Мир самоцветов и драгоценных камней - [21]

Для изготовления пил с металлокерамическим ободком алмазный порошок смешивают с металлическим и прессуют в виде тонкого кольца. Затем его нагревают до высокой температуры, пока частицы не сплавятся воедино, и припаивают к металлическому диску.

На практике применяют оба типа пил, но пила с надрезами предпочтительнее, так как дешевле и меньше подвержена повреждениям. Но пилы с металлокерамическим ободком работают ровнее, при аккуратной эксплуатации служат долго и имеют преимущества при выполнении некоторых операций. Эти пилы могут работать в любом направлении, хотя время от времени их нужно переворачивать по описаным выше причинам.

Принцип действия всех алмазных пил одинаков. Камень, которого касается пила, соскабливает с нее металл до тех пор, пока на ее поверхности не появятся частицы алмаза. В этот момент пила начинает резать. По мере «высвобождения» все большего числа зерен алмаза эффективность работы пилы увеличивается. Этот процесс выведения зерен алмаза из металла получил название "вскрытие пилы".

Алмаз – самый твердый из известных минералов, и именно это свойство делает его весьма ценным для резки других минералов, даже таких твердых, как сапфир и хризоберилл. Алмазы ювелирного качества являются наиболее чистыми, но они слишком легко раскалываются и поэтому для распиловки их использовать нельзя.

К тому же они очень дороги. Для абразивных целей используют загрязненные развидности алмаза, которые называют карбонадо. Они более вязкие и поэтому дольше служат. Измельченный и рассортированный по размерам, алмазный порошок продается на караты и может применяться для обдирки, полировки и иных целей. Порошок синтетического алмаза также применяется во всех операциях обработки камня, как и порошок природного алмаза.

КАМНЕРЕЗНЫЙ СТАНОК

Камнерезная пила принципиально ничем не отличается от циркулярной пилы для дерева и в сущности является простым механизмом. В обеих конструкциях можно видеть почти одни и те же приспособления.

Основными деталями камнерезного станка являются: стальной вал или шпиндель, на который крепится диск, шкив и клиновидный ремень, соединяющий вал с электромотором, а также платформа, или суппорт, куда помещают распиливаемый материал.

Кроме того, к камнерезной пиле нужно иметь емкость с охлаждающей жидкостью для погружения в нее диска при вращении, чтобы пилу охлаждать и вымывать из нее каменную пыль.

Принцип работы камнерезной пилы тот же, что и пилы по дереву, но здесь надо помнить, что минералы гораздо тверже дерева и поэтому для работы с ними необходимы специальные технические приемы. Исправная алмазная пила режет мягкие минералы со скоростью около 5 мм/мин, а более твердые и вязкие минералы с несколько меньшей скоростью. Пила по дереву проходит то же расстояние за секунды. Поскольку алмазные отрезные диски значительно тоньше и во много раз дороже пил по дереву, с ними нужно обращаться очень осторожно, чтобы избежать заклинивания, изгибания и поломки. К точности изготовления камнерезных пил предъявляются очень высокие требования.

Если размер камня больше 50–70 мм, держать его в руках при распиловке нецелесообразно. Однако камень редко имеет плоскую площадку и не может быть устойчиво установлен на столике пилы. По этой причине нужно применять различные зажимы, чтобы они прочно удерживали камень и исключали его проворачивание или дрожание. Зажим крепится к суппорту, скользящему вдоль направляющих к отрезному диску. Камень подается медленно и осторожно, чтобы обеспечить только самый легкий контакт с диском.

Таким образом, основными узлами камнерезной пилы являются шпиндель, на котором крепится отрезной диск; приводное устройство для вращения диска; суппорт с зажимом для камня; емкость для содержания охлаждающей жидкости и станина.

Желающим сделать камнерезный станок своими руками нужно знать, что отрезные диски должны устанавливаться на достаточтно толстые стальные валы, чтобы сохранялись жесткость конструкции и точность ее работы под действием прилагаемых напряжений.

Небольшие диски (диаметром до 100 мм) могут хорошо работать на валах диаметром 12 мм, хотя предпочтение следует отдавать валам диаметром 15 мм. Для дисков диаметром до 400 мм необходим диаметр валов 18–25 мм. Конец вала может быть меньшего диаметра, если остальная часть имеет соответствующий диаметр.

Диски с обеих сторон закрепляются фланцами, чтобы обеспечить жесткость и равномерность их вращения. Тонкие диски требуют больших фланцев, нежели диски потолще. Для диска диаметром 112 мм следует использовать фланцы диаметром 75 мм; для дисков в 200 мм – фланцы 37–50 мм; для 300–400 мм – фланцы 75 87 мм. В некоторых случаях, когда требуется, например, пропилить тонкие прорези с большой точностью, фланцы могут лишь на 12 мм не доходить до края диска.

Вал пилы снабжается подшипниками, чтобы обеспечить легкое и в то же время точное вращение. Долговечными являются шариковые подшипники, которые, если есть такая возможность, необходимо применять. Пила с шариковыми подшипниками сохраняет точность после многих часов работы, что обеспечивает прямой срез и длительную работоспособность отрезного диска.