خلاصه و تجزیه و تحلیل عمر مفید تیغه های اره الماس

تیغه های اره الماس ابزاری ضروری در استخراج و فرآوری سنگ هستند.

کارایی و عمر مفید آنها توسط عوامل بسیاری تعیین می شود که می توان آنها را خلاصه و تجزیه و تحلیل کرد که شامل پارامترهای زیر باشد:

 

 

 

• (1) سرعت خطی تیغه اره: در کار عملی، سرعت خطی تیغه اره مدور الماسی با شرایط تجهیزات، کیفیت تیغ اره و خواص سنگ در حال اره محدود می شود. برای عمر مفید تیغه اره و کارایی اره، سرعت خطی باید با توجه به خواص سنگ های مختلف انتخاب شود. هنگام اره کردن گرانیت، سرعت خطی تیغه اره را می توان در محدوده 25 تا 35 متر بر ثانیه انتخاب کرد. برای گرانیت با محتوای کوارتز بالا که اره کردن آن دشوار است، حد پایین تر سرعت خطی تیغه اره ترجیح داده می شود. هنگام تولید کاشی های گرانیتی، قطر تیغه اره مدور الماس مورد استفاده نسبتاً کوچک است و سرعت خطی می تواند به 35 متر بر ثانیه برسد.
• (2) عمق اره: عمق اره پارامتر مهمی است که شامل سایش الماس، اره موثر، تنش تیغه اره و خواص سنگ مورد اره می شود. به طور کلی، زمانی که سرعت خطی تیغه اره مدور الماسی زیاد است، باید عمق برش کمی انتخاب شود. در حال حاضر، عمق برش برای برش الماس را می توان بین 1 تا 10 میلی متر انتخاب کرد. هنگام اره کردن بلوک های گرانیتی با تیغه اره بزرگ-، عمق برش معمولاً بین 1 تا 2 میلی متر قابل کنترل است و سرعت تغذیه باید کاهش یابد. هنگامی که سرعت خطی تیغه اره مدور الماس بزرگ است، باید عمق برش زیادی انتخاب شود. با این حال، در محدوده مجاز عملکرد ماشین اره و قدرت ابزار، باید از تراکم برش بیشتر برای بهبود راندمان برش استفاده شود. در صورت وجود الزامات برای سطح ماشینکاری شده، باید از عمق کمی برش استفاده شود.
• (3)نرخ خوراک: نرخ خوراک سرعت تغذیه سنگ در حال اره کردن است. بزرگی آن بر سرعت اره، نیروی وارد بر تیغه اره و اتلاف گرما در ناحیه اره تأثیر می گذارد. ارزش آن باید بر اساس خواص سنگ در حال اره انتخاب شود. به طور کلی، هنگام اره کردن سنگ های نرم تر، مانند سنگ مرمر، می توان نرخ تغذیه را به طور مناسب افزایش داد. اگر نرخ تغذیه خیلی کم باشد، برای بهبود سرعت اره کردن مساعدتر است. برای اره کردن گرانیت ریز-دانه نسبتاً همگن، می‌توان نرخ خوراک را به طور مناسب افزایش داد. اگر نرخ تغذیه خیلی کم باشد، لبه برش الماس به راحتی فرسوده می شود. با این حال، هنگام اره کردن گرانیت دانه درشت-با سختی ناهموار، سرعت تغذیه باید کاهش یابد. در غیر این صورت تیغه اره می لرزد و باعث شکستن الماس و کاهش سرعت اره می شود. نرخ تغذیه برای اره کردن گرانیت معمولاً در محدوده 9 تا 12 متر در دقیقه انتخاب می شود.

 

 

 

 

• (1) اندازه سنگ الماس:اندازه های سنگ الماس رایج در محدوده 30/35 تا 60/80 است. هرچه سنگ سخت تر باشد، اندازه سنگ ریزه باید ریزتر انتخاب شود. این به این دلیل است که در شرایط فشار یکسان، هر چه الماس ریزتر باشد، تیزتر است، که برای برش سنگ های سخت مفید است. علاوه بر این، تیغه‌های اره با قطر بزرگ معمولاً به راندمان برش بالایی نیاز دارند و باید با سنگ‌ریزه درشت‌تر مانند 30/40 یا 40/50 انتخاب شوند. تیغه های اره با قطر کوچک کارایی برش پایینی دارند و نیاز به برش صخره ای صاف دارند، بنابراین باید با سنگ ریزه ریزتری مانند 50/60 یا 60/80 انتخاب شوند.
• (2) غلظت الماس: غلظت الماس به چگالی الماس های توزیع شده در ماتریس کاری (یعنی وزن الماس در واحد سطح) اشاره دارد. "مشخصات" تصریح می کند که وقتی 4.4 قیراط الماس در هر سانتی متر مکعب ماتریس کار وجود دارد، غلظت آن 100٪ است و هنگامی که 3.3 قیراط الماس وجود دارد، غلظت 75٪ است. غلظت حجمی نشان دهنده حجم اشغال شده توسط الماس در آگلومرا است و مقرر شده است که وقتی حجم الماس 1/4 حجم کل را اشغال می کند، غلظت آن 100 درصد باشد. افزایش غلظت الماس می تواند طول عمر تیغه اره را افزایش دهد زیرا افزایش غلظت باعث کاهش میانگین نیروی برش بر روی هر الماس می شود. با این حال، افزایش عمق برش به ناچار هزینه تیغه اره را افزایش می دهد. بنابراین، غلظت بهینه وجود دارد که با نرخ برش افزایش می یابد.
• (3) سختی عامل اتصال: به طور کلی، هر چه سختی عامل پیوند بیشتر باشد، مقاومت سایش آن قوی تر است. بنابراین، هنگام اره کردن سنگ های بسیار ساینده، سختی عامل پیوند بالا ترجیح داده می شود. هنگام اره کردن سنگ های نرم، سختی عامل اتصال کم ترجیح داده می شود. و هنگام اره کردن سنگهای بسیار ساینده و سخت، سختی عامل باندینگ متوسط ​​ترجیح داده می شود.
• (4) اثر نیرو، اثر دما و سایش: در طی فرآیند برش سنگ، تیغه های اره مدور الماسی تحت بارهای متناوب مانند نیروی گریز از مرکز، نیروی اره و حرارت اره قرار می گیرند.

