Elmas bıçakların verimliliğini ve ömrünü etkileyen faktörler arasında kesme teknolojisi parametreleri, elmas tane boyutu, konsantrasyon, bağ sertliği vb. yer almaktadır.
Kesme parametreleri bıçak devir sayısı, kesme yoğunluğu ve ilerleme hızıdır.
1. Kesme parametresi:
(1) Bıçağın doğrusal hızı: Pratik çalışmalarda, bıçağın doğrusal hızı ekipman koşulları, bıçak kalitesi ve taş malzemesi ile sınırlıdır. En iyi bıçak kesme ömrü ve kesme verimliliğinden yola çıkarak, farklı taş özelliklerine göre bıçağın doğrusal hızını seçmek gerekir.
Granit kesilirken, bıçağın doğrusal hızı 25 m/sn ile 35 m/sn arasında seçilmelidir.
Yüksek kuvars içeriğine sahip ve kesimi zor olan granitlerde, bıçağın doğrusal hızı alt sınırda alınmalıdır.
Granit karo üretimi için kullanılan bıçağın çapı daha küçük olmalı ve doğrusal hız 35 m/s'ye kadar ulaşabilmelidir.
(2) Kesme derinliği: Kesme derinliği, elmas aşınması, etkili kesim, bıçak gerilme durumu, taşın yapısı ve daha önemli parametrelerle ilgilidir. Genellikle, elmas testere bıçağında doğrusal hız daha yüksek olduğunda, küçük kesme derinliği seçilmelidir. Mevcut teknolojiye göre, kesme bıçağının derinliği 1 mm ile 10 mm arasında seçilmelidir.
Normalde, granit blok kesmek için büyük çaplı bıçak kullanıldığında, kesme derinliği 1 mm ile 2 mm arasında kontrol edilmeli ve ilerleme hızı azaltılmalıdır. Elmas bıçağın doğrusal hızı yüksek olduğunda, büyük kesme derinliği seçilmelidir.
Ancak, testere makinesinin performansı ve bıçak dayanıklılığı izin verilen aralıkta olduğunda, kesme verimliliğini artırmak için daha büyük kesme derinliği seçin.
Yüzey işleme talebi olduğunda, küçük kesme derinliği kullanılmalıdır.
(3) Besleme hızı: Besleme hızı, kesilen taşın besleme hızıdır. Değeri, kesme verimliliğini, bıçak gerilimini ve bıçak bölgesinin soğutma koşullarını etkiler. Değeri, taşın doğasına göre seçilmelidir. Genellikle mermer gibi yumuşak taşları keserken besleme hızı artırılmalıdır; besleme hızı ne kadar düşük olursa, kesme verimliliğini artırmak o kadar iyi olur.
İnce taneli ve homojen graniti kesmek için ilerleme hızı artırılmalıdır; ilerleme hızı düşük olursa, bıçak kolayca aşınır. Ancak kaba taneli ve düzensiz yumuşak ve sert graniti kesmek için ilerleme hızı azaltılmalıdır; aksi takdirde, bıçak titremesine ve elmasın kırılmasına yol açarak kesme verimliliğini düşürebilir.
Granit kesme işleminde besleme hızı genellikle 9 m ila 12 m/dak aralığında seçilir.
2. Diğer etkileyen faktörler
(1)Elmas tane boyutu: Yaygın elmas tane boyutları 30/35～60/80 aralığındadır.
Taş daha sertse, ince taneli elmas seçilmelidir. Çünkü aynı basınç koşullarında, elmas ne kadar ince olursa o kadar keskin olur ve bu da sert taşı kesmede avantaj sağlar. Ayrıca, genellikle büyük çaplı bıçaklarda yüksek kesme verimliliği isteniyorsa, 30/40, 40/50 gibi kaba taneli elmaslar seçilmelidir; küçük çaplı bıçaklarda kesme verimliliği daha düşüktür ve taşın kesitinin pürüzsüz olması gerekir, bu durumda 50/60, 60/80 gibi ince taneli elmaslar seçilmelidir.
(2)Segment konsantrasyonu: Segment konsantrasyonu, çalışma seviyesindeki bağda elmas dağılım yoğunluğudur (ortalama birim alan, elmasın ağırlığını içerir). “Standart”, çalışma bağında santimetre başına 4,4 karat elmas bulunduğunda konsantrasyonun %100, 3,3 karat bulunduğunda ise %75 olduğunu belirtir.
Hacim konsantrasyonu, bir segmentin hacmindeki elmasın yüzde kaçını ifade eder ve elmas hacminin toplam hacmin 1/4'ünü kapladığı durumda konsantrasyon %100'dür. Elmas konsantrasyonunun artmasının, her bir elmasın ortalama kesme kuvvetini azalttığı için bıçağın ömrünü uzatması beklenir; ancak derinliğin artması kesinlikle bıçağın maliyetini artıracaktır. Bu nedenle, en ekonomik konsantrasyon mevcuttur ve konsantrasyon arttıkça kesme verimliliği de artar.
