Алмазный инструмент

Алмазные инструменты: диски, фрезы, шарошки, коронки.

Спеченные или гальванические?

Натуральный и искусственный декоративный камень, благодаря эстетической привлекательности и, одновременно, длительностью эксплуатации является популярным отделочным материалом в строительстве и, также как дерево или металл, требует специализированной оснастки для обработки.
Наиболее часто применяемым является инструмент для резки, шлифовки и полировки с алмазной основой. Его срок службы, зависит от многих факторов: скорости обработки, наличия смазки, давления со стороны оператора и, конечно, абразивности, плотности и других физических свойств самого материала. Ресурс бора, шарошки или трубчатого сверла на мягком мраморе, полимербетоне, фарфоре, стекле или твердом граните с повышенным содержанием кварца может отличаться в десятки раз и ключевыми параметрами при выборе инструмента является концентрация алмазов и способ их нанесения на металлические заготовки. Шарошки, фрезы или отрезные диски с покрытием на гальванической связке будут существенно отличаться по своим эксплуатационным характеристикам от изготовленных методом спекания.

Спеченный инструмент получается при смешивании алмазного порошка, связки и порошкообразных металлов; их механического формования и спекания при давлении до 25 ГПа и температуре до 2600ºC.
Происходит это следующим образом. На стальную болванку наносится клеевый состав, затем алмазная крупка, а в конце специальный припой с составом содержащим никель.
Затем инструмент нагревают в печи при температуре плавления припоя, но ниже плавления стального корпуса. Расплавленный сплав поступает в зазоры между двумя другими материалами и сплавляет кристаллы алмаза с болванкой, образуя после охлаждения прочную связь.
Поскольку зерна равномерно рассредоточены по всему объему рабочей части такие борфрезы более долговечны, чем гальванические, ведь каждый раз после истирания очередного алмазного слоя будет открываться новый.
Однако за счет большого содержания металлического порошка, температура плавления которого ниже, обработку камня приходится вести на меньших оборотах вращения. Кроме этого методом спекания невозможно изготовить оснастку с маленьким размером рабочей части, например острую пикообразную шарошку с хвостовиком 2,35 мм для гравера; а отрезные диски, в отличие от гальванических, со стальной основой, не будут обладать упругостью и гибкостью и, при перекосе будут разрушаться.

Инструмент с гальваническим покрытием в один (гораздо реже в 2–3) слоя алмазов, несмотря на их более высокую концентрацию, является более дешевой альтернативой спеченому и прослужит меньше. При этом его абразивные свойства начинают снижаться сразу по мере эксплуатации, ведь при “облысении” нижнего слоя нет и вскрываться просто нечему.
Однако гальванические алмазные боры и диски дешевле; их можно производить не только любой геометрии, но и острее и с особой точностью, что особенно важно для мелких прецизионных работ.

Алмазные фрезы по камню для ручного фрезера.

Также как и с оснасткой по дереву при выборе смотрят на хвостовик под цангу патрона привода: 6, 8 или 12 мм и головку, которая может быть прямой или иметь определенный профиль, задающий изменения рельефа торца заготовки.
Наиболее популярной алмазной фрезой по граниту, мрамору, песчанику и другим натуральным камням является кромочная, поскольку позволяет выполнять радиусные фаски и скругления краев плит кухонных столешниц, памятников и прочих плоских изделий. Обычно в комплекте поставляется 3 инструмента одной формы, но отличающихся размером алмазных зерен: для черновой грубой обработки, шлифовки и финишной полировки.

Поскольку ручные электрофрезеры создавались для обработки древесины они могут работать до 33000 оборотов в минуту, что слишком много для камня, где скоростной режим резания очень важен. Высокие обороты будут быстро “садить” фрезу, а увеличение подачи воды не решит проблему, поскольку она, за счет центробежной силы, будет выбрасываться и не попадать в место обработки.

Головки алмазные фигурные.

Конструкцию любой шарошки можно разделить на две составляющие хвостовик и рабочая часть. Стандартный хвостовик имеет диаметр 6 мм и может фиксироваться в патроне прямой шлифмашины (реже электродрели). Рабочая часть различается по высоте, диаметру и углу наклона.

Сферические алмазные головки могут использоваться под любым углом и позволяют получить в камне закругленное углубление Их часто применяют для общего придания формы заготовке.
Шарик на конце довольно трудно удерживать в нужном положении, так как он склонен к скатыванию. Обработку желательно начинать с низкой скорости, а затем, после врезания в поверхность увеличивать по мере необходимости.

Пламевидными и гиперболическими шарошками также можно вырезать сферические формы, сглаживать участки, выполнять изгибы, но у них есть заостренный наконечник, позволяющий делать и более точную работу. С ними удобно удалять крошечные участки камня, расширять уже созданные пилотные отверстия, а моделями с узкой и длинной рабочей частью проникать в глубокие канавки.

Конические алмазные головки - лучшее решение для тонкой детализации орнаментов. Их пикообразное острие, особенно если оно меньше 45 градусов, самое удобное для выбирания материала из труднодоступных мест.

