaux très durs tels que le granit ou le béton, la préférence est donnée aux substances d’une dureté sans précédent – les diamants synthétiques..

Comme les autres types d’outils abrasifs, le diamant présente une dispersion de microparticules aux arêtes vives, qui sont fixées dans une couche de liant. En règle générale, les alliages métalliques à point de ramollissement élevé sont utilisés comme liant. En cours de travail, l’outil perd une partie des copeaux de diamant, tandis que la couche supérieure de la liaison est fondue et effacée sur la surface traitée, exposant de nouvelles particules aux arêtes vives.

Il existe un assez grand nombre de variantes d’outils diamantés conçus pour la coupe, le meulage, le fraisage et le perçage. Dans ce cas, la pulvérisation se situe exclusivement sur les bords des bords de travail. À ces endroits, la vitesse de coupe maximale est atteinte, ce qui est une condition essentielle pour le bon fonctionnement de l’outil diamant. Ceci est associé à un inconvénient spécifique de ce procédé de traitement – une température élevée dans la zone de contact, par conséquent, un tel travail est généralement effectué avec l’alimentation en liquide de refroidissement.

Types, objectif et champ d’application

Les outils diamantés ont gagné en popularité en raison de la grande efficacité du traitement des matériaux durs, de la propreté des surfaces traitées, de la haute précision et de la capacité à travailler avec des produits fragiles. Une autre caractéristique est la variété des types d’outils pour effectuer des tâches hautement spécialisées.

Les plus répandus sont les disques à tronçonner diamantés pour couper la pierre et le béton. Ces consommables se présentent sous deux formats: lèvre fendue (segmentée) et lunette rainurée. On pense qu’une roue avec un bord fendu est mieux adaptée à l’usinage à sec en raison du fait que l’élimination de la poussière de la zone de coupe par circulation d’air à travers les fentes est plus efficace, tandis que la présence de pistes en spirale sur un disque avec une jante étagée est meilleure pour accélérer le flux de liquide de refroidissement..

Pour les surfaces de meulage, des coupelles en diamant sont utilisées, sur le côté de travail desquelles se trouvent des saillies dont les surfaces se trouvent dans le même plan. D’une part, cette configuration réduit la surface de contact et, par conséquent, réduit l’échauffement par friction. D’autre part, les espaces d’air entre les segments contribuent à l’élimination efficace des particules de matériau enlevées. Il existe plusieurs configurations de segments de coupe qui n’ont pas de différence fondamentale, mais diffèrent par l’efficacité d’élimination de divers déchets de la zone de broyage.

En règle générale, la base des coupes est rigide, mais les soi-disant tortues sont également assez courantes, dans lesquelles de nombreux segments sont fixés sur une base flexible. Il existe un très grand nombre de variétés d’un tel outil, différant par la composition de la liaison, la taille du grain du diamant et la configuration des segments, et chaque type individuel de tortues est conçu pour fonctionner avec un certain type de pierre avec une limitation stricte des modes de traitement.

Les forets sont le troisième type répandu d’outils diamantés conçus pour la production de trous de forage dans des masses dures par la méthode sans impact. Dans la zone de pulvérisation, le trépan a un diamètre effectif supérieur de plusieurs millimètres aux dimensions extérieures de la buse, ce qui crée un espace pour le dépoussiérage et l’extraction du noyau. Le bord des couronnes peut être segmenté par analogie avec des disques de coupe, ce qui permet d’augmenter la vitesse de rotation de l’outil et d’augmenter la productivité du perçage avec une force d’avance égale.

Utiliser avec des outils à main

La valeur appliquée la plus importante des outils diamantés est considérée comme son utilisation pour le traitement des produits en pierre, le démantèlement des structures en béton et la fabrication de canaux technologiques. À ces fins, il est optimal d’utiliser un outil électrique portatif, profitant d’une mobilité élevée au détriment de la précision de traitement..

Tous les outils de meulage manuels ne conviennent pas à l’outillage de coupe au diamant. De toute la gamme des exigences de conception, il y a deux plus importants: la possibilité de régler la vitesse de la broche et la disponibilité de dispositifs pour la préhension à deux mains. Ainsi, les meuleuses ordinaires ne peuvent pas être utilisées pour les travaux de meulage, seules des meuleuses d’angle spéciales avec une poignée avant et un contrôle de vitesse développés, dans certains cas, un dispositif d’alimentation en liquide de refroidissement standard peut être nécessaire. La coupe avec des meuleuses peut être effectuée, cependant, vous devez sélectionner des disques diamantés segmentés en fonction de la vitesse de l’outil. La fixation de tous les consommables diamantés pour outils à main est standardisée: un trou de 22,2 mm pour les disques et un filetage de 14 mm pour les coupelles.

