Los factores que influyen en la eficiencia y la vida útil de la hoja de diamante son los parámetros tecnológicos de corte, el grano del diamante, la concentración, la dureza del enlace, etc.
Los parámetros de corte son las RPM de la cuchilla, la concentración de corte y la velocidad de alimentación.
1. Parámetros de corte:
(1) Velocidad lineal de la cuchilla: En la práctica, la velocidad lineal de la cuchilla está limitada por las condiciones del equipo, la calidad de la cuchilla y el tipo de piedra. Desde la mejor vida útil y eficiencia de corte de la cuchilla hasta la selección de la velocidad lineal de la cuchilla según la naturaleza de la piedra.
Al cortar el granito, la velocidad lineal de la cuchilla se seleccionará en el rango de 25 m ～ 35 m/s.
Para granito con alto contenido de cuarzo y corte duro, la velocidad lineal de la cuchilla se tomará en el límite inferior.
Para producir baldosas de granito, el diámetro de la cuchilla utilizada debe ser menor y la velocidad lineal puede alcanzar los 35 m/s.
(2) Profundidad de corte: La profundidad de corte está relacionada con la abrasión del diamante, la efectividad del corte, la tensión de la hoja, la naturaleza de la piedra y otros parámetros importantes. Generalmente, cuando la velocidad lineal de la hoja de sierra de diamante es alta, se debe seleccionar una profundidad de corte pequeña. Según la tecnología actual, la profundidad de corte de la hoja debe estar entre 1 mm y 10 mm.
Normalmente, para cortar bloques de granito, la profundidad de corte de las cuchillas de gran diámetro debe controlarse entre 1 mm y 2 mm, y la velocidad de avance debe reducirse. Si la velocidad lineal de la cuchilla de diamante es alta, seleccione una profundidad de corte mayor.
Pero, cuando el rendimiento de la máquina de sierra y la resistencia de la hoja están dentro del rango permitido, seleccione una profundidad de corte grande para mejorar la eficiencia de corte.
Cuando exista una solicitud sobre la superficie a procesar, se deberá adoptar una profundidad de corte pequeña.
(3) Velocidad de alimentación: La velocidad de alimentación es la velocidad de avance de la piedra cortada. Su tamaño afecta la eficiencia de corte, la tensión de la cuchilla y las condiciones de enfriamiento de la superficie de la cuchilla. Su valor se determinará según la naturaleza de la piedra. Generalmente, al cortar piedra blanda, como el mármol, se debe aumentar la velocidad de alimentación; a menor velocidad, se mejorará la eficiencia de corte.
Para cortar granito de grano fino y homogéneo, aumente la velocidad de avance. Si esta es menor, el segmento se desgastará con facilidad. Para cortar granito de grano grueso y desigual, tanto blando como duro, reduzca la velocidad de avance; de lo contrario, la hoja podría vibrar y romper el diamante, lo que reduciría la eficiencia de corte.
La velocidad de alimentación del corte de granito normalmente se selecciona entre el rango de 9 m ～ 12 m/min.
2. Otros factores influyentes
(1) Grano de diamante: los granos de diamante comunes están en el rango de 30/35～60/80.
Si la piedra es más dura, se recomienda seleccionar un grano fino. Dado que, a la misma presión, cuanto más fino es el diamante, más afilado resulta, lo que facilita el corte de piedra dura. Además, si se requiere una alta eficiencia de corte en hojas de gran diámetro, se recomienda seleccionar granos gruesos, como 30/40 o 40/50. Las hojas de diámetro pequeño tienen menor eficiencia de corte y requieren una sección transversal de piedra lisa, por lo que se recomienda seleccionar granos finos, como 50/60 o 60/80.
(2) Concentración del segmento: La concentración del segmento es la densidad de distribución del diamante en el ligante de trabajo (área unitaria media contenida en el peso del diamante). El estándar establece que, con un diamante de 4,4 quilates por centímetro en el ligante de trabajo, la concentración es del 100 %, y con un diamante de 3,3 quilates, la concentración es del 75 %.
