Вы здесь

Сравнение алмаза и твердого сплава

  

  Самое твердое, обладающее низким коэффициентом трения и высокой теплопроводностью, вещество на Земле - алмаз. В связи с уникальностью своих свойств алмаз активно внедряется во многие отрасли.  Инструмент, оснащенный лезвиями из поликристаллического алмаза (PCD) и называют алмазным. PCD инструмент в десятки раз превышает по стойкости аналогичный стальной и металлокерамический (твердосплавный HМ) инструмент.

    Для PCD инструмента "алмазное происхождение" ножей означает низкое услиле для резания материала, а также благоприятный в зоне резания температурный режим. По причине достаточно низкой теплопроводности металлокерамики, при работе с такими абразивосодержащими материалами, как, в частности, MDF, у твердосплавного инструмента выгорает режущая кромка.

    Перспективность алмазного инструмента связана, прежде всего, с появлением новых мебельных материалов, прежде всего MDF. Плиты средней твердости довольно мягкие, обрабатывать их твердосплавным инструментом приблизительно то же, что резать мягкий хлеб тупым ножом, к тому же, MDF отличается высокой абразивностью, и поэтому твердосплавные пластины очень быстро приходят в негодность.

    Каждый год появляются новые, еще более плотные ламинаты, высокоабразивные пластмассы для облицовки плит, которые ничем, кроме алмаза обработать невозможно. Вслед за MDF пришла HDF, напоминающая по виду эбонит и при обработке которого твердосплавный инструмент выходит из строя за считанные минуты.

    Перевод производства на алмазный инструмент означает значительное снижение затрат на инструмент не только за счет износостойкости PCD ножей и увеличения колличества перезаточек (о чем мы подробнее поговорим ниже) а, также, что крайне важно, значительно снижается простой оборудования  на обслуживание инструмента. Применение PCD значительно продлевает срок службы режущего инструмента, увеличивает производительность и обеспечивает большую надежность процесса обработки.

    Самая распространенная ошибка при эксплуатации алмазного инструмента - нерешительность, излишняя перестраховка при работе, за которыми, зачастую, кроется низкая квалификация. Как уже говорилось, алмазный инструмент позволяет в 3 раза увеличить скорость подачи материала, но многие рабочие, привыкшие к "черепашьим" методам работы, психологически не могут решиться дать станку полный ход. А "бег на месте" алмазу противопоказан.
 
    Сравнение средней продолжительности качественной обработки деревосодержащих композитных материалов инструментом с режущими элементами из PCD и твердого сплава (HМ) в погонных метрах:

Тип инструмента Режущая грань из твердого сплава (HM), п.м. Режущая грань из поликристаллического алмаза (PCD), п.м. Соотношение PCD/HM
Дисковые пилы 2500 400000 160:1
Концевые фрезы с прямыми режущими гранями 3000 50000 17:1
Концевые фрезы с профилированными режущими гранями 2500 40000 16:1
Дробительные фрезы ("дробилки") 25000 400000 16:1
Шипорезные фрезы для "сращивания" 6000 350000 58:1
Пазовальные фрезы 20000 1300000 65:1

Данные предоставлены компанией De Beers Industrial Diamond Division (Element Six Ltd.)

    Используя данные этой таблицы, легко просчитать стоимость расходов на инструмент (цифры фактические - получены от конкретных производственников):

Средняя стоимость HM концевой фрезы 1000 рублей
Количество п.м до переточки 100
Среднее количество переточек 4
Средняя стоимость переточки 100 рублей
Итого: 1000 + (100 х 4) = 1400 рублей -
в среднем тратят производственники на обработку приблизительно 400 п.м ДСП
1400 рублей / 400 п.м = около 3 рублей 50 копеек на 1 п.м

Теперь по этой же схеме просчитаем расходы на алмазную фрезу экономичной серии
Стоимость фрезы 3500 рублей
Количество п.м до переточки 5-6 тыс п.м
Количество переточек 4-5
Стоимость переточки 1020 р
Итого: 3500 + (1020 х 4) = 7580 рублей - в среднем тратят производственники на обработку приблизительно 20000 п.м ДСП
7580 рублей/20000 п.м = около 0,37 рублей (37 копеек) на 1 п.м
3,5 / 0,37 = 9.5

Тем самым выясняется, что алмазная фреза как минимум в 9 раз обойдется дешевле


При этом нельзя сбрасывать со счетов такие факторы, как:

  • Время, потраченное оператором станка на замену инструмента
  • Время, потраченное на изменение условий работы в связи с тем, что заточенный инструмент изменяет свои размеры после заточки
  • Время, потраченное на доставку инструмента до / из заточки

 

    Алмазная фреза сконструирована следующим образом - ножи припаиваются к корпусу фрезы сегментами под определенным углом относительно оси фрезы, нижний нож припаивается под противоположным углом. Тем самым достигается эффект того, что все ножи (и верхние, и нижний) работают на вход, т.е. верхний нож входит в плиту сверху вниз, а нижний нож - снизу вверх. Оптимальный угол резания и очень остро заточенные резцы позволяют снизить давление на поверхность заготовки. В результате - идеально ровная обрабатываемая поверхность. После заточки HМ инструмента качество реза, как правило, падает, после заточки алмаза – остается идеальным.