Pour le forage, des perceuses lourdes sans marteau ou des perceuses à percussion sont utilisées, qui ont un mécanisme pour désactiver le mécanisme de percussion. La puissance de l’outil est sélectionnée en fonction du diamètre des couronnes, cependant, en règle générale, pas moins de 1,5 kW. Presque tous les équipements de forage au diamant ont une tige ronde ou à facettes d’une épaisseur d’au moins 8 mm pour le serrage dans un mandrin à trois mors. Lors du forage, il est permis d’utiliser un refroidissement liquide abondant de la zone de travail en raison de l’éloignement considérable de l’entraînement électrique de celle-ci, cependant, le fluide doit être fourni par la méthode par gravité..

Découpe au diamant sur équipement stationnaire

La méthode la plus avancée sur le plan technologique d’utilisation des outils diamantés est celle de la machine-outil. Cela comprend à la fois les machines de meulage et de coupe lourdes et les installations spéciales à mobilité réduite. Un exemple de ces derniers sont les coupeurs de route conçus pour couper des surfaces en béton bitumineux à l’aide de disques d’un diamètre supérieur à 400 mm et de gabarits pour le forage au diamant..

Les principaux avantages des équipements fixes sont la grande précision, fournie par un lit rigide et un mécanisme d’alimentation automatique, ainsi que la possibilité d’une utilisation illimitée du liquide de refroidissement. Grâce à ces deux circonstances, la durée de vie des bords et la propreté des surfaces traitées sont considérablement augmentées. Il est impossible de ne pas mentionner la commodité et la sécurité accrues: l’opérateur de la machine est moins fatigué du fait qu’il n’est pas nécessaire de tenir fermement l’outil à deux mains.

Les rectifieuses stationnaires peuvent utiliser des pierres diamantées avec une liaison métallique, céramique et polymère élastique. En règle générale, un tel outillage est utilisé pour la finition des bords d’un outil de coupe ou pour le traitement fin des bords sur des produits constitués de roches précieuses. Dans de tels cas, la dureté du grain de diamant est particulièrement intéressante, car l’élimination des particules d’acier à outils ou de pierre naturelle se fait sans surchauffe de la pièce, et donc sans perte irréversible de ses propriétés par le matériau..

Modes de traitement

Les outils diamantés sont très exigeants sur le respect des modes de traitement: vitesse de coupe, force appliquée, présence de liquide de refroidissement dans la zone de traitement. Le non-respect de ces exigences est pratiquement garanti des dommages à l’outil lui-même ou à la pièce à usiner. Cependant, il n’est pas si difficile d’apprendre les règles du travail, pour cela, vous ne devez prendre en compte que deux circonstances.

Le premier est la nécessité d’assurer une usure uniforme des bords, au cours de laquelle il y a une destruction progressive de la liaison et une exposition de grains de diamant « frais ». Si la vitesse de traitement requise n’est pas observée, le liant fondra, obstruant les pores à la surface des bords, ce phénomène est appelé salage. Vous pouvez mettre à jour les bords en les meulant uniformément contre un matériau solide et dur avec un composant abrasif, par exemple des briques en céramique ou une meule usée.

Une autre règle découle de la première: tout outil de meulage ou de coupe est conçu pour traiter une certaine liste de matériaux en respectant les modes et la séquence de ce traitement. Ainsi, pour les disques et les couronnes, le fabricant régule strictement la vitesse de rotation et la force d’avance, et pour les coupelles et les pierres flexibles – le nombre d’étapes pour réduire la taille des grains, la présence d’alimentation en liquide de refroidissement, la possibilité de travailler sur des surfaces planes ou des bords. Par conséquent, seul le respect des règles réglementées par le fabricant garantit le fonctionnement le plus long possible des outils diamantés et la haute qualité des produits..

Restauration des bords de diamant

En conséquence, il convient de souligner que l’outillage diamant peut être à la fois un matériau consommable (AGShK, plaques), et il peut être calculé pour un fonctionnement à long terme, comme c’est le cas avec les couronnes et les roues de scie. La composition du liant et la fraction de poussière de diamant dans certains cas peuvent être choisies dans l’attente d’une perte accélérée mais systématique, c’est-à-dire que le travail est effectué non seulement par le grain fixé sur le bord, mais également par les fragments qui s’effritent. Dans de tels cas, les outils diamantés ne sont pas très coûteux et la seule façon de les restaurer est d’éliminer le salage en utilisant la méthode décrite ci-dessus..

Cependant, il existe une autre classe d’équipement, caractérisée par une résistance, une densité et une dureté accrues du matériau de liaison, ainsi qu’une fraction de grain de diamant spécialement sélectionnée. En règle générale, cela s’applique aux grands disques de coupe et aux couronnes qui subissent des charges opérationnelles importantes. Cet outil est assez cher et son remplacement complet à mesure qu’il s’use est absolument irrationnel. Au lieu de cela, seules les surfaces de contact peuvent être rénovées ou remplacées par des organisations spécialisées. C’est la solution optimale pour les artisans professionnels du sciage mural, réduisant les coûts d’amortissement de 2 à 3 fois.