La concentración volumétrica se refiere al porcentaje de diamante en el volumen del segmento, y se establece como 100% cuando el volumen de diamante ocupa 1/4 del volumen total. Aumentar la concentración de diamante prolonga la vida útil de la cuchilla, ya que reduce la fuerza de corte promedio de cada diamante. Sin embargo, aumentar la profundidad seguramente incrementará el costo de la cuchilla. Por lo tanto, se obtiene una concentración más económica, que se traduce en una mayor eficiencia de corte.
(3) Dureza del aglutinante segmentado: Generalmente, a mayor dureza del aglutinante, mayor resistencia al desgaste. Por lo tanto, al cortar piedra muy abrasiva, la dureza del aglutinante será mayor; al cortar piedra más blanda, la dureza del aglutinante será menor; al cortar piedra muy abrasiva y dura, la dureza del aglutinante será media.
(4) Efectos de fuerza, temperatura y daños por rectificado: Las hojas de sierra circular de diamante, al cortar piedra, se someten a fuerzas centrífugas, de corte y de calor alternando la función de la carga. Los efectos de fuerza y temperatura causados por el desgaste de la hoja de sierra de diamante pueden causar pérdidas.
(a): Efecto de fuerza: Durante el aserrado, la hoja de sierra está sujeta a fuerzas axiales y tangenciales. Tanto la fuerza circunferencial como la radial actúan sobre la hoja de sierra, lo que provoca una ondulación axial en la dirección radial. Ambas deformaciones provocan irregularidades en la sección de roca, desperdicios de piedra, ruido de corte y una mayor vibración, lo que resulta en la rotura prematura del aglomerado de diamante y reduce la vida útil de la hoja de sierra.
(b): Efecto de la temperatura: la teoría tradicional: el impacto de la temperatura en el proceso de corte se presenta principalmente en dos aspectos: en primer lugar, para provocar la aglomeración de la grafitización del diamante; en segundo lugar, la fuerza del calor causada por el diamante y la matriz y las partículas de diamante se desprenden prematuramente.
El nuevo estudio muestra que el calor generado en el proceso de corte se concentra en la aglomeración entrante. La temperatura del arco no es alta, generalmente entre 40 y 120 °C. La temperatura del punto de rectificado abrasivo es más alta, generalmente entre 250 y 700 °C. El líquido refrigerante solo reduce la temperatura promedio de la zona del arco; la temperatura del abrasivo se ve menos afectada.
Por lo tanto, la temperatura no produce carbonización del grafito, sino que causa fricción entre el abrasivo y los cambios de rendimiento de la pieza de trabajo, y entre el diamante y los aditivos, estrés térmico, lo que lleva al mecanismo de falla de flexión fundamental del diamante.
Esto indica que el efecto de la temperatura es el que tiene el mayor impacto en la rotura de la cuchilla.
(c): Daños por rectificado: Debido a la fuerza y la temperatura, la hoja de sierra se desgastará tras un período de corte. Estos daños se presentan en las siguientes formas: desgaste abrasivo, aplastamiento local, aplastamiento de una gran superficie, desprendimiento y aglutinante a lo largo de la dirección de la velocidad de corte.
Desgaste abrasivo: la fricción constante de las partículas de diamante con las piezas de corte, la pasivación del borde en el plano, la pérdida de rendimiento de corte y el aumento de la fricción. El calor de corte produce una fina capa de grafitización en la superficie de las partículas de diamante, lo que reduce considerablemente la dureza y aumenta el desgaste. La superficie de las partículas de diamante está sujeta a tensiones térmicas alternas, pero también para soportar la tensión del corte alterno, se producirán grietas por fatiga parcialmente rotas, revelando un nuevo borde afilado, lo que constituye un patrón de desgaste ideal. Gran área de rotura: las partículas de diamante en Qie Ruqie resisten la carga de impacto, mientras que las partículas de lijado y el grano se consumen prematuramente. Desgaste: la fuerza de corte alterna hace que las partículas de diamante en el aglutinante se aflojen. Al mismo tiempo, el aglutinante en el proceso de aserrado se desgasta y el calor de corte ablanda el aglutinante. Esto hace que la fuerza de sujeción del aglutinante disminuya; cuando la fuerza de corte sobre las partículas es mayor que la fuerza de sujeción, las partículas de diamante se desprenden. Independientemente del tipo de desgaste de las partículas de diamante, la carga y la temperatura están estrechamente relacionadas. Ambos dependen del proceso de corte y de las condiciones de enfriamiento y lubricación.