Какви са недостатъците на диамантените инструменти?

Диамантените инструменти, въпреки че са изключително твърди и предлагат отлична устойчивост на износване, имат няколко недостатъка, които могат да повлияят на използването им в определени приложения:

1. Крехкост: Диамантът може да бъде доста крехък, което означава, че може да се напука или да се начупи, когато е подложен на удар или натоварване. Това ограничава използването им в приложения, където инструментът може да претърпи внезапни или тежки удари.
2. Термична стабилност: Диамантът има лоша термична стабилност. Може да изгори или да претърпи графитизация (да се превърне в графит) при високи температури. По-конкретно, диамантът започва да графитира при температури над 700 градуса в присъствието на кислород, което може да се случи между 455 и 860 градуса във въздуха.
3. Химическа реактивност: Диамантът може да реагира химически с определени метали, като желязо, кобалт, никел, хром и ванадий. Това означава, че диамантените инструменти не са подходящи за обработка на стомана и други сплави, съдържащи тези метали.
4. цена: Диамантените инструменти обикновено са по-скъпи от инструментите, направени от други материали, което може да бъде ограничаващ фактор за тяхното използване, особено в чувствителни към разходите приложения.
5. Ограничено до определени материали: Поради тяхната реактивност с определени метали, диамантените инструменти са най-подходящи за цветни и неметални материали като стъкло, керамика и камък, а не за черни метали.
6. Износване на инструменти: Въпреки тяхната твърдост, диамантените инструменти все пак могат да се износят. Механизмите на износване могат да бъдат абразия, адхезия и отчупване, особено при обработка на материали с твърди частици като метални матрични композити (MMC).
7. Предизвикателства при производството: Производството на диамантени инструменти със сложна геометрия може да бъде трудно и скъпо. Производственият процес често изисква високи налягания и температури.
8. Ограничена дълбочина на аблация: При някои процеси, като например лазерна аблация, дълбочината, която може да бъде постигната, е ограничена, което може да бъде недостатък за определени индустриални приложения.
9. Живот на инструмента: Докато диамантените инструменти имат по-дълъг живот в сравнение с някои други материали поради тяхната твърдост, те все още се износват с течение на времето и изискват подмяна или повторно заточване.
10. Изисква се специализирано оборудване: Използването на диамантени инструменти често изисква машинни инструменти с изключително стабилно въртене на шпиндела и точно линейно движение на осите, за да се минимизират вибрациите и износването на инструмента.
11. Микрочипиране: Диамантените инструменти могат да получат микрострупки по ръба на инструмента, ако не се използват при оптимални условия, което може да повлияе на качеството на детайла.
12. Изисквания за охлаждане: За да се предотврати прекомерното износване на инструмента, особено при обработка на стомана, може да са необходими криогенни или други методи за охлаждане, което усложнява процеса на обработка.

 

Тези недостатъци трябва да бъдат внимателно обмислени при избора на диамантени инструменти за конкретно приложение. Въпреки тези ограничения, диамантените инструменти се използват широко в приложения, където тяхната твърдост и устойчивост на износване осигуряват значителни предимства.