(3) Segment bağının sertliği: Genel olarak, bağın sertliği ne kadar yüksekse, aşınma direnci de o kadar yüksek olur. Bu nedenle, yüksek aşındırıcı taş kesilirken bağın sertliği daha yüksek olmalı; daha yumuşak taş kesilirken bağın sertliği daha düşük olmalı; yüksek aşındırıcı ve sert taş kesilirken bağın sertliği orta seviyede olmalıdır.
(4) Kuvvet etkileri, sıcaklık etkileri ve taşlama hasarı: Elmas dairesel testere bıçakları, taş kesme işlemi sırasında merkezkaç kuvvetine, kesme kuvvetine ve kesme ısısına bağlı olarak değişen yüke maruz kalır. Kuvvet ve sıcaklık etkileri, elmas testere bıçağının aşınmasına ve hasara neden olur.
(a): Kuvvet etkisi: Testereleme işleminde, bıçak eksenel kuvvete ve teğetsel kuvvete maruz kalır. Çevresel yönde ve radyal yönde kuvvet mevcuttur; bu da testere bıçağının eksenel yönde dalgalı bir şekil almasına ve radyal yönde deformasyona uğramasına neden olur. Her iki deformasyon da kaya kesitinin düz olmamasına, taş israfına, kesme gürültüsüne, titreşimin yoğunlaşmasına ve sonuç olarak elmas aglomeratının erken kırılmasına ve testere bıçağının ömrünün kısalmasına yol açar.
(b): Sıcaklık etkisi: Geleneksel teoriye göre, sıcaklığın kesme işlemine etkisi esas olarak iki açıdan gerçekleşir: Birincisi, elmasın grafitlenmesinin kümelenmesine neden olması; ikincisi, elmas ve matrisin ısı kuvveti nedeniyle elmas parçacıklarının erken kopmasına yol açması.
Yeni çalışma şunu gösteriyor: Kesme işleminde oluşan ısı, gelen aglomerasyondan kaynaklanıyor. Ark sıcaklığı yüksek değil, genellikle 40 ~ 120 ℃ arasında. Aşındırıcı taşlama noktası sıcaklığı daha yüksek, genellikle 250 ~ 700 ℃ arasında. Soğutma sıvısı sadece ark bölgesinin ortalama sıcaklığını düşürüyor, aşındırıcı sıcaklığı daha az etkiliyor.
Dolayısıyla sıcaklık, grafitin kömürleşmesine yol açmaz, ancak aşındırıcı ile iş parçası arasında sürtünmeye, performans değişikliklerine ve elmas ile katkı maddeleri arasında termal gerilime neden olarak elmasın temel bükülme arıza mekanizmasına yol açar.
Bu durum, bıçak kırılmasında en büyük etkiyi sıcaklığın yarattığını göstermektedir.
(c): Taşlama hasarı: Kuvvet ve sıcaklık stresi nedeniyle, testere bıçağı bir süre kesim yaptıktan sonra aşınma hasarına uğrar. Taşlama hasarı şu şekillerde olabilir: aşındırıcı aşınma, yerel ezilme, geniş bir alanda ezilme, kopma, kesme hızı yönünde mekanik aşınma.
Aşındırıcı aşınma: Elmas parçacıklarının kesim parçalarıyla sürekli sürtünmesi, kenar pasivasyonunun düzleme dönüşmesine, kesme performansının kaybına ve sürtünmenin artmasına neden olur. Kesme ısısı, elmas parçacık yüzeyinde ince bir grafitizasyon tabakası oluşturur, sertlik büyük ölçüde azalır ve aşınma artar: Elmas parçacık yüzeyi, alternatif termal strese maruz kalır, aynı zamanda alternatif kesme stresine de dayanır; bu da kısmen kırılmaya yol açan yorulma çatlaklarına ve keskin yeni bir kenarın ortaya çıkmasına neden olur; bu ideal bir aşınma modelidir; geniş alanlı kırılma: Elmas parçacıkları, darbe yüküne dayandıkça, daha fazla aşındırıcı parçacık ve tane erken tüketilir; kopma: Alternatif kesme kuvveti, bağlayıcıdaki elmas parçacıklarının sallanmasına ve gevşemesine neden olur. Aynı zamanda, testereleme işleminde bağlayıcı madde aşınır ve kesme ısısı bağlayıcıyı yumuşatır. Bu, bağlayıcının tutma kuvvetinin azalmasına neden olur; parçacıklar üzerindeki kesme kuvveti tutma kuvvetinden daha büyük olduğunda, elmas parçacıkları düşer. Elmas parçacıklarının aşınma türü ne olursa olsun, taşıma yükü ve sıcaklık yakından ilişkilidir. Her ikisi de kesme işlemine ve soğutma ve yağlama koşullarına bağlıdır.