Технология алмазной резки, бурения, история

История технологии алмазного бурения

О высокой твердости алмазов человечество знает с древних времен. Это уникальное свойство просто нельзя не использовать в деятельности человека, поэтому инструменты с применением алмаза существуют очень давно. В наши дни алмазы успешно применяют в технологиях сверления отверстий в прочных и особо прочных материалах.

Выставка алмазных технологий Достоверно известно, что при строительстве всемирно известных египетских пирамид применялся медный инструмент, в конструкцию которого входила алмазная коронка. Удивительная твердость алмазов описывалась в различных старинных трудах и трактатах. Так, древнеримский писатель Плиний Старший, живший с 23 по 79 год до н.э. в своей книге Histroia Naturalis говорил о непревзойденной твердости этого природного минерала.

Однако сверление при помощи алмазной коронки, технология которого похожа на современную, появилось значительно позднее в Альпийских горах.

Первое сверло с алмазом

Алмазное сверление впервые упомянуто в исторических источниках в связи с буровыми работами. Они проводились в XIX веке в Альпах при создании одного из первых туннелей. Передовой технологией прокладки пути сквозь скалы стало использование первой установки алмазного бурения.

Изначально в альпийском туннеле применялись буры из закаленной стали. Но даже будучи закаленной, сталь очень быстро тупилась о мощные скалистые породы гор. В 1862 году один из руководителей строительства туннеля сделал предложение использовать для бурения алмазы.

Установка алмазного буренияИдея применить сверхтвердый природный материал в качестве режущего инструмента пришла неожиданно. Инженер случайно провел алмазом по стеклу и, увидев глубокий след, подумал о возможности применения минерала для прокладывания проходов в скалах. Он успешно доказал свою теорию перед руководством, в результате чего, появилась первая в мире алмазная коронка – бурильный инструмент с режущими кромками из алмаза.

Первая бурильная машина, как водится, была огромных размеров и тяжела в обслуживании. Механизм приводился в действие от парового котла, что само по себе было небезопасно. Большим недостатком машины было создание огромного количества пыли при бурении горной породы. Однако эффективность алмазного сверления оказалась весьма высокой, и отказываться от установки никто не планировал. Количество пыли уменьшили при помощи воды, для чего к месту проведения работ была организована ее постоянная подача.

HILTI DD-250 Алмазное бурениеПрокладка туннеля при использовании установки алмазного бурения ускорилась, а режущий инструмент оказался крайне выносливым и долговечным. Фактические затраты на алмазы оказались гораздо меньше запланированных, что показало еще и большую экономическую выгоду такого метода. Но, несмотря на это, промышленный выпуск алмазных бурильных машин был налажен только спустя целый век. Еще через 100 лет появилась технология создания искусственных алмазов, что упростило создание режущего инструмента и снизило его себестоимость.

Алмазы искусственного происхождения

Голова алмазной стенорезной машиныПервым человеком, получившим патент на оборудование с алмазным рабочим элементом, стал Шютт. А оборудование, в котором использовалось напыление из алмаза, называлось шлифовальной машиной. Год изобретения данной техники – 1910. После изобретения Шютта развитие алмазного режущего инструмента ускорилось в разы и сегодня драгоценные минералы используются для работы в самых разных сферах промышленности.

Первый искусственный алмаз был создан в 1954 году. Этот «минерал» ничем не уступает природному по своей твердости, но создать его легче и дешевле, чем добыть натуральный алмаз. Сегодня инструмент с алмазным напылением широко распространен, не отличается высокой стоимостью и применяется от мелких работ на почти бытовом уровне, до масштабных проектов с применением сложных технологий.