Цилиндрические шарошки в основном используются для максимального съема мрамора или гранита, шлифования, выравнивания, разглаживания плоскости и выполняют функцию, аналогичную ручному напильнику. С их помощью можно в кратчайшие сроки достичь быстрых результатов в формировании и текстурировании или снятия остатков литников с искусственного камня.

Насадки в форме колеса разных диаметров универсальны и могут выполнять разные задачи. Узкая режущая кромка, которая может быть плоской или V-образной, подходит для максимальной детализации линий и изгибов при прорезании или корректировке фигурных пазов.
Торец можно использовать в полностью вертикальном положении для очистки внутренней поверхности фигурных обрамлений.

Алмазные боры для гравера.

Эта оснастка применяется для тех же целей, но там, где требуется особая точность или для самых мелких изделий. В качестве привода выступают не прямые шлифмашины, а бормашины. Хвостовики борфрез имеют диаметр 2,35 или 3,2 мм, а рабочая часть меньший диаметр и длину.
При выполнении орнаментов борами с алмазной головкой мастер часто использует настольные или налобные лупы, а для самых тончайших узоров на маленьких камнях даже микроскоп.
Большинство действий можно исполнить микродрелью, типа Dremel Proxxon или подвесным Foredom с гибким валом, но если борфреза должна быть четко вертикальной, то лучше использовать настольный сверлильный станок.
Создавая давление на гравер нельзя слишком сильно нажимать поскольку это может привести к сколам и поломкам. Работу должен выполнять сам инструмент, а не сила руки. Если долго не удается достичь результата, то скорее всего алмазное напыление уже стерлось и насадка требует замены.
Хранить боры нужно в отдельной коробке, чтобы свести к минимуму контакт алмаза с металлом.

Алмазные фрезы по камню для болгарки.

В качестве привода для обработки больших плоскостей обычно выступает угловая шлифмашина. Но если для распиловки на высоких оборотах подходит базовая модель, то для полировки и шлифовки гранита и мрамора скорость должна быть не более 4000 оборотов, поэтому она должна иметь регулировку оборотов, а в идеале использовать специальные шлифмашины с подачей воды через отверстие в шпинделе.

Фигурный профиль является важной деталью изделия из камня и чтобы его исполнить для подоконника, ступени или столешницы подбирается соответствующая алмазная фреза, ширина которой должна соответствовать ширине заготовки.
Обработку производят следующим образом. Гранитную плиту кладут на стол и жестко фиксируют. Включают шлифмашину и, на малых оборотах вращения, двигают фрезу вперед / назад вышлифовывая край. Держать инструмент нужно ровно, не поворачивая, поскольку при любом перекосе с одной из граней будет снято больше материала, а если машинку не двигать, а долго удерживать на одном месте то на нем будет срезано больше материала.

Профильные полукруглые алмазные фрезы для каннелюра служат для получения углублений на поручнях лестниц и колоннах. Плоская оснастка нужна для выполнения зачистки торцов или кромок плоских каменных поверхностей, прорезки пазов, выполнении прямоугольных профилей. Насадки с нижним подшипником служат для форматирования и работ по шаблону.

Алмазные сверла по камню.

Сверлом по металлу просверлить отверстие можно только в некоторых видах мрамора. Для более твердого гранита нужно только сверло с алмазным напылением.
Для очень маленьких прецизионных отверстий, например при изготовления ювелирных изделий в драгоценных и полудрагоценных камнях используют сплошные алмазные сверла со сплошным плоским концом. Они обычно доступны в размерах от 0,75 мм до 3 мм и хорошо фиксируются в кулачковых патронах бормашин.

Для получения больших диаметров уже применяют электродрели и сверла трубчатой формы с полой серединой, по периметру рабочей части которых закреплены алмазы. Обрабатывать ими можно как стекла, гальку, керамику, фарфор, плитку, так и рога, кости, окаменелости и даже самые твердые породы древесины.

В идеале сверлить лучше с подачей воды которая охлаждает, выполняет роль смазки, удаляет отходы обработки из зоны резания и предотвращает растрескивание или разрушение камня.
Подача инструмента вверх и вниз позволяет воде закручиваться внутри отверстия и создает пространство для лучшего извлечения шлама.
Жидкость можно подавать с помощью насоса или из крана водопровода. Заготовку можно погрузить в воду не менее чем на 1 см или, при сверлении больших кусков, создав ограничительное кольцо из пластилина, которое будет служить своеобразным колодцем.

Довольно эффективной оснасткой являются алмазные пальчиковые цилиндрические фрезы или фрезерные “пальцы”, типа Baumesser GF-V Contour PRO с посадкой под резьбу М14 на болгарку. Уникальность этого инструмента заключается в том, что с его помощью можно получить отверстие и сразу же его расширить, не снимая с УШМ и не тратя время на переоборудование. Кроме этого таким сверлом-фрезой можно расширять отверстия до нужного диаметра или растачивать внутреннее пространство по прямо- или криволинейному контуру. Поскольку рабочей плоскостью является и нижняя и боковая часть, такой оснасткой удобно делать выборку не только в листовом материале, типа столешницы, но и в глыбе камня для скульптурных работ.