ダイヤモンドソーブレードの寿命の概要と分析

ダイヤモンド鋸刃は石材の採掘や加工に欠かせない道具です。

効率と耐用年数は多くの要因によって決まります。これらの要因は次のパラメータを含めて要約および分析できます。

 

 

 

• (1) 鋸刃の線速度: 実際の作業では、ダイヤモンド丸鋸刃の線速度は、機器の条件、鋸刃の品質、および鋸で切断される石の特性によって制限されます。鋸刃の耐用年数と鋸引き効率を最適化するには、さまざまな石の特性に応じて線速度を選択する必要があります。花崗岩を鋸切断する場合、鋸刃の線速度を25m～35m/sの範囲で選択できます。石英含有量が多く鋸加工が困難な花崗岩の場合は、鋸刃線速度の下限値が好ましい。花崗岩タイルを製造する場合、使用されるダイヤモンド丸鋸刃の直径は比較的小さく、線速度は 35m/s に達することがあります。
• (2) 鋸の深さ: 鋸の深さは、ダイヤモンドの摩耗、効果的な鋸の切断、鋸刃の応力、および鋸で切断される石の特性に関係する重要なパラメータです。一般に、ダイヤモンド丸鋸刃の線速が速い場合には、切り込み深さを小さく選択する必要があります。現在、ダイヤモンドカットの切り込み深さは1mmから10mmの間で選択可能です。大きな直径の鋸刃で花崗岩ブロックを鋸で切断する場合、通常、切断深さは 1 mm から 2 mm の間で制御でき、送り速度を下げる必要があります。ダイヤモンド丸鋸刃の線速度が大きい場合には、切込み深さを大きく選択する必要があります。ただし、鋸盤の性能と工具強度の許容範囲内では、切断効率を向上させるためにより大きな切断密度を使用する必要があります。加工面に要求がある場合は、小さな切込み量を使用する必要があります。
• (3)送り速度: 送り速度は、鋸で挽かれる石の送り速度です。その大きさは、鋸切断速度、鋸刃にかかる力、および鋸切断ゾーンの熱放散に影響します。その値は、製材される石の特性に基づいて選択する必要があります。一般に、大理石などの柔らかい石を切断する場合は、送り速度を適切に増やすことができます。送り速度が低すぎる場合は、鋸引き速度の向上にさらに役立ちます。きめが細かく、比較的均質な花崗岩を鋸で切断する場合は、送り速度を適切に増加させることができます。送り速度が低すぎるとダイヤモンドの刃先が摩耗しやすくなります。ただし、硬度が不均一で粒の粗い花崗岩を鋸で切断する場合は、送り速度を下げる必要があります。{8}そうしないと、鋸刃が振動してダイヤモンドが破損し、切断速度が低下します。花崗岩を鋸引きする場合の送り速度は、一般的に9m～12m/minの範囲で選ばれます。

 

 

 

 

• (1) ダイヤモンドの粒度:一般的に使用されるダイヤモンドの粒度は 30/35 ～ 60/80 の範囲です。岩が硬いほど、より細かい粒度を選択する必要があります。これは、同じ圧力条件下では、ダイヤモンドが細かいほど鋭利になり、硬い岩を切断するのに有利になるためです。さらに、大きな直径の鋸刃は一般に高い切断効率を必要とするため、30/40 や 40/50 などの粗い砥粒を選択する必要があります。直径が小さい鋸刃は切断効率が低く、岩を滑らかに切断する必要があるため、50/60 や 60/80 などのより細かい粒度のものを選択する必要があります。
• (2) ダイヤモンド濃度: ダイヤモンド濃度は、作業マトリックスに分布するダイヤモンドの密度 (つまり、単位面積あたりのダイヤモンドの重量) を指します。 「仕様書」では、作業母材 1 立方センチメートルあたり 4.4 カラットのダイヤモンドがある場合、濃度は 100%、3.3 カラットのダイヤモンドがある場合、濃度は 75% であると規定しています。体積濃度とは、塊状物中にダイヤモンドが占める体積を示し、ダイヤモンドの体積が全体積の1/4を占めるとき、濃度は100%と規定されている。ダイヤモンドの濃度を高めると、各ダイヤモンドにかかる平均切削力が低下するため、鋸刃の寿命を延ばすことができます。しかし、切込み深さを深くすると、鋸刃のコストが必然的に高くなります。したがって、最適な濃度が存在し、それは切断速度とともに増加します。
• (3) 接着剤の硬さ：一般に結合剤の硬度が高いほど耐摩耗性は強くなります。したがって、研磨性の高い岩石を鋸で切断する場合は、結合剤の硬度が高いことが好ましい。柔らかい岩を切断する場合は、結合剤の硬度が低いことが好ましい。また、摩耗性の高い硬い岩石を鋸で切断する場合は、適度な結合剤の硬度が好ましいです。
• (4) 力の影響、温度の影響、摩耗: 石材の切断プロセス中、ダイヤモンド丸鋸刃には遠心力、鋸引き力、鋸引き熱などの負荷が交互にかかります。

