Поделочные камни и их обработка

Лучшим из абразивных материалов является алмаз независимо от его природного или искусственного происхождения (синтетический алмаз). С твердостью алмаза не может соперничать ни одно из известных в настоящее время веществ. Свое название алмаз получил от греческого слова «адамас» — неукротимый, недоступный. Название свидетельствует о тех трудностях, с которыми столкнулись люди, пытаясь его обработать. Алмаз обрабатывается только алмазным порошком.

Алмаз кристаллизуется в кубической сингонии, образуя октаэдры, реже кубы и додекаэдры. Весьма совершенная спайность в плоскостях, параллельных граням октаэдра, и занозистый или раковистый излом по направлениям других плоскостей позволяют алмазу в процессе срабатываемости сохранять острые режущие ребра, чем и объясняются его высокие абразивные качества. Уд. вес алмаза 3.47—3.55. В отличие от прозрачных бездефектных алмазов, идущих на ювелирные изделия (бриллианты), в качестве абразивов используются так называемые технические алмазы (борт, боллас, карбонадо) с различными дефектами (поры, трещины и включения в виде графита). Примерно 80% от общей добычи алмазов идет на изготовление алмазных инструментов и абразивных материалов.

За единицу веса алмазов принят карат, введенный еще древними ювелирами для уравновешивания алмазов с помощью зерен растения карубы, обладавших, как правило, весом от 192.80 до 215.90 мг. В 1907 г. Международной метрической конвенцией в Париже был введен единый международный карат, равный 200 мг.

С 1962 г. значительно увеличилось производство инструментов из синтетических алмазов, освоенное Украинским институтом синтетических сверхтвердых материалов и инструментов (Киев). Алмазные отрезные круги, пасты и порошки теперь можно найти в салонах алмазного инструмента Москвы и Киева.

Порошки из природного алмаза маркируются буквой А, из синтетического — буквами АС. В зависимости от размеров частиц (зернистости) они подразделяются на две группы: шлифпорошки и микропорошки. В группу шлифпорошков входят зерна алмаза величиной от 500 до 40 мкм, что соответствует номерам по зернистости от А500/400 до А50/40. В обозначениях микропорошков добавляется буква М, поэтому маркам от AM40/28 до AM1/0 соответствуют размеры зерен от 40 до менее 1 мкм.

Помимо порошков широкое применение для тонкой шлифовки находят алмазные пасты с обозначением АП для природных алмазов и АСП — для синтетических. Их выпускают в тюбиках с расфасовкой в 80, 40 и 20 каратов в виде различных сортов по зернистости — от АП100 до АП1, где 100 и 1 соответствуют величине зерен в микрометрах.

Переходя к описанию алмазного инструмента, следует прежде всего назвать алмазные отрезные круги (АОК), выпускаемые диаметром до 500 мм. Среди общего набора имеющихся алмазных отрезных кругов, или, как их называют, алмазных пил, камнерезам-любителям требуются, как правило, пилы диаметром 160 и 200 мм.

Алмазные отрезные круги изготовляются из стальных дисков с кромкой, представляющей собой алмазный порошок, спрессованный металлической связкой. Материалом связки служит медный порошок (80%) и оловянный (20%). Такая связка обозначается M1.

Маркировка алмазных отрезных кругов может быть, например, такой: АОК 200×1.4×5×32, А400/315, 25%, M1, что расшифровывается следующим образом — алмазный отрезной круг с внешним диаметром 200 мм, толщиной 1.4 мм, шириной по кромке алмазоносного слоя 5 мм, диаметром центрального посадочного отверстия в 32 мм, зернистостью природного алмаза от 400 до 315 мкм, концентрацией алмаза в алмазоносном слое 25%, с металлической связкой M1. Цифра, касающаяся процентного содержания алмаза в алмазоносном слое, может быть 25, 50, 100 и 200%. За 100 %-ю концентрацию условно принимается 0.878 мг алмазного порошка в 1 мм³ алмазоносного слоя инструмента. Если для алмазного отрезного круга используется синтетический алмаз, то при его маркировке ставится один из следующих индексов, обозначающих марки алмазов: АСО, АСП, АСВ, АСК.

Синтетические алмазы различных марок отличаются по прочности, форме и величине удельной поверхности. Если за единицу прочности принять прочность зерна природного алмаза, то АСО имеет примерно 30—40 %, АСП — до 60%, АСВ — 80—90%, а АСК равен или даже несколько выше прочности природного алмаза.

Помимо алмазных отрезных кругов современная промышленность выпускает другие алмазные инструменты типа А1ПВ, АПП, АЭДД и т. п.

Алмазному инструменту типа А1ПВ соответствует алмазная планшайба, обычно толщиной в 15 мм, с индексами, например: А1ПВ 140×35×1.5, М-100-АСВ 250/200, что соответствует диаметру планшайбы 140 мм, ширине алмазного кругового слоя 35 мм при толщине в 1.5 мм, металлической связке, 100 %-й концентрации, марке синтетического алмаза АСВ, зернистости 250/200 мкм. Алмазный инструмент типа А1ПВ используется в шлифовальном станке с горизонтальной планшайбой, а также на универсальной бабке и предназначен для шлифовки и полировки твердых камней.