Тысячи алмазов в одной оправе

Иногда возникает необходимость отрезать кусок асбестоцементной трубы, кирпича, черепицы, гранитной или мраморной плиты, часть железобетонного блока или каменной глыбы- вобщем, твердого строительного материала. Причем отрезать точно, сохраняя определенный размер. Решить подобную проблему можно с помощью алмазного отрезного круга, устанавливаемого на отрезной станок или на переносную отрезную машину, а чаще всего- на угловую шлифовальную машину, обычно в обиходе называемую «болгаркой».

Алмаз- это разновидность чистого углерода и самый твердый материал на Земле, но при нагреве выше 800С он необратимо превращается в довольно мягкий графит. Ихотя алмазным кругом можно резать практически любой материал, при этом все же следует строго ограничить температуру круга. Именно по этой причине алмазный круг не используют для резки металлов, отдавая предпочтение абразивному кругу.

Алмазы наносятся на стальной корпус круга различными способами. Наиболее распространен тот, при котором тысячи технических (искусственных или природных) кристаллов размером от0,2 до0,8мм смешивают с еще более мелкими частицами металлов. При изготовлении алмазного круга, например, типа "корона" по периметру тонкого стального диска с отверстием в центре из этой смеси напрессовывают кольцо диаметромD, высотойТ и толщинойХ. При изготовлении алмазного отрезного круга с внутренней режущей кромкой такое же кольцо напрессовано вокруг центрального отверстия корпуса. Последующее спекание металлических частиц приводит к образованию связующего каркаса, играющего роль оправы для прочного закрепления алмазов. Отрезной круг с алмазоносным слоем по периметру устанавливают центральным посадочным отверстием на вал привода отрезного станка, отрезной машины, «болгарки».

Многообразие алмазных отрезных кругов используют для резки без охлаждения или с принудительным охлаждением водой. Связка круга подбирается по составу очень тщательно, поскольку должна не только надежно закреплять алмазы, но и выдерживать высокую температуру и значительную механическую нагрузку.

Алмазные отрезные круги поставляют на российский рынок несколько десятков фирм, например, бельгийская DIAMOND-BOARD, итальянская DIAMOND-D, немецкие DRONCO и BOSCH, HILTI из Лихтенштейна, болгарская SPARKY, украинская "УКР-ДИАМАНТ", многочисленные китайские производители, а также отечественные фирмы, среди которых- московская «СПЛИТСТОУН» и подмосковная TOMAL. Примечательно, что указанная на маркировке круга фирма вовсе не обязательно является его производителем. Просто производители угловых шлифовальных машин, отрезных станков и отрезных машин предлагают и отрезные круги к ним под своей торговой маркой. Но в любом случае на корпусе круга или на его упаковке обязательно указывают материал, для резки которого предназначен круг, либо окрашивают корпус круга в зависимости от вида связки или наклеивают такого же цвета этикетку.

Основные типы алмазных отрезных кругов

У алмазного отрезного круга различают форму режущей кромки и форму боковой поверхности алмазоносного слоя. Режущая кромка алмазоносного слоя определяет производительность процесса и бывает сплошной или прерывистой, образуемой сегментами окружности. Боковая поверхность алмазоносного слоя влияет на выделение тепла при резке и бывает плоской или волнообразной. Различные сочетания формы режущей кромки с формой боковой поверхности алмазоносного слоя привели к созданию четырех основных типов алмазных отрезных кругов. Эти четыре типа кругов называют следующим образом: "корона" (со сплошным плоским алмазоносным слоем), "турбо" (со сплошным волнообразным алмазоносным слоем), сегментные (салмазоносными плоскими сегментами) и турбосегментные (с алмазоносными волнообразными сегментами). Отрезные круги с прерывистой режущей кромкой очень напоминают дисковые пилы со своеобразной формой зубьев. Для большинства кругов используется алмазный порошок южноафриканской фирмы DEBEERS.

Круги "корона" обеспечивают наименьший расход материала и срез с гладкими краями, но большая площадь соприкосновения плоского сплошного алмазоносного слоя с материалом приводит к выделению значительного количества тепла. Это количество зависит и от режимов резки- скорости вращения и перемещения круга (подачи). Именно поэтому почти всегда используют принудительное охлаждение кругов водой, необходимый расход которой зависит от диаметра D круга.

В данном репортаже используются данные об алмазных кругах и режимах резки, накопленные фирмой «СПЛИТСТОУН» в результате большого числа экспериментов.

Следует отметить, что при уменьшении значений режимов резки, по сравнению с данными, указываемыми в таблицах, алмазный круг используется нерационально, а при увеличении- повышается его нагрев.

