الشفرة الماسية

الشفرة الماسية هي شفرة المنشار التي تحتوي على ماس مثبت على حافتها لقطع المواد الصلبة أو الكاشطة . هناك العديد من أنواع شفرة الماس ، ولديها العديد من الاستخدامات ، بما في ذلك قطع الحجر والخرسانة والأسفلت والطوب وكرات الفحم والزجاج والسيراميك في صناعة البناء ؛ قطع مواد أشباه الموصلات في صناعة تكنولوجيا المعلومات ؛ وقطع الأحجار الكريمة ، بما في ذلك الماس ، في صناعة الأحجار الكريمة.

صورة مقربة لشفرة ألماس ، تُظهر المعادن البالية خلف الماس على الشفرة.

أنواع

الشفرات الماسية متوفرة بأشكال مختلفة:

• شفرات المنشار الدائرية هي أكثر أنواع الشفرات الألماسية استخدامًا.
• شفرة المنشار الرأسي الماسي عبارة عن صفيحة فولاذية طويلة مع قطع ألماس ملحومة عليها. عادة ، يتم استخدام عشرات أو مئات من شفرات المنشار الرأسي الماسي معا لنشر كتل الحجر الخام.
• شفرة المنشار ذات الشريط الماسي عبارة عن شريط فولاذي مغلق مرن مع ماس مثبت (غالبًا بالكهرباء ) على إحدى حافة الشريط.

تشمل شفرات الألماسية المصممة لاستخدامات معينة شفرات من الرخام والجرانيت والخرسانة والإسفلت والبناء وشفرات الأحجار الكريمة. شفرات الأغراض العامة متوفرة أيضًا.

طرق التصنيع

الكهربائي

يمكن أن تكون الشفرات التي تستخدم الماس المغطى بطبقة معدنية ، عادةً من النيكل المطلي بالكهرباء على قاعدة نصل فولاذية ، رفيعة جدًا - يمكن أن تكون الشفرات سميكة بعشرات الميكرومترات ، لاستخدامها في قصاصات دقيقة.

لحام فراغي

يتم تصنيع مناشير الألماس المصنوعة من لحام فراغي عن طريق لحام جزيئات الماس الاصطناعية إلى الحافة الخارجية لشفرة المنشار الدائرية في فرن مختلط بالنحاس . جميع جزيئات الماس موجودة على حافة القطع الخارجية للشفرة ، بدون مزيج من الألماس المعدني. اعتمادًا على تطبيق الشفرة الموصى به من قبل الشركة المصنعة ، ستقوم الشفرات النحاسية الفراغية بتقطيع مجموعة واسعة من المواد بما في ذلك الخرسانة والبناء والصلب ومكاوي مختلفة والبلاستيك والبلاط والخشب والزجاج .

سوف تقلل حبيبات الماس الاصطناعية الدقيقة من تقطيع البلاط والخرسانة من الصلب وتوفر لمسة أكثر سلاسة. ستوفر حبيبات الماس الأكبر سرعة قطع أعلى ، لكن من المرجح أن تتسبب في تقطيع أو تكسير. تتطلب إدارات مكافحة الحرائق أن يتم تصنيع الشفرات بحبيبات كبيرة جدًا من الماس لتمزيق المواد بسرعة. يتم استخدام حجم الحصى الوسيط من قبل صناعة الإنتاج.

تلبد

تعد شفرات الألماس الملبدة بالمعادن المعدنية هي أكثر أنواع الشفرات شيوعًا. تتكون هذه الشفرات من قلب فولاذي (القاعدة عبارة عن صفيحة فولاذية ، على عكس الأسلاك المستخدمة في مناشير الأسلاك الماسية ) وشرائح الماس ، والتي يتم تصنيعها عن طريق الجمع بين بلورات الماس الاصطناعية ومسحوق المعادن ثم تلبيدها . تُعرف قطع الألماس أيضًا باسم "أسنان القطع" للشفرة.

اللب الفولاذي يمكن أن بختلف في التصميم. بعض النوى تحتوي على مسافات (تُعرف باسم أخدود) بين القطاعات لتوفير التبريد وإزالة الملاط ، بينما يكون للبعض الآخر حافة متواصلة واحدة لقطع أكثر سلاسة. يعتمد نوع اللب الذي يمكن استخدامه على نوع المواد التي تم تصميم شفرة الماس لتقطيعها.

بشكل عام ، هناك ثلاثة أنواع من شفرات الألماس المربوطة بالمعادن وفقًا لطرق تصنيعها: شفرات الألماس الملبدة بالكامل ، شفرات الألماس النحاسية الفضية ، شفرات الألماس الملحومة بالليزر.

يتم تصنيع شفرة ألماس متكلسًا بالكامل من خلال وضع اللب الفولاذي مع الماس ومواد السندات المعدنية في قالب ثم تلبيده في معدات أفران التلبيد. وبالتالي ، فإن قطر شفرات الألماس الملبدة بالكامل ليس كبيرًا جدًا ، وعادة لا يزيد عن 400 مليمتر (16 بوصة) . لأنها تشارك في عملية التلبيد ، لا يمكن إخماد قلب الفولاذ ، وبالتالي فإن صلابة وقوة اللب ليست عالية جدًا. هذا يعني أن هذه الأنواع من شفرة الماس قد تتشوه في عمليات القطع عالية التحميل وعالية الكثافة ويمكن أن تظهر كفاءة قطع منخفضة.