 

آسیب پوشیدن تیغه های اره مدور الماسی در اثر نیرو و دما ایجاد می شود.

الف، اثر نیرو:

• در طی فرآیند اره کاری، تیغه اره در معرض نیروهای محوری و مماسی قرار می گیرد. تیغه اره به دلیل نیروهای وارده در جهت محیطی و شعاعی، در جهت محوری موجدار و در جهت شعاعی دیسک{1}}شکل دارد. هر دوی این تغییر شکل‌ها منجر به برش‌های ناهموار سنگ، افزایش ضایعات سنگ، سطح صدای بالاتر در حین اره‌زنی و تشدید ارتعاش می‌شوند که منجر به شکست زودرس تراکم الماس و کاهش عمر تیغه اره می‌شود.

 

ب، اثر دما:

• تئوری سنتی پیشنهاد می‌کند که دما عمدتاً از دو طریق بر فرآیند تیغه اره تأثیر می‌گذارد: اول اینکه باعث گرافیت شدن الماس در توده‌ها می‌شود. ثانیاً، تنش حرارتی بین الماس و ماتریس ایجاد می کند و باعث جدا شدن زودرس ذرات الماس می شود. تحقیقات جدید نشان می دهد که گرمای تولید شده در حین برش عمدتاً به آگلومره ها منتقل می شود. دمای ناحیه قوس بالا نیست، معمولا بین 40 تا 120 درجه است. با این حال، دمای نقطه آسیاب ساینده بسیار بالاتر است، به طور کلی بین 250 تا 700 درجه. مایع خنک کننده تنها دمای متوسط ​​منطقه قوس را کاهش می دهد و تأثیر کمی بر دمای ساینده دارد. چنین دماهایی باعث کربن شدن گرافیت نمی شوند، اما خواص اصطکاک بین ماده ساینده و قطعه کار را تغییر می دهند و تنش حرارتی بین الماس و مواد افزودنی ایجاد می کنند و اساساً مکانیسم شکست الماس را تغییر می دهند. تحقیقات نشان می دهد که اثر دما مهمترین عامل موثر بر شکستگی تیغه اره است.

 

ج، سایش و پارگی:

• به دلیل تأثیر نیرو و تغییرات دما، تیغه های اره اغلب پس از مدتی استفاده دچار سایش و پارگی می شوند. اشکال اصلی سایش و پارگی عبارتند از: سایش ساینده، شکستگی موضعی، شکستگی- ناحیه بزرگ، جدا شدن و سایش مکانیکی کلاسور در جهت سرعت اره. سایش ساینده: اصطکاک مداوم بین ذرات الماس و قطعه کار، لبه ها را کدر می کند و عملکرد برشی آنها را کاهش می دهد و اصطکاک را افزایش می دهد. گرمای حاصل از اره کردن باعث می شود که یک لایه نازک گرافیتی روی سطح ذرات الماس تشکیل شود که به طور قابل توجهی سختی را کاهش می دهد و سایش را تشدید می کند. سطح ذرات الماس تحت تنش حرارتی متناوب و تنش برش متناوب قرار می‌گیرد که منجر به ترک‌های خستگی و شکستگی موضعی می‌شود و لبه‌های جدید تیز را آشکار می‌کند - یک الگوی سایش ایده‌آل‌تر. شکستگی-منطقه بزرگ: ذرات الماس در هنگام ورود و خروج تحت بارهای ضربه ای قرار می گیرند که باعث می شود ذرات و دانه های برجسته زودرس مصرف شوند. جدا شدن: نیروهای برش متناوب باعث می شود که ذرات الماس به طور مداوم در داخل بایندر تکان بخورند و در نتیجه شل شوند. به طور همزمان، سایش خود کلاسور و گرمای ناشی از اره کردن، کلاسور را نرم می کند. این باعث کاهش نیروی نگهدارنده بایندر می شود و زمانی که نیروی برش روی ذرات از نیروی نگهدارنده بیشتر شود، ذرات الماس می ریزند. هر دو نوع سایش ارتباط نزدیکی با بار و دمای تجربه شده توسط ذرات الماس دارند. هر دوی اینها به فرآیند برش و شرایط خنک کاری/روغنکاری بستگی دارد.