Круги «корона» выпускают с двумя видами связки (на основе бронзы и на основе кобальта с добавлением бронзы), поэтому окрашивают соответственно в два цвета- желтый и зеленый. Круги желтого цвета предназначены для резки более мягких материалов: мрамора, гипса, гипсокартона, черепицы, керамической плитки и полудрагоценных камней, а круги зеленого цвета- для более твердых материалов: гранита, кварцита, лабрадорита, природных камней, кремния. Диаметр D круга "корона" не превышает 400мм.

Резку почти всеми кругами "корона" надо производить на отрезном станке, обеспечивающем постоянную подачу воды. Но в последнее время появились круги типа "корона" диаметром до230мм для сухой резки керамической плитки. Для этого можно использовать обычную «болгарку».

Рекомендуемые режимы резки кругами «корона»

Круги «турбо» удобны тем, что можно ими резать с использованием «болгарки».

Для уменьшения площади контакта с материалом в боковой поверхности алмазоносного слоя делают наклонные канавки, и она становится волнообразной. Теперь ее касание происходит только вершинами волн, причем воздух, захватываемый канавками, обеспечивает хорошее охлаждение. Принудительное охлаждение водой в этом случае использовать не нужно.

Такие круги выпускают с тремя видами связки (на основе бронзы, на основе бронзы с добавлением железа и кобальта или на основе кобальта с добавлением бронзы), поэтому окрашивают соответственно в три цвета-желтый, синий и зеленый. Круги желтого цвета предназначены для сухой резки мрамора, керамической и кафельной плитки, гипсокартона, черепицы, известняка, обожженого и силикатного кирпича, синего цвета- для материалов средней твердости: бордюрного камня, шамотного кирпича, шифера, твердого мрамора, "легкого" бетона, круги зеленого цвета- для твердых материалов: гранита, «тяжелого» бетона и бетона с твердым наполнителем.

Их диаметр не превышает 300мм, а наиболее ходовой- 230мм, что определяется размерами стандартного кожуха "болгарки". Если позволяет ее мощность, иногда устанавливают больший по размерам кожух- спылеотсосом или без него, чтобы довести диаметр круга до254мм.

Рекомендуемые режимы резки кругами «турбо»

Сегментные круги позволяют достигать более высокой производительности вследствие того, что отрезанные фрагменты материала попадают в пазы между сегментами и удаляются так же, как и при распиловке дисковой пилой, не мешая резке. Диаметр такого круга может быть большим, поскольку сегменты изготавливают отдельно, а затем припаивают к корпусу круга серебряным припоем или приваривают лазерной сваркой. Почти все они требуют охлаждения водой, а большая требуемая мощность вынуждает использовать специальные дорогостоящие отрезные машины, о чем упоминалось в репортаже "Новый дверной проем в капитальной стене" (см.ИВДN7(9) за1998г.).

Методом подбора вида связки и с помощью лазерной сварки удается изготавливать сегментные круги диаметром 254мм для сухой резки бетона и кирпича, что позволяет использовать «болгарку».

Рекомендуемые режимы резки сегментными кругами

В турбосегментных кругах сегменты с волнообразной боковой поверхностью алмазоносного слоя приваривают лазерной сваркой к корпусу круга. Вэтих кругах объединены лучшие свойства сегментных кругов и кругов «турбо»: они обеспечивают высокую производительность сухой резки.

Фирма «СПЛИТСТОУН» оценивает эффективность алмазных кругов с помощью специально разработанной методики. Сее использованием определяются стоимость резки 1м² материала и ресурс отрезного круга как суммарная площадь разрезанного поперечного сечения материала в 1м², при этом можно определить три степени качества кругов (понарастающей)- Standard Silver, Premium Gold и Professional Platinum. Чем выше степень качества круга, тем выше будет его ресурс и стоимость, но зависимость такова, что для большого объема работ выгоднее приобретать круги более высокой степени качества.

Внешне отличить круги одного типа и с одной связкой, но разного качества можно по тону цвета корпуса: более темному тону соответствует более высокая степень качества, например-голубой (Standard Silver), синий (Premium Gold) и темно-синий (Professional Platinum).

Каждый отрезной круг новой конструкции проходит испытания для определения реальных значений режима резки, ресурса и производительности, а каждый отрезной круг, изготовленный для продажи,- предпродажный контроль. Но в любом случае к алмазному отрезному кругу должны быть приложены инструкция по использованию, которую следует тщательно изучить, чтобы не нанести себе травму в процессе работы высокоскоростным инструментом.

Эффективность алмазных кругов «турбо» по оценке фирмы «СПЛИТСТОУН»

В репортаже использованы термины из ГОСТ 9206-80 (ред.1987г.), ГОСТ 10110-87 (ред.1998г.) и ГОСТ 16115-88 (ред.1998г.)

Редакция выражает благодарность фирме «СПЛИТСТОУН» за помощь в подготовке репортажа