Resumo e análise da vida útil das lâminas de serra diamantadas

As lâminas de serra diamantadas são ferramentas indispensáveis ​​na mineração e processamento de pedra.

A sua eficiência e vida útil são determinadas por muitos fatores, que podem ser resumidos e analisados ​​para incluir os seguintes parâmetros:

 

 

 

• (1) Velocidade linear da lâmina de serra: No trabalho prático, a velocidade linear de uma lâmina de serra circular diamantada é limitada pelas condições do equipamento, pela qualidade da lâmina de serra e pelas propriedades da pedra que está sendo serrada. Para uma vida útil ideal da lâmina de serra e eficiência de corte, a velocidade linear deve ser selecionada de acordo com as propriedades das diferentes pedras. Ao serrar granito, a velocidade linear da lâmina de serra pode ser selecionada na faixa de 25m~35m/s. Para granito com alto teor de quartzo difícil de serrar, é preferível o limite inferior da velocidade linear da lâmina de serra. Na produção de ladrilhos de granito, o diâmetro da lâmina de serra circular diamantada utilizada é relativamente pequeno e a velocidade linear pode chegar a 35m/s.
• (2) Profundidade de serra: A profundidade do corte é um parâmetro importante que envolve o desgaste do diamante, o corte eficaz, a tensão da lâmina da serra e as propriedades da pedra a ser serrada. De modo geral, quando a velocidade linear de uma lâmina de serra circular diamantada é alta, uma pequena profundidade de corte deve ser selecionada. Atualmente, a profundidade de corte para corte de diamante pode ser escolhida entre 1mm e 10mm. Ao serrar blocos de granito com uma lâmina de serra de grande-diâmetro, a profundidade de corte geralmente pode ser controlada entre 1 mm e 2 mm e a taxa de avanço deve ser reduzida. Quando a velocidade linear da lâmina de serra circular diamantada é grande, uma grande profundidade de corte deve ser selecionada. No entanto, dentro da faixa permitida de desempenho da máquina de serra e resistência da ferramenta, uma densidade de corte maior deve ser usada para melhorar a eficiência do corte. Quando há requisitos para a superfície usinada, uma pequena profundidade de corte deve ser utilizada.
• (3)Taxa de alimentação: A taxa de avanço é a velocidade de avanço da pedra que está sendo serrada. Sua magnitude afeta a taxa de corte, a força na lâmina da serra e a dissipação de calor na zona de corte. Seu valor deve ser selecionado com base nas propriedades da pedra serrada. De modo geral, ao serrar pedras mais macias, como mármore, a taxa de avanço pode ser aumentada adequadamente. Se a taxa de avanço for muito baixa, é mais propício para melhorar a taxa de corte. Para serrar granito de granulação fina- relativamente homogêneo, a taxa de avanço pode ser aumentada adequadamente. Se a taxa de avanço for muito baixa, a aresta de corte diamantada se desgasta facilmente. No entanto, ao serrar granito de grão grosso-com dureza irregular, a taxa de avanço deve ser reduzida; caso contrário, a lâmina da serra vibrará, quebrando o diamante e reduzindo a taxa de corte. A taxa de avanço para serrar granito é geralmente selecionada na faixa de 9m~12m/min.

 

 

 

 

• (1) Tamanho do grão de diamante:Os tamanhos de grão de diamante comumente usados ​​estão na faixa de 30/35 ~ 60/80. Quanto mais dura a rocha, mais fino deve ser o tamanho do grão selecionado. Isso ocorre porque, sob as mesmas condições de pressão, quanto mais fino o diamante, mais afiado ele é, o que é benéfico para o corte de rochas duras. Além disso, lâminas de serra de grande-diâmetro geralmente exigem alta eficiência de corte e devem ser selecionadas com granulação mais grossa, como 30/40 ou 40/50; lâminas de serra de-diâmetro pequeno têm baixa eficiência de corte e exigem cortes suaves na rocha, por isso devem ser selecionadas com granulação mais fina, como 50/60 ou 60/80.
• (2) Concentração de diamante: A concentração de diamantes refere-se à densidade dos diamantes distribuídos na matriz de trabalho (ou seja, o peso dos diamantes por unidade de área). A “Especificação” estipula que quando houver 4,4 quilates de diamantes por centímetro cúbico de matriz de trabalho, a concentração é de 100%, e quando houver 3,3 quilates de diamantes, a concentração é de 75%. A concentração volumétrica indica o volume ocupado pelos diamantes no aglomerado, sendo estipulado que quando o volume dos diamantes ocupa 1/4 do volume total, a concentração é de 100%. Aumentar a concentração de diamante pode prolongar a vida útil da lâmina de serra porque aumentar a concentração reduz a força média de corte em cada diamante. No entanto, aumentar a profundidade de corte aumenta inevitavelmente o custo da lâmina de serra. Portanto, existe uma concentração ótima, que aumenta com a taxa de corte.
• (3) Dureza do agente de ligação: Geralmente, quanto maior a dureza do agente de ligação, maior será sua resistência ao desgaste. Portanto, ao serrar rochas altamente abrasivas, é preferível um agente de ligação com alta dureza; ao serrar rochas moles, é preferível um agente de ligação de baixa dureza; e ao serrar rochas altamente abrasivas e duras, é preferível uma dureza moderada do agente de ligação.
• (4) Efeito de força, efeito de temperatura e desgaste: Durante o processo de corte da pedra, as lâminas de serra circular diamantadas são submetidas a cargas alternadas, como força centrífuga, força de serra e calor de serra.

