Faktory ovlivňující účinnost a životnost diamantového kotouče jsou technologické parametry řezání, zrnitost diamantu, koncentrace, tvrdost pojiva atd.
Parametry řezání jsou otáčky kotouče, koncentrace řezu a rychlost podávání.
1. Parametr řezu:
(1) Lineární rychlost kotouče: V praxi je lineární rychlost kotouče omezena stavem zařízení, kvalitou kotouče a materiálem kamene. Od nejlepší životnosti kotouče a účinnosti řezání až po výběr lineární rychlosti kotouče na základě povahy různého kamene.
Při řezání žuly by se lineární rychlost kotouče měla volit v rozsahu 25 m～35 m/s.
U žuly s vysokým obsahem křemene a tvrdým řezem se lineární rychlost kotouče bere v dolní mezi.
Pro výrobu žulových dlaždic musí být průměr použitého kotouče menší a lineární rychlost může být dosažena až 35 m/s.
(2) Hloubka řezu: hloubka řezu souvisí s oděrem diamantu, účinností řezu, namáháním kotouče, povahou kamene a dalšími důležitějšími parametry. Obecně platí, že při vyšší lineární rychlosti diamantového pilového kotouče je třeba zvolit malou hloubku řezu. Podle současné technologie by se hloubka řezu kotouče měla volit mezi 1 mm a 10 mm.
Obvykle se pro řezání žulových bloků používá kotouč s velkým průměrem, hloubka řezu by se měla regulovat v rozmezí 1 mm až 2 mm a rychlost podávání by se měla snížit. Pokud je lineární rychlost diamantového kotouče vysoká, zvolte velkou hloubku řezu.
Pokud je však výkon pily a pevnost kotouče v povoleném rozsahu, zvolte pro zvýšení efektivity řezání velkou hloubku řezu.
Pokud existuje požadavek na opracovatelný povrch, je třeba zvolit malou hloubku řezu.
(3) Rychlost podávání: rychlost podávání je rychlost podávání řezaného kamene. Její velikost ovlivňuje účinnost řezání, namáhání kotouče a podmínky chlazení plochy kotouče. Její hodnota by měla být volena podle povahy kamene. Obecně platí, že řezaný měkký kámen, jako je mramor, by měl zvýšit rychlost podávání. Pokud je rychlost podávání nižší, bude lepší zlepšit účinnost řezání.
Pro řezání jemnozrnné struktury a homogenní žuly je třeba zvýšit rychlost podávání. Pokud je rychlost podávání nižší, segment se snadno opotřebuje. Pro řezání hrubozrnné struktury a nerovné měkké a tvrdé žuly je však třeba rychlost podávání snížit, jinak může dojít k chvění kotouče a následnému zlomení diamantu, což snižuje účinnost řezání.
Rychlost posuvu při řezání žuly se obvykle volí v rozmezí 9 m až 12 m/min.
2. Další ovlivňující faktory
(1) Zrnitost diamantu: běžná zrnitost diamantu se pohybuje v rozmezí 30/35～60/80.
Pokud je kámen tvrdší, měla by být použita jemná zrnitost. Protože za stejných tlakových podmínek platí, že čím jemnější diamant, tím ostřejší, což prospívá řezání tvrdého kamene. Kromě toho je obecně požadována vysoká řezná účinnost u kotoučů s velkým průměrem, proto by měla být použita hrubá zrnitost, například 30/40, 40/50; kotouč s malým průměrem má nižší řeznou účinnost a vyžaduje hladký průřez kamene, proto by měla být použita jemná zrnitost, například 50/60, 60/80.
(2) Koncentrace segmentů: Koncentrace segmentů je hustota rozložení diamantů v pracovní vazbě (průměrná jednotka plochy obsažená v hmotnosti diamantu). „Standardní“ znamená, že u pracovní vazby je diamant o hmotnosti 4,4 karátu na centimetr koncentrace 100 %, a u diamantu o hmotnosti 3,3 karátu je koncentrace 75 %.
