Résumé et analyse de la durée de vie des lames de scie diamantées

Les lames de scie diamantées sont des outils indispensables dans l’extraction et le traitement de la pierre.

Leur efficacité et leur durée de vie sont déterminées par de nombreux facteurs, qui peuvent être résumés et analysés pour inclure les paramètres suivants :

 

 

 

• (1) Vitesse linéaire de la lame de scie: Dans la pratique, la vitesse linéaire d'une lame de scie circulaire diamantée est limitée par les conditions de l'équipement, la qualité de la lame de scie et les propriétés de la pierre sