История создания алмазного инструмента для сверления отверстий

Обновлено

В далеком 1863 годуarrow_upward

Как создавался алмазный инструмент для сверления или бурения отверстий? История началась в далеком 1863 году. Строили первый железнодорожный тоннель в Швейцарских Альпах. Часовых дел мастер Лоше, будучи весьма разносторонним специалистом в технике того времени, заведовал бурением шпуров для закладки взрывчатки. В его распоряжении была самая передовая техника - паровая бурильная машина и отлично закаленные стальные буры. Однако просверлить Альпы эти буры не могли. За час работы они полностью затуплялись, в штольне их лежали целые кучи, а работа почти не двигалась. Лоше был в отчаянии: за полгода в горе пробит лишь маленький проход. Каменная альпийская громада, увенчанная снеговой шапкой, словно посмеивалась над ним, пигмеем, дерзнувшим замахнуться на нее.

Стоя у окна домика для строителей, Лоше мрачно смотрел на гору. В досаде он перечеркнул оконное стекло костяшкой безымянного пальца. На стекле появились две крестообразные линии, оставленные бриллиантовым перстнем. И вдруг Лоше осенило: алмаз! Вот что поможет пробиться сквозь гору! Мысль была дерзновенна, невероятна. С огромным трудом Лоше уговорил совет директоров компании по прорытию тоннеля истратить деньги на покупку 100 карат алмазов.

Первый буровой алмазный станок, который Лоше сделал вместе с механиком Пиге, представлял собой трубу, на торце которой были закреплены алмазы. Труба соединялась с пустотелой штангой, вращаемой паровой машиной через систему передач. Очистка забоя от разрушаемой породы осуществлялась струей воды, подаваемой в скважину насосом сквозь полую штангу. В этом станке были заложены все технические идеи и принципы современных буровых установок.

Самым трудным делом было надежно закрепить алмазы. Для каждого кристаллика в торце трубы высверливалось отдельное гнездо. Заложенные в гнезда алмазы запаивались специальным металлическим припоем. Лоше и Пиге удалось изготовить десять буров. Обошлись не виданные до тех пор инструменты очень дорого, но работали они по тем временам превосходно. Алмазные коронки выдерживали более двух суток непрерывной работы, тогда как стальные буры выходили из строя в течение часа. Проходка шпуров ускорилась в 30 раз. Работы по прорытию тоннеля продвинулись резко вперед. Не все шло гладко. Случалось, алмазы выкрашивались или выпадали из своих гнезд. И тем не менее все признали, что алмазная коронка Лоше работает отлично.

Так начиналась эра алмазного бурения. И первым видом бура была алмазная коронка. Именно так называется сейчас буровой инструмент, в котором алмазы размещены в торце режущей трубы.

Однако в первой половине XX века человечество, как мы уже говорили, знало только природные алмазы. Стоили они очень дорого, да и добывали их не так уж много, чтобы сотнями укреплять на каждом буре. Наиболее распространенным буровым инструментом в 20-50-е годы нашего столетия было шарошечное долото с твердосплавными зубками. За один год в мире выпускалось порой до миллиона шарошечных твердосплавных долот. Бурить шарошечным долотом было нелегко. Твердосплавные зубки, вмонтированные в шарошки, быстро затуплялись, особенно при бурении твердых пород. Приходилось очень часто поднимать из скважины бурильные трубы, чтобы заменять пришедшие в негодность шарошки. И чем глубже в недра земли уходили шарошки, тем чаще надо было останавливать работу и поднимать бурильные трубы на поверхность.

Аламазный инструмент в наши дниarrow_upward

Как выглядят современные буровые алмазные инструменты - коронка и долото? Коронка представляет собой стальной корпус цилиндрической формы с резьбой для навинчивания на бурильную трубу. На корпусе закреплена матрица - носитель алмазов. Не сразу был найден способ закрепления алмазов в матрице, гарантирующий надежное соединение кристаллов с телом матрицы. На первых порах крепление алмазов производилось в припаянной к стальному корпусу толстой медной прокладке с прорезанными гнездами. Каждый кристалл вставлялся в гнездо вручную пинцетом, после чего края прорези сжимались (зачеканивались). Такая операция была очень трудоемкой и кропотливой. Но главным ее недостатком было то, что она не обеспечивала надежности крепления алмазов. Большие ударные нагрузки, характерные для бурения, быстро расшатывали чеканку, и алмазы, порой даже не успев поработать, вываливались из своих гнезд и пропадали в забое. В 1936 году был изобретен станок для механической зачеканки алмазов, но и это не решило проблемы сохранения алмазов.

В настоящее время алмазы в коронке крепятся иначе. Современные алмазные коронки делаются однослойными и многослойными. Это означает, что кристаллы алмаза могут располагаться в матрице либо в один ряд, либо слоями - на всю высоту матрицы. Те алмазы, которые выступают из коронки по бокам, называются подрезными - они калибруют (выглаживают) стенки скважины. Непосредственным же разрушением горных пород занимаются так называемые объемные алмазы, закрепленные в торце буровой коронки. Именно на них приходится осевая нагрузка, прилагаемая вертикально к буровой трубе.

Естественно, что и те и другие алмазы надо очень надежно закрепить в матрице, а матрицу намертво соединить с корпусом коронки. Для этого используют два способа - пропитку и горячее прессование. Вот как закрепляют алмазы способом пропитки. На дне специальной пресс-формы пинцетом в определенном порядке раскладывают подрезные и объемные алмазы нужной величины. На них осторожно насыпают слой шихты - порошок твердого сплава. Если коронка однослойная, то этим операция укладки алмазов и завершается. Если же коронка многослойная, то попеременно укладывают новые слои алмазов и порошка твердого сплава (иногда укладывают до трех слоев). После этого с помощью корпуса алмазы и шихту прессуют.

