Поделочные камни и их обработка

При необходимости создать криволинейную вогнутую поверхность, сходную с лоточком, желобом или выемкой, употребляется алмазный круг типа АПП (прямого профиля). Он используется в камнерезном станке с противовесом и в универсальной бабке.

Алмазный эластичный доводочный диск (АЭДД) диаметром 200 мм выпускается набором из трех дисков: АСО-10, АСМ-40, АСМ-3. Первые два диска употребляются для доводки на шлифовальном станке, а последний диск — для полировки.

Значительная продолжительность жизни алмазного инструмента объясняется его способностью к самозаточке. Дело в том, что кромка алмазных пил образована хорошо спрессованным слоем алмазного и металлического порошков, в котором связующая основа прочно удерживает алмазные зерна вплоть до их полного износа. Свободный от зерен металл постепенно истирается, обнажая новые зерна алмаза, залегавшие ранее в более глубоком слое кромки. Периодическая заточка алмазной пилы посредством разрезания карборундового круга помогает обнажению новых зерен алмаза.

В современном камнерезном производстве наиболее часто применяются такие искусственные абразивы, как карборунд, карбид бора, кубический нитрид бора, окись хрома, тонердэ и гидрат окиси олова.

Карборунд (карбид кремния — SiC) впервые был открыт в 1891 г. Ачесоном, работавшим над получением искусственных алмазов. По мере усовершенствования производства его высокая стоимость снижалась, и в настоящее время он является основным из широко применяемых и дешевых абразивных материалов. Зерна карборунда (с твердостью 9.5—9.75 по Моосу) уступают по твердости алмазу, кубическому нитриду бора (эльбор) и почти равны твердости карбида бора.

Материалами для производства карборунда служат кварцевый песок (51—55 %), кокс (30—40 %), поваренная соль (1—5 %) и древесные опилки (5—10 %), которые сплавляются в электрических печах при температуре 1920—2200° С. Различают два сорта карборунда: обыкновенный, или первый, — черного или темно-синего цвета (КЧ) с побежалостью и сорт «экстра», или «высший», — зеленого цвета (КЗ) разных оттенков.

Обыкновенный карборунд устойчив при грубой шлифовке, когда требуется снять толстый слой с обрабатываемой поверхности. Сорт «экстра» более тверд и ценится выше. Карборунд имеет раковистый излом и очень острые края и выступы, что определяет его высокие абразивные свойства. Он незаменим при обработке хрупких материалов типа чугуна, бронзы, стекла, фарфора, горных пород и минералов. Следует иметь в виду, что карборунд, как и любой абразив, непригоден для шлифовки пластичных или вязких материалов, так как зерна абразива, проникая внутрь такого материала и оставаясь в нем, защищают его тем самым от дальнейшего разрушения.

Карборунд пригоден для изготовления разнообразнейших инструментов — кругов, плоских и фасонных профилей, брусков, шкурок и др.

Карборундовые абразивные порошки (КЗ и КЧ) выпускаются в виде трех разновидностей по размерам зерен: шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки. Шлифзерно выпускается с номером зернистости от 160 до 63 (размер зерна от 1600 до 630 мкм); шлифпорошки — с номером зернистости от 50 до 4 (размер зерна от 500 до 40 мкм); микропорошки — с номером зернистости от М40 до M1 (размер зерна от 40 до 1 мкм).

Карбид бора (B₁₂C₃) образует кристаллы в виде игл, пластинок, призм и октаэдров. Из-за примеси графита он приобретает преимущественно черный цвет с металлическим блеском. Его получают сплавлением борного ангидрида (B₂O₃) с углем в электропечах при температуре свыше 2000° С. Карбид бора хрупок, но чуть тверже карбида кремния, что позволяет применять его в тех случаях, когда карбидом кремния не удается достигнуть желаемых результатов.

Для карбида бора, как и для карбида кремния, существует аналогичная градация — от № 16 до M1.

Эльбор, или кубическая алмазоподобная β-модификация нитрида бора (NB), полученная в 1967 г. восстановлением борного ангидрида углем в атмосфере аммиака, известен под торговыми марками «эльбор», «боразон», «кубонит». Применяется в абразивных инструментах и часто в пастах. При маркировке абразивов из эльбора ставится буква Л; зернистость такая же, как у алмазных порошков.

Окись хрома (зеленый крокус, Cr₂O₃) употребляется для достижения зеркального блеска поверхности, отшлифованной микропорошками зернистостью М7—M1. Окись хрома не рекомендуется использовать при полировке трещиноватых и светлых камней, так как в порах и трещинах при этом остаются следы зелени, а также нефрита, которому он придает поверхность, подобную апельсиновой корке. Попутно отметим, что нефрит доводят до зеркального блеска с помощью алмазной пасты и тканевых полировальников.