Nejběžnějším použitím diamantových segmentů je jejich přivařování k základnám pilových kotoučů pro řezání materiálů, jako je kámen, dlaždice, asfalt a beton. Věděli jste však, že segment určuje mnoho faktorů pilového kotouče, jako je jeho životnost, ostrost a stabilita? Co tedy určuje tyto klíčové aspekty segmentu?

1. Velikost diamantového zrna

Velikost diamantového zrna je velmi důležitým parametrem diamantového segmentu. Obecně platí, že když se na pilových kotoučích používají hrubozrnné segmenty, segmenty jsou ostré, účinnost řezání je vysoká a životnost řezu je dlouhá. Pevnost diamantového segmentu v ohybu se však snižuje a segment je náchylný k deformaci a odlupování při setkání s příliš tvrdými materiály. Pokud se použije směs hrubých a jemných zrn, bude segment odolnější, ale účinnost řezání bude nižší. Pokud se zvolí pouze jemnozrnné diamantové segmenty, bude segment velmi odolný, ale účinnost řezání se dále sníží, a proto se hojně používají při zpracování tvrdé žuly. To je také jeden z důvodů, proč jsou žulové segmenty levnější než mramorové segmenty. Při výběru velikosti diamantového zrna jsou samozřejmě vhodnější částice o velikosti 50/60 mesh.

2. Koncentrace diamantů

Koncentrace diamantu se vztahuje k obsahu diamantového prášku v určitém objemu. Čím vyšší je koncentrace, tím více diamantového materiálu se používá. S rostoucí koncentrací diamantu se postupně snižuje ostrost a řezná účinnost pilového kotouče. Je to hlavně proto, že na řezné ploše je více diamantů a při konstantní řezné rychlosti platí, že čím větší je řezná plocha, tím pomalejší je řezná účinnost. S rostoucí koncentrací diamantu se však životnost segmentu postupně prodlužuje. Vyšší koncentrace diamantu však není vždy lepší. Ve skutečnosti, když je koncentrace diamantu příliš vysoká, pilový kotouč nevytvoří nové řezné hrany kvůli silnému nárazu a tření, protože řezná plocha je příliš velká. Když se třecí plocha otupí, diamantový segment již nebude schopen řezat kámen. Naopak, s postupným snižováním koncentrace diamantu se účinnost pilového segmentu neustále zlepšuje. Z hlediska životnosti se však v důsledku zmenšení řezné plochy rychle spotřebovává pojivo matrice, což přirozeně vede k výraznému snížení životnosti. Když koncentrace diamantu klesne na určitou úroveň, segment již nebude schopen řezat kámen. Hlavním důvodem je, že řezná plocha je příliš malá a diamanty se opotřebují, jakmile se dostanou do kontaktu s materiálem, což způsobuje problémy, jako je neschopnost řezat.

3. Síla diamantu

Pevnost diamantu musí odpovídat tvrdosti řezaného materiálu. Optimální je tvrdost diamantu o 1–2 Mohsovy stupnice vyšší než je tvrdost materiálu. Diamanty s nadměrně vysokou pevností se obtížně lámou a abrazivní částice se během používání leští, což snižuje ostrost a vede k prokluzování při řezání. Naopak, pokud je pevnost diamantu nedostatečná, snadno se po nárazu zlomí a neodolá velkému řeznému zatížení. V ideálním případě je pro běžnou tvrdou žulu preferována pevnost 130–140 N.

4. Vazební matice

V současné době se pro mramor běžně používají pojivové matrice na bázi mědi. Protože mramor je relativně měkký, jsou požadavky na mechanické vlastnosti segmentu nižší. Pojiva na bázi mědi mají vlastnosti, jako je nízká odolnost proti opotřebení, nízká pevnost a nízká teplota slinování, což maximalizuje integritu a abrazivitu diamantového materiálu v segmentu. Žula je však jiná. Žula je tvrdší a má vyšší abrazivitu. Volba pojiva na bázi železa umožňuje vyšší pevnost segmentu a protože železo a diamant mají přirozenou afinitu, segment na bázi železa může zvýšit přídržnou sílu diamantu během používání, což umožňuje diamantovému segmentu řezat tvrdší žulu. Pokud jde o pojiva na bázi kobaltu, zlepšují především pevnost, tvrdost a spojovací vlastnosti segmentu a používají se hlavně v segmentech pro pily nebo některých segmentech z mramoru vyšší jakosti.

5. Proces spékání

S rostoucí teplotou se zvyšuje zhuštění matrice a zvyšuje se i pevnost v ohybu. S prodloužením doby výdrže se navíc pevnost v ohybu polotovaru a diamantových aglomerátů nejprve zvyšuje a poté snižuje. Pro splnění výkonnostních požadavků lze zvolit proces slinování při 800 °C po dobu 120 sekund.