Затем металлическую пресс-форму, сделанную из двух половинок, разнимают, а ее содержимое помещают в графитовую форму, кладут внутрь корпуса кусок листовой меди и все помещают в электропечь. Разогрев формы производится в водородной среде. Медь плавится, пропитывает шихту. При остывании медь скрепляет весь блок, образуя алмазоносную матрицу, и припаивает ее к корпусу. Готовую матрицу с корпусом извлекают из формы и прорезают в ней алмазным кругом канавки для прохода промывающей жидкости.

Современные производителиarrow_upward

ADAMAS (Голландия) была основана в 1980 г. и сразу же стала специализироваться на проектировании и производстве алмазного оборудования и режущего инструмента. В ассортименте компании - полный список машин и расходных материалов для операций, связанных с алмазной резкой и сверлением. Благодаря оптимальному соотношению стоимость/качество, постоянному наличию запчастей и продуманной работе с покупателями, продукция ADAMAS пользуется высоким и заслуженным спросом.

CEDIMA (Германия) – появилась в 1984 г. и сегодня является ведущим брендом в сфере производства алмазного режущего инструмента и оборудования. CEDIMA занимается производством уникальных алмазных сегментов, содержащих искусственные алмазы в связке из металла. Компанией осуществляется особый подбор размера и граней алмазов, благодаря которому инструменты от CEDIMA применимы в работе с любым твердым строительным материалом.

DR.SHULZE Diamond Tools and Machines (Германия) – была создана в 1984 г. и производит полный спектр алмазного режущего инструмента и оборудования для нужд строительства, промышленного применения и камнеобработки. Компания располагает 4-мя заводами и экспортирует свою продукцию во все уголки земного шара. Особо ценятся установки алмазного бурения, ручные дрели и перфораторы алмазного сверления от DR.SHULZE.

EURODIMA Diamant-Technik GmbH (Австрия) – была основана в 1993 г. Разработка и производство профессионального алмазного инструмента и высокочастотной техники является прерогативой компании. Основными клиентами EURODIMA Diamant-Technik GmbH выступают профессиональные мастера и организации, занимающиеся строительством, демонтажем и оказывают услуги по изготовлению продухов, проемом установками алмазного бурения.

HILTI (Лихтенштейн) – считается одним из ведущих брендов в сфере производства профессионального строительного инструмента и оборудования. Была основана в 1941 г. и на сегодняшний день поставляет свои изделия в 120 стран мира. Компания выпускает широкий спектр продукции, включающий не только алмазную бурильную технику, но и анкерную технику, монтажные системы, алмазный инструмент и дрели, устройства для резки и шлифовки, лазерные измерители, отбойные молотки, противопожарные химические составы и др.

HUSQVARNA (Швеция) – является владелицей еще 3-х известных мировых производителей – Dimas, Target и Partner. Все торговые марки объединены в единый бренд, имеющий унифицированный ассортимент и фирменную расцветку товара. Компания постоянно внедряет новые технологии и крайне щепетильна к качеству своих изделий. Особо популярны алмазные бензорезы Partner, установки и плиткорезы Dimas и бензопилы HUSQVARNA.

REMS (Германия) – функционирует с 1908 года и является сегодня традиционным производителем высококачественного строительного инструмента. Особо ценятся среди покупателей дрели алмазного сверления от REMS – Picus S1 и S3.

RIDGID (США) – основана в 1923 г. и считается одним из крупнейших мировых производителей алмазного инструмента профессионального назначения. Компания производит более 300 разновидностей инструмента (около 4 тыс. моделей и размеров). Особую нишу занимают алмазные отрезные машины, дрели, установки алмазного бурения, инструмент и сопутствующие расходные материалы.

ROMUS SAS (Франция) – существует с 1991 г. и занимается разработкой и производством алмазного инструмента и техники. Особую известность приобрели затирочные и шлифовальные машины.

ROTHENBERGER (Германия) – компания, имеющая 12 заводов в Европе и США. Название бренда является гарантией качества. Установки алмазного бурения от ROTHENBERGER пользуются заслуженным вниманием со стороны крупнейших монтажных и строительных фирм, предприятий, ЖКХ и других профессиональных организаций.

SCHWAMBORN BAUMASCHINEN GmbH (Германия) – известна с 1934 г. и производит машины по уходу за покрытиями (фрезеровальные, затирочные и шлифовальные).

TYROLIT (Австрия) – один из мировых лидеров в производстве алмазного инструмента. Алмазное оборудование производится фирмой HYDROSTRESS - швейцарским подразделением TYROLIT. Ассортимент состоит из 100 и более моделей алмазных устройств, среди которых дисковые и канатные стенорезные машины, швонарезчики, бурильные установки и др.

WOLFF (Германия) – относится к группе компаний UZIN Utz и более полувека специализируется на оборудовании для обработки полов и профессиональной укладки покрытий. Большим спросом пользуются затирочные и шлифовальные машины WOLFF.

Адель (Россия) – тесно сотрудничает со многими мировыми производителями алмазной техники. Производит нарезчики швов дорожных покрытий. Особо специализируется на производстве расходных материалов, в числе которых высококачественные алмазные коронки и прецизионные корпуса.

Обнавлено:

personКонсультант

Здесь Вы можете получить быструю консультацию нашего специалиста. Задайте интересующий Вас вопрос.