ОГРАНОЧНЫЙ ДИСК

Полезная модель относится к области изготовления алмазного инструмента, а именно к алмазно-абразивному инструменту, и может быть использована в гранильном производстве для огранки природного алмаза и обработки монокристаллов сверхтвердых материалов.
Известен инструмент, ограночный диск, включающий корпус и режущий композиционный элемент, выполненный из слоя клея (БФ-4, БФ-2) с размещенным в нем микропорошком алмаза [1].
Недостатком данного ограночного диска является низкая производительность шлифования кристалла алмаза. Это вызвано тем, что режущий композиционный элемент на основе слоя клея не удерживает частицы алмаза, которые перекатываются по поверхности диска, оставляя на обрабатываемой поверхности кристалла алмаза царапины.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является ограночный диск, включающий корпус и режущий композиционный элемент, состоящий из слоя железа и слоя никеля, соединяющего элемент с корпусом [2].
Недостатком известного технического решения является низкая производительность и качество обработки кристаллов природного алмаза. Два слоя металла не обеспечивают прочного закрепления большого числа дисперсных режущих элементов - частиц алмаза. Частицы алмаза перемещаются в слое, выкрашиваются из него под действием нагрузок,
царапают обрабатываемую поверхность, а никель налипает на нее, что приводит к образованию дефектов (сколов, выкрашиваний и т.д.).
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в ограночном диске, включающем корпус и режущий композиционный элемент с размещенными в нем частицами алмаза и состоящим из двух слоев, слой, соединяющий режущий композиционный элемент с корпусом, выполнен из сплава никель-бор, с содержанием бора 0,1-15%.
Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в том, что данная конструкция ограночного диска, а именно режущего композиционного элемента, обеспечивает более прочное закрепление большего количества дисперсных алмазных частиц. Твердый, хрупкий слой сплава никель-бор предотвращает перекатывание частиц алмаза и их выкрашивание из режущего композиционного элемента, что повышает производительность и качество обработки кристаллов при огранке.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема ограночного диска.
Ограночный диск состоит из корпуса 1 и режущего композиционного элемента 2, расположенного на торцевой поверхности корпуса. Режущий композиционный элемент 2 состоит из двух слоев: слоя сплава никель-бор 3, соединенного с корпусом 1 и слоя железа 4. В слое сплава никель-бор 3 размещены частицы алмаза 5.
При обработке алмаза ограночным диском происходит следующее.
При шлифовании заготовки бриллианта, прочно закрепленные в слое сплава никель-бор 3 частицы алмаза 5 внедряются в заготовку, удаляя поверхностный слой. По мере износа слоя железа 4 в процессе износа начинает участвовать слой сплава никель-бор 3, который, изнашиваясь
одновременно с частицами алмаза 5, формирует стабильный однородный микрорельеф режущего композиционного элемента 2. В процессе износа режущего композиционного элемента 2 на его поверхности образуется слой, обладающий флюсующими свойствами, который вместе со слоем сплава никель-бор 3 сглаживает ударные нагрузки на заготовку, обусловленные колебаниями ограночного станка, передаваемые корпусу 1. Прочное закрепление частиц алмаза 5 в слое сплава никель-бор 3, равномерное изнашивание слоя железа 4 и слоя сплава никель-бор 3, формирование стабильного, однородного микрорельефа режущего композиционного элемента 2 прочно закрепленного на корпусе 1, обеспечивает повышение производительности и качества шлифования.
Пример 1. Ограночный диск (диаметр 300 мм, ширина режущего композиционного элемента 40 мм) с режущим композиционным элементом, в котором размещен алмазный микропорошок АСН 10/7, и содержанием бора в слое сплава никель-бор 0,1% использовали для полной огранки алмазов размерно-весовой группы 0,1-0,2 карата в бриллиант круглой формы. Скорость вращения ограночного диска 3000 об./мин., последовательность операций огранки - в соответствии с технологическим процессом изготовления бриллианта круглой формы (57 граней). Производительность шлифования составила 1,2 карата/час. Дефекты огранки - у 2% бриллиантов.
Пример 2. При огранке алмазов размерно-весовой группы 0,2-0,5 карат использовался ограночный диск (диаметр 300 мм, ширина режущего композиционного элемента 40 мм) с режущим композиционным элементом, в котором размещен алмазный микропорошок АСН 10/7, с содержанием бора в слое сплава никель-бор 15%. Производительность шлифования составила 1,2 карат/час. Дефекты огранки - у 2% бриллиантов.
Производительность шлифования известного ограночного диска (прототипа) составила 0,9 карат/час. Дефекты огранки - у 4% бриллиантов.
Применение полезной модели обеспечивает повышение производительности и качества шлифования алмазов.
Источники информации:
1. В.И.Епифанов, А.Е.Песина, Л.В.Зыков. Технология обработки алмазов в бриллианты. - М., Высшая школа, 1982, с.235.
2. Г.Н.Знаменский и др. Ограночные диски с двухслойным алмазосодержащим гальваническим покрытием / Состояние и перспективы развития бриллиантового производства на 1981-1985 г. - М., 1981, с.60.