 

ダイヤモンド丸鋸刃の摩耗損傷は、力と温度の影響によって引き起こされます。

a、力の効果:

• 鋸引きプロセス中、鋸刃は軸方向の力と接線方向の力を受けます。円周方向と半径方向に作用する力により、鋸刃は軸方向には波状、半径方向には円盤状になります。-。これらの変形は両方とも、不均一な岩の切断、石の廃棄物の増加、鋸切断中の騒音レベルの上昇、および振動の増大をもたらし、ダイヤモンド凝集の早期破損と鋸刃の寿命の短縮につながります。

 

b、温度の影響:

• 従来の理論では、温度は主に 2 つの方法で鋸刃のプロセスに影響を与えると考えられています。1 つ目は、凝集体内のダイヤモンドの黒鉛化を引き起こします。第二に、ダイヤモンドとマトリックスの間に熱応力が生じ、ダイヤモンド粒子の早期剥離を引き起こします。新しい研究によると、切断中に発生する熱は主に凝集体に伝達されます。アークゾーンの温度は高くなく、通常は 40 ～ 120 度です。ただし、砥粒の研削点温度ははるかに高く、一般に 250 ～ 700 度の間です。冷却剤はアークゾーンの平均温度を下げるだけであり、研磨材の温度にはほとんど影響しません。このような温度はグラファイトの炭化を引き起こしませんが、研磨材とワークピースの間の摩擦特性を変化させ、ダイヤモンドと添加剤の間に熱応力を生じさせ、ダイヤモンドの破損メカニズムを根本的に変化させます。研究によると、温度の影響が鋸刃の破損に影響を与える最も重要な要因です。

 

c、磨耗：

• 力の影響や温度変化により、一定期間使用すると鋸刃が磨耗することがよくあります。磨耗の主な形態には、摩耗、局所的な破損、広範囲の破損、剥離、鋸引き速度方向に沿ったバインダーの機械的磨耗などがあります。-摩耗: ダイヤモンド粒子とワークピースの間の継続的な摩擦によりエッジが鈍くなり、切削性能が低下し、摩擦が増加します。鋸引きによる熱により、ダイヤモンド粒子の表面に黒鉛化した薄い層が形成され、硬度が大幅に低下し、摩耗が悪化します。ダイヤモンド粒子の表面は、交互の熱応力と交互の切削応力にさらされ、疲労亀裂や局所的な破損につながり、鋭い新しいエッジ、つまりより理想的な摩耗パターンが現れます。大面積の-破損: ダイヤモンド粒子は出入り時に衝撃荷重を受け、目立つ粒子や粒が早期に消費されてしまいます。剥離: 交互の切削力により、ダイヤモンド粒子がバインダー内で絶えず振動し、その結果、緩みが発生します。同時に、バインダー自体の磨耗と鋸引きによる熱によりバインダーが軟化します。これによりバインダーの保持力が低下し、粒子にかかる切削力が保持力を上回るとダイヤモンド粒子が脱落してしまいます。どちらのタイプの摩耗も、ダイヤモンド粒子が受ける負荷と温度に密接に関係しています。これらは両方とも、切削プロセスと冷却/潤滑条件に依存します。