Produkcja narzędzi diamentowych

13 lipca 2003 roku. Młody student oblewa „zerówkowy” egzamin z prawa administracyjnego i zaczyna wakacyjną pracę u ojca. Produkcja narzędzi diamentowych. Brzmi ponuro, czyż nie?
Jak się później okazało sama produkcja nie jest specjalnie skomplikowana i – oprócz konieczności zachowania najwyższej precyzji – dosyć prosta: zmieszaj proszki, skręć formy, wsyp proszki, wygrzej w piecu indukcyjnym, wyszlifuj, nalutuj, odkryj diament, sprawdź parametry i... w Polskę.
Oczywiście nie byłoby narzędzi, gdyby nie wiedza co z czym zmieszać, jak wygrzać albo jak dopasować spoiwo do materiału. Ale zacznijmy od początku.

„Panie, ale takiego freza, żeby rys nie było”
Do produkcji narzędzi diamentowych używa się mieszanki proszków metali takich jak np. kobalt, brąz, miedź, żelazo, nikiel, ale również np. węglików wolfra-mu, żelaza. Do tego oczywiście syntetyczny diament w odpowiednim rozmiarze (stąd właśnie granulacja) i ilości (koncentracja). Zasada jest taka, im grubszy diament, tym szybsze szlifowanie, ale i większe rysy.

„Taki to ten frez, żeby zdzierał mocno”
Wymieszane proszki wsypywane są do form grafitowych, które odpowiednio ustawione i skręcone z odpowiednią siłą lądują w piecu indukcyjnym. Na tym etapie ważna jest temperatura, nacisk i czas grzania. Temperatura spiekania segmentów do obróbki granitu waha się w przedziale 500-800oC przy nacisku kilku ton. Dla porównania: segmenty do świeżego betonu spieka się przy temperaturze nawet do 1200oC.
Odpowiednio wygrzane segmenty poddawane są testowi twardości twardościomierzem Brinella.

Jak powstaje piła

Wygrzane segmenty o sprawdzonej twardości i przeszlifowanej powierzchni, która będzie lutowana, są gotowe do zamocowania na dysku. Do połączenia segmentów z dyskiem używa się srebra w obecności topników. W tym procesie można również użyć pewnych stopów brązu.
Jest zasada, że segment powinien być szerszy od dysku – przynajmniej o milimetr, a w przypadku dużych pił – 2000-3500 mm – nawet więcej. Dzięki temu segmenty wystają co najmniej 0,5 mm na każdą stronę dysku i nie dochodzi do tarcia boku piły o przecinany materiał.

Zęby muszą być lutowane z ogromną precyzją. Żeby piły „nie ściągało na boki” montaż każdego segmentu po-winien być sprawdzony. Służy do tego miernik rozwarcia zębów piły czyli mikrometr. Te urządzenia pozwalają na pomiary z dokładnością do 0,05 mm. Tylko idealny montaż segmentów gwarantuje dobrą i bezawaryjną pracę piły, równomierne zużywanie elementów tnących i gładką powierzchnię przeciętego materiału.
Po nalutowaniu i sprawdzeniu segmentów oraz całego dysku należy diament odkryć. Do tego używa się tzw. odkrywarki, czyli maszyny, która twardym kamieniem szlifierskim wytłukuje nierówności zębów, nadaje im właściwy profil i wymiar oraz odkrywa i kierunkuje diament.
Piła jest gotowa do użycia.

„A czemu ta piła mi nie tnie?!”

Ano dlatego, że diament, który był na wierzchu zdążył się wykruszyć, a nowy nie zdążył się odkryć, przez co piła się „zagłaskała” („zatłukła”). Powody są dwa: albo piła jest za twarda albo maszyna za słaba.

„Ta piła to szczypie”

Jeżeli piła skubie (zrywa) kamień, to najczęściej powodem jest nierównomierne jej zużycie – czyli „zrobiło się jajo”. Jajo robi się wtedy, gdy jest luz na wałku, pilarz nową piłą zbyt mocno wjechał w kamień, ewentualnie piła była źle odkryta w procesie produkcji.

„Piła mi tnie banany”

Albo „kiełbasy” jak kto woli. Płaszczyzna cięcia nie jest płaska – jest wklęsła lub wypukła. Jeśli maszyna jest dobrze ustawiona, powodem może być „kapelusz” lub krzywo przylutowane segmenty. W obu przypadkach rozwiązaniem jest zwrot do dostawcy w celu wyeliminowania błędów. Krzywo przylutowane elementy należy zamontować na nowo. „Kapelusz” to efekt przegrzania dysku podczas produkcji, ewentualnie zbyt małego użycia wody w procesie cięcia, przez co dysk się grzeje i staje się podatny na wpływ otoczenia.

Banany mogą być również wynikiem różnicy naprężeń dysku pomiędzy częścią bliżej środka i na obwodzie, przez co piła nie jest płaska (dysk można wygiąć w jedną lub drugą stronę). Tę wadę likwiduje się przy pomocy walcowania lub przy pomocy młotka o odpowiednim kształcie i wiedzy jak, gdzie i z jaką siłą uderzyć.

Po każdej interwencji piłę diamentową należy wyrównać na odkrywarce. Tylko w ten sposób nie zastąpimy jednego problemu drugim.
I tak, pomimo innego zawodu wyuczonego i tytułu magistra administracji europejskiej, siedzę w obróbce kamienia. Spotykam ciekawych ludzi, nawiązuję współ-pracę z firmami małymi i dużymi i nic nie wskazuje na to żebym miał opuścić tę ciekawą i różnorodną jak rodzaje kamyczków branżę….

Do zobaczenia (przeczytania) wkrótce.