لا تملك شفرات الألماس المصنوعة من النحاس المطلي بالفضة والليزر هذا الضعف نظرًا لأن قطاعات الألماس والنواة الفولاذية يتم التعامل معها بشكل منفصل. يمكن إخماد النواة الفولاذية ومعالجتها بمعالجات حرارية أخرى ، لذلك يمكن أن تكون صلابتها وقوتها عالية ، مما يعني أنه يمكن استخدام الشفرة في عمليات القطع عالية التحميل وذات الكثافة العالية مع كفاءة قطع عالية ودرجة أقل من التشوه.

يتم تحطيم شرائح الألماس النحاسية المصنوعة من الفضة المطلية بالنحاس إلى قلب الفولاذ باستخدام لحام فضي. لا يمكن استخدام هذه الشفرات إلا في قصاصات مبللة. إذا تم استخدامها في قصاصات جافة ، فقد تذوب جندى الفضة ويمكن للقطاعات كسر من قلب الصلب وتصبح خطرا كبيرا على السلامة. يذوب الليزر ويجمع بين المعدن في قطاع الماس والصلب مما يخلق لحامًا أقوى ، يمكنه الاحتفاظ بالقطع حتى في درجات الحرارة العالية ، مما يعني أنه يمكن استخدام شفرات الألماس الملحومة بالليزر لقطع العديد من أنواع الحجر دون تبريد بالماء. ومع ذلك ، عند قطع المواد الصلبة أو الكاشطة ، على سبيل المثال ، الخرسانة المحتوية على حديد التسليح ، يجب أيضًا استخدام شفرات الألماس الملحومة بالليزر مع الماء الكافي. بخلاف ذلك ، من الممكن أن يكسر الجزء الماسي نفسه أو أن يلبس النواة الفولاذية أسفل القطعة ، مما يؤدي إلى مخاطر خطيرة على السلامة.

تطبيق شفرات الماس متكلس المعادن

شفرة الماس تطحن ، بدلا من القطع ، من خلال المواد. عادة ما يكون للشفرات أسنان مستطيلة (شرائح) تحتوي على بلورات ماسية مدمجة في جميع أنحاء القطعة للطحن عبر مواد صلبة للغاية.

الرابطة عبارة عن مصطلح يستخدم لنعومة أو صلابة مسحوق المعدن المستخدم لتشكيل القطاعات. المعادن المسحوقة عقد الماس في المكان. تتحكم الرابطة في معدل تآكل قطاعات الألماس مما يسمح للماس الجديد بأن يصبح مكشوفًا على السطح لمواصلة الطحن بحافة "حادة". هناك خطوة مهمة في اختيار الشفرة وهي مطابقة الرابطة مع المادة المحددة المراد قصها. العوامل الإضافية التي يجب مراعاتها هي نوع وقوة المعدات المستخدمة وتوافر المياه. المواد الأكثر صلابة تحتاج إلى شريحة مستعبدة ليونة للسماح بالتعرض المستمر للماس. يمكن أن تستخدم مواد أكثر ليونة مثل الإسفلت أو الخرسانة المصبوبة حديثًا شريحة أكثر صلابة لمقاومة التآكل المتزايد الذي تخلقه المواد الأكثر ليونة والكاشطة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتلاءم حبيبات الماس (الحجم) ، المتانة ، والتركيز مع طبيعة المادة المراد نشرها. على سبيل المثال ، عندما يتم قطع المواد الصلبة ، يجب أن يكون الماس أصغر.

هناك عوامل أخرى يجب مراعاتها عند اختيار شفرة الماس لتطبيق معين. وتشمل هذه النوع (طريقة التصنيع) للشفرة ، وتوافر المياه في عملية القطع ، والقدرة الحصانية للمنشار ، ومستوى الضوضاء المقبول الناتج عن المنشار. على سبيل المثال ، إذا كانت القدرة الحصانية لآلة المنشار كبيرة ، فيجب أن يكون تركيز الألماس الخاص بشفرة الماس أعلى ، أو يجب أن تكون الرابطة أكثر صعوبة. التركيز العالي للماس سوف يقلل من التأثير على كل ماسة في العمل ، في حين أن الرابطة الأكثر صلابة ستحافظ على الألماس بقوة أكبر.

قطع مع أو بدون ماء

تم تصميم العديد من الشفرات لتعمل إما مبللة أو جافة. ومع ذلك ، تعمل أدوات الماس وشفراته بشكل أفضل عندما يكون القطع الرطب والجاف مقصورًا على الحالات التي لا يمكن أو لا ينبغي استخدام المياه فيها. سوف يمنع الماء من ارتفاع درجة حرارة الشفرة ، مما يقلل بدرجة كبيرة من كمية الأتربة الضارة الناتجة عن القطع ، ويزيل الملاط من القص ، ويطيل عمر الشفرة ، نظرًا لأن الماس غير قادر على تحمل القوى المتورطة في درجات الحرارة المرتفعة المرتبطة بالجفاف قطع السيراميك والمواد الكاشطة ، وسوف تخضع لارتداء أداة سريعة واحتمال الفشل.

عندما يتعذر استخدام المياه (في المناشير الكهربائية على سبيل المثال) ، ينبغي اتخاذ تدابير لضمان عدم استنشاق المشغل للأتربة الناتجة عن العملية ، والتي يمكن أن تسبب السيليكات ، وهو مرض خطير في الرئة. عند القطع الجاف ، يجب السماح للشفرة بالتبريد بشكل دوري. يمكن زيادة التبريد عن طريق السماح للشفرة بالدوران بحرية من القطع. يوجد في إدارة السلامة والصحة المهنية قواعد صارمة بخصوص غبار السيليكا ويتطلب جهاز تنفسN95 معتمد من المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية في مواقع العمل حيث توجد كميات خطيرة من غبار السيليكا.