 

Os danos causados ​​pelo desgaste das lâminas de serra circular diamantadas são causados ​​por efeitos de força e temperatura.

a, Efeito de força:

• Durante o processo de serragem, a lâmina da serra é submetida a forças axiais e tangenciais. Devido às forças que atuam nas direções circunferencial e radial, a lâmina da serra é ondulada na direção axial e em formato de disco-na direção radial. Ambas as deformações resultam em cortes irregulares de rocha, aumento de desperdício de pedra, níveis mais elevados de ruído durante o corte e vibração intensificada, levando à falha prematura da aglomeração de diamante e à redução da vida útil da lâmina de serra.

 

b, Efeito da temperatura:

• A teoria tradicional sugere que a temperatura afeta o processo da lâmina de serra principalmente de duas maneiras: primeiro, causa a grafitização do diamante dentro dos aglomerados; em segundo lugar, cria tensão térmica entre o diamante e a matriz, causando o desprendimento prematuro das partículas de diamante. Novas pesquisas indicam que o calor gerado durante o corte é transferido principalmente para os aglomerados. A temperatura da zona do arco não é alta, geralmente entre 40 e 120 graus. No entanto, a temperatura do ponto de moagem abrasiva é muito mais elevada, geralmente entre 250 e 700 graus. O refrigerante apenas reduz a temperatura média da zona do arco, tendo pouco efeito na temperatura do abrasivo. Tais temperaturas não causam a carbonização da grafite, mas alteram as propriedades de atrito entre o abrasivo e a peça, e criam tensão térmica entre o diamante e os aditivos, alterando fundamentalmente o mecanismo de falha do diamante. A pesquisa mostra que o efeito da temperatura é o fator mais significativo que influencia a quebra da lâmina de serra.

 

c, Desgaste:

• Devido aos efeitos de força e às variações de temperatura, as lâminas de serra frequentemente sofrem desgaste após um período de uso. As principais formas de desgaste incluem: desgaste abrasivo, quebra localizada, quebra de grande-área, desprendimento e abrasão mecânica do ligante ao longo da direção da velocidade de corte. Desgaste abrasivo: O atrito contínuo entre as partículas de diamante e a peça embota as arestas, reduzindo seu desempenho de corte e aumentando o atrito. O calor da serragem causa a formação de uma fina camada grafitada na superfície das partículas de diamante, reduzindo significativamente a dureza e agravando o desgaste. A superfície da partícula de diamante é submetida a tensões térmicas alternadas e tensões de corte alternadas, levando a trincas por fadiga e quebras localizadas, revelando novas arestas afiadas – um padrão de desgaste mais ideal. Quebra de-grandes áreas: Partículas de diamante são submetidas a cargas de impacto durante a entrada e saída, fazendo com que partículas e grãos proeminentes sejam consumidos prematuramente. Destacamento: Forças de corte alternadas fazem com que as partículas de diamante sejam constantemente agitadas dentro do ligante, resultando em afrouxamento. Simultaneamente, o desgaste do próprio aglutinante e o calor da serragem amolecem o aglutinante. Isto reduz a força de retenção do aglutinante e, quando a força de corte nas partículas excede a força de retenção, as partículas de diamante cairão. Ambos os tipos de desgaste estão intimamente relacionados à carga e à temperatura experimentada pelas partículas de diamante. Ambos dependem do processo de corte e das condições de resfriamento/lubrificação.