Хирургическое вмешательство: как здания режут алмазом
«Возможно заявить, что успехом мы частично обязаны неточностям проектировщиков и строителей, — смеется Дмитрий Климашев, коммерческий директор завода «Дельта», производящего базу инструмента — алмазные сегменты. — не забываю, был случай, в то время, когда строители залили стенки помещения, а позже поняли, что попасть вовнутрь нереально: в проекте предусмотреть хотя бы одну дверь. А бывают и неточности самих строителей: скажем, дверь в документации имеется, но сделать ее забудут. И вот тогда в дело вступают отечественные алмазные инструменты, талантливые без побочных разрушений и совершенно верно в размер резать бетон».
Но, алмазные инструменты используются в строительных работах достаточно обширно кроме того в том месте, где никаких неточностей не допущено. При перепрофилировании строений обычно необходимо вырезать части перекрытий либо просверлить отверстия под арматуру для усиления фундамента. «Вот на данный момент мы именно переделываем одно такое строение, — говорит Дмитрий Климашев. — Оно планировалось как автостоянка, но новые обладатели решили сделать из него торговый комплекс.
А вдруг строение необходимо , а оно стоит в тесной муниципальный застройке? В этом случае ни взрывом, ни металлической бабой (гирей на тросе) это сделать нереально — вот тут и приходят на помощь режущие алмазные диски, которыми мы делаем хирургическое удаление».
Спецзадания
Но, само собой разумеется, самые занимательные задачи — особые. По словам начотдела развития Андрея Пугачева, именно это направление и подтолкнуло компанию «Адель» к формированию собственного производства алмазного инструмента (сначала она лишь оказывала услуги). Среди особых задач Андрей вспоминает вскрытие случайно заблокированной сейфовой помещения, весьма трудоемкое из-за большого наполнения бетона арматурой, либо ремонт взлетно-посадочной полосы Краснодарского аэропорта, где за восемь часов необходимо было вырезать поврежденную цементную плиту, поставить новый каркас, залить быстротвердеющим бетоном и успеть покинуть полосу перед тем, как ее торца коснулся колесами самолет.
Время от времени для таких работ приходится изготавливать и совсем неповторимый инструмент. «В то время, когда открывали филиал сцены Громадного театра, необходимо было вывести воздуховоды под каждое кресло, но дело осложнялось тем, что поверх бетона был уже уложен дорогой древесный паркет, — вспоминает Дмитрий Климашев. — Нам было нужно придумывать, как просверлить паркет, засунуть в том направлении обсадные трубы, дабы обезопасисть дерево от охлаждающей воды, и в всего этого сверлить отверстие под воздуховод. Позже обнаружилось, что в перекрытии над уже готовой сценой забыли высверлить отверстия под микрофоны.
В том месте по большому счету не было возможности применять воду для охлаждения, так что мы разрабатывали и изготавливали особые сверла для работы всухую. А уже перед открытием поняли, что барабан не проходит в яму с аркестром, так что нам было нужно оперативно вырезать для него дополнительный проем».
Связующее звено
Путь к режущему бетон алмазному диску либо коронке начинается с алмазного порошка. Он складывается из монокристаллов синтетического бриллианта размерами в большинстве случаев 400−600 мкм. «Возможно применять и натуральные бриллианты, но синтетические имеют более стабильные и прогнозируемые характеристики, и они значительно дешевле, — растолковывает основной технолог компании «Адель» Сергей Церман. — Алмазный порошок смешивают с порошкообразным связующим веществом, к примеру кобальтом.
Режущим элементом помогают бриллианты, а связующее вещество удерживает их в инструменте. Неспешно бриллианты затупляются и вылетают из связующего, которое стачивается и обнажает следующий слой новых алмазов, готовых к работе».
Это, само собой разумеется, в совершенном случае. В случае если бриллианты затупятся раньше, чем вылетят, инструмент «поднимется». Такое время от времени появляется, в случае если нагрузка, приложенная к диску, через чур мелка, и грани алмазов заполировываются.
В случае если же, напротив, бриллианты будут вылетать раньше, чем затупятся, диск весьма скоро израсходует собственный ресурс. Баланс между скоростью резания и ресурсом инструмента (режущими особенностями) — это именно одна из главных неприятностей разработки режущих элементов.
По словам Сергея Цермана, в зависимости от задач в связующее додают и другие вещества. Скажем, карбид вольфрама для увеличения износостойкости и повышения ресурса, либо более мягкие медь либо латунь для работы по высокоармированному бетону, либо олово для работы по мрамору.
Алмазные кольца
В взятую смесь (шихту) додают клей, а после этого из этого состава делают гранулы миллиметрового размера — посредством экструзии (продавливания через решетку) либо накатки при смачивании. «Цель гранулирования — сделать так, дабы любой алмазик был окружен металлом. Это придает смеси сыпучесть и предотвращает разделение на фракции при автоматизированной виброподаче, — говорит Дмитрий Климашев. — В некоторых компаниях смесь дозируется вручную, в этом случае гранулирование необязательно».
Гранулы порциями подаются в цех холодного прессования, где из них на прессе с упрочнением в 15 т изготавливают брикеты. Это предварительное прессование, оно необходимо, дабы будущие режущие элементы сохраняли форму до момента загрузки в печь. Потому, что в порошок входят очень жёсткие кристаллы бриллианта, пресс-форма в большинстве случаев помогает всего лишь около 10?000 раз.
Брикеты помещаются в графитовые формы, а после этого отправляются в печь, где через форму пропускают электрический ток, разогревающий их до большой температуры. Брикеты спекаются под давлением в вакууме либо азотной атмосфере (на воздухе при больших температурах бриллиант начинает гореть) по особой программе.
Полученные сегменты маркируют лазером и приваривают к корпусу диска либо коронки посредством лазерной сварки (довольно часто для этого сегменты снабжают маленьким слоем связующего, не содержащего алмазов).
Кроме этого по теме стоит почитать о том, как в Петербурге строится «Лахта-центр» , либо о том, как бетон и кирпич в современной архитектуре заменяют особым стеклом.
Надстроить дом
Отверстия в бетоне смогут пригодиться, в случае если необходимо укрепить основание строения, дабы, к примеру, надстроить еще пара этажей. В этом случае алмазные коронки оказывают помощь выполнить в цементных плитах фундамента отверстия, через каковые возможно пропустить элементы для усиления конструкции.
Алмазный инструмент. Технологии изготовления
Формовка в графитовых формах
Предварительно сформованные холодным прессованием брикеты из смеси связующего порошки и (алмазов металлов) зажимают в графитовой форме и ставят в печь, где разогревают электрическим током в вакууме либо азотной атмосфере и спекают под давлением.
Свободное спекание
Предварительно сформованный холодным прессованием брикет кладут на противень и «запекают» в печи в водородной среде при обычном давлении, в следствии чего он мало значительно уменьшается в количестве. Несложная разработка позволяет массового выпуска, но не хорошо поддается автоматизации.
Тёплая допрессовка
Нанесенный на инструмент слой алмазов со связующим разогревают, а после этого помещают под пресс. По большей части употребляется для небольшого режущего инструмента (отрезные диски для ручных автомобилей).
Гальваническое заращивание
На инструмент наносятся чередующиеся слои никеля и алмазного абразива (гальваническим способом). Такие инструменты недешевы, но имеют громадной ресурс. В большинстве случаев данный способ употребляется для производства режущих верёвок, и инструментов для ювелирного дела и медицины.
Вакуумная пайка
На инструмент наносятся чередующиеся слои металла и алмазного абразива — способом осаждения из газовой фазы в вакуумной камере.
Пропитка
Поверх брикета, сформованного холодным прессованием, помещают кусочек металла (в большинстве случаев меди). По окончании нагрева в печи медь плавится и пропитывает брикет. Данный процесс употребляется для того чтобы изготовить, но дорог и не хорошо автоматизируется.
Рождение режущих элементов
- Алмазная пыль База режущего инструмента — это порошки, складывающиеся из кристаллов синтетического бриллианта. От зернистости порошка (размера кристаллов) зависит чистота обработки поверхности. Для строительных инструментов употребляются по большей части порошки с зернистостью 400−600 мкм.
Отмерить правильную дозу Для автоматизации процесса дозирования при прессовании брикетов в большинстве случаев употребляется виброподача гранулированной смеси.
В случае если же смесь не гранулировать, то она разделяется на фракции — бриллианты «всплывают», а металл опускается вниз. алмазный инструмент
- Подгонка по месту В некоторых случаях необходимо не только изготовить сегменты, но и приварить их к корпусу инструмента. Для правильного сопряжения с корпусом сегменты обрабатывают на особой шлифовальной установке в автоматическом режиме.
контроль и Учёт На готовых сегментах волоконный лазер выжигает номер и маркировку партии.
Затем сегменты упаковывают и отсылают тем клиентам, каковые предпочитают приваривать сегменты к корпусу режущего инструмента самостоятельно.
Алмазные зубы Для крепления сегментов к корпусу инструмента употребляется лазерная сварка. В большинстве случаев для этого в сегментах предусмотрен особый слой, не содержащий алмазов, — как раз этим слоем они и привариваются к диску либо коронке.
Эта операция производится в автоматическом режиме. Наварка сегментов на коронку диаметром 152 мм занимает 23 секунды.
- Работа на износ Опробования режущих инструментов — необходимая составляющая производства и разработки сегментов. Износ и режущие особенности измеряются на особых тестовых цементных блоках с заданными составом, армированием и плотностью.
Пройти через стенке Резка бетона при помощи режущего диска с приваренными к нему алмазными сегментами. Для крепления самого инструмента на цементной поверхности установлен особый направляющий рельс.
Статья «Алмазная хирургия» размещена в издании «Популярная механика» (№150, апрель 2015).
<
h4>