Инструментами чаще всего служат шлифовальные круги на основе карбида кремния, электрокорунда, синтетического алмаза на органических и неорганических связках. К органическим связкам относятся вулканитовая, бакелитовая, к неорганическим связкам относятся керамическая, металлическая. В процессе работы связка не должна быстро стачиваться, в то же время связка должна истираться настолько, чтобы затупившиеся зерна выкрашивались своевременно, открывая новые режущие зубья абразива. Если связка истирается медленно, то круг называют твердым, если быстро – мягким; круги делятся на чрезвычайно мягкие, весьма мягкие, мягкие, средней мягкости, средние, средней твердости, твердые, весьма твердые, чрезвычайно твердые.
Алмазные круги. Подавляющее большинство рисунков на стеклоизделия наносят при помощи алмазных кругов. Алмазные круги изготовляют на основе природных и синтетических алмазов. Природные и синтетические алмазы имеют одинаковую кристаллическую решетку, плотность, твердость и другие физико-механические свойства. Они отличаются друг от друга только формой зерен, характером их поверхности, прочностью и хрупкостью.
После дробления синтетические алмазы классифицируют по фракциям. В зависимости от размера зерен, метода их получения и контроля порошки подразделяются на шлиф-порошки (от 3000 до 40 мкм), микропорошки (от 80 до 1 мкм и менее) и субмикропорошки (от 1,0 до0,1 мкм менее). Размер зерен в каждой фракции шлифпорошков определяется размерами сторон ячеек двух контрольных сит в мкм, из которых через верхнее сито зерна должны проходить, а в нижнем задерживаться. Зернистость шлифпорошка определяется по основной фракции о обозначается дробью, у которой числитель соответствует размеру ячейки верхнего сита, а знаменатель – размеру стороны ячейки нижнего сита. Зернистость шлифпорошка обозначается дробью, у которой числитель соответствует наибольшему, а знаменатель наименьшему размеру зерен основной фракции, например, 60/40 обозначает зернистость микропорошка, размер зерен основной фракции которого 60 – 40 мкм.
Алмазные круги заключены в металлический корпус, на рабочей поверхности которого нанесен рабочий алмазоносный слой из шлифпорошка или микропорошка толщиной 1-3 мм в рависимости от размера и назначения круга.
Основными параметрами кругов из синтетического алмаза являются форма, размер, зернистость, связка и концентрация. Форма круга бывает плоская и с двусторонним коническим профилем. Форму, размеры и зернистость кругов выбирают в зависимости от размеров обрабатываемых изделий и выполняемых операций.
Эксплуатационные свойства круга во многом зависят от связки. Для обработки стекла применяют главным образом круги на металлических связках, которые делают из различных композиций цинка, олова, железа, алюминия, меди, никеля. Круги на металлических связках изготовляют с наполнителями – карбидом бора и кремния, электрокорундом. Чтобы наполнитель не влиял на чистоту обрабатываемой поверхности, его зернистость должна быть на 2-3 ступени ниже зернистости порошков из алмаза.
Концентрация алмазов в алмазоносном слое характеризуется массовой концентрацией алмазов и массовой долей алмазов. Массовая концентрация алмазов – это отношение массы алмазного порошка к объему алмазоносного слоя; массовая доля алмазов – это отношение массы алмазного порошка к массе алмазоносного слоя. Относительная концентрация алмазов – это отношение массовой концентрации алмазов к условной массовой концентрации алмазов, равной 0,88 г на 1 см куб алмазоносного слоя (4,39 карата). Это соответствует относительной концентрации 100. Относительная концентрация 150 соответствует концентрации 1, 32 г/см куб.
Алмазные круги изготовляют концентрацией алмазов 25-200 с интервалом 25 единиц. Для обработки стекла обычно используют круги концентрацией 50, 100, 150. Концентрацию алмазных кругов выбирают с учетом зернистости круга, вида и режимов обработки, состояния шлифуемой поверхности. Типоразмер алмазного круга и его характеристику выбирают в зависимости от выполняемой операции, формы обрабатываемого изделия и способа его изготовления; диаметр круга и толщину алмазоносного слоя определяют формой изделия и видом рисунка.
Алмазные, карборундовые, электрокарборундовые круги затачивают, придавая им различные профили для разных видов обработки.
При обработке изделий из стекла алмазным инструментом в качестве охлаждающей жидкости применяют воду. Вода охлаждает алмазный круг и обрабатываемое изделие и предотвращает таким образом появление прижогов и образование трещин на поверхности стекла, облегчает процесс нарезания граней. При этом уменьшается шероховатость обрабатываемой поверхности, лучше удаляется шлам с поверхности круга и из зоны обработки, благодаря чему меньше засаливаются зерна и круг. При шлифовании стекла алмазным инструментом применяют смазочно-охлаждающие жидкости.