Objemová koncentrace udává, kolik procent diamantu tvoří objem segmentu, a to za předpokladu, že koncentrace je 100 %, když objem diamantu zaujímá 1/4 celkového objemu. Zvýšení koncentrace diamantů pravděpodobně prodlouží životnost kotouče, protože zvýšená koncentrace snižuje průměrnou řeznou sílu každého diamantu, ale zvýšení hloubky řezu jistě zvýší náklady na kotouč. Proto je dosaženo nejhospodárnější koncentrace a s rostoucí koncentrací se zvyšuje řezná účinnost.
(3) tvrdost segmentového spoje: Obecně platí, že čím vyšší je tvrdost spoje, tím vyšší je odolnost proti opotřebení. Takže při řezání vysoce abrazivního kamene bude tvrdost spoje vyšší; při řezání měkčího kamene bude tvrdost spoje nižší; při řezání vysoce abrazivního a tvrdého kamene bude tvrdost spoje střední.
(4) Silové účinky, teplotní účinky a poškození při broušení: diamantové pilové kotouče jsou při řezání kamene vystaveny odstředivé síle, řezné síle a řeznému teplu, které se střídavě projevuje v roli zatížení. Silové a teplotní účinky způsobené opotřebením diamantového pilového kotouče způsobují ztráty.
(a): Silový účinek: Při řezání je kotouč vystaven axiální síle a tangenciální síle. V obvodovém směru působí i radiální síla, která způsobuje, že pilový kotouč v radiálním směru vytváří axiální vlnitý tvar. Obě deformace vedou k nerovnému průřezu horniny, k odlupování kamene, ke zvýšenému hluku při řezání a ke zvýšenému vibraci, což má za následek předčasné lámání diamantových aglomerátů a zkrácení životnosti pilového kotouče.
(b): Vliv teploty: Tradiční teorie: Vliv teploty na proces řezání spočívá hlavně ve dvou aspektech: Za prvé, způsobuje aglomeraci diamantu a grafitizaci; za druhé, tepelná síla způsobená diamantem a matricí a předčasné uvolňování diamantových částic.
Nová studie ukazuje, že: teplo generované v procesu řezání vstupuje do aglomerace. Teplota oblouku není vysoká, obvykle mezi 40 ~ 120 ℃. Teplota bodu broušení abraziva je vyšší, obvykle mezi 250 ~ 700 ℃. Chladicí kapalina snižuje pouze průměrnou teplotu zóny oblouku, teplota abraziva je méně ovlivněna.
Teplota tedy nezpůsobuje zuhelnatění grafitu, ale způsobuje tření mezi brusným prostředkem a změnami výkonu obrobku a tepelné namáhání mezi diamantem a přísadami, což vede k základnímu mechanismu selhání diamantu v podobě ohybu.
To naznačuje, že největší vliv na zlomení čepele má teplota.
(c): Poškození broušením: v důsledku působení síly a teploty se pilový kotouč po určité době řezání opotřebuje. Poškození broušením se projevuje v následujících formách: abrazivní opotřebení, lokální drcení, drcení velké plochy, odtržení pojiva ve směru mechanického oděru ve směru řezné rychlosti.
Abrazivní opotřebení: diamantové částice neustále třou o obrobky, což vede k pasivaci hran do roviny, ztrátě řezného výkonu a zvýšení tření. Řezné teplo vytvoří na povrchu diamantových částic tenkou vrstvu grafitizovaného materiálu, což výrazně snižuje tvrdost a zvyšuje opotřebení: povrch diamantových částic je vystaven střídavému tepelnému namáhání, ale aby odolal namáhání ze střídavého řezání, vznikají únavové trhliny, které částečně lámou, čímž se odhalí nová ostrá hrana, což je ideální vzorec opotřebení; velká plocha zlomu: diamantové částice v Qie Ruqie odolávají rázovému zatížení, čím více částic a zrn se předčasně spotřebují; vypnuto: střídavá řezná síla vede k tomu, že diamantové částice v pojivu se třesou a uvolňují. Zároveň pojivo v procesu řezání opotřebovává a řezné teplo změkčuje pojivo. Tím se snižuje přídržná síla pojiva. Pokud je řezná síla působící na částice větší než přídržná síla, diamantové částice odpadnou. Bez ohledu na druh opotřebení diamantových částic je zatížení a teplota úzce spojeny. Obojí závisí na procesu řezání a podmínkách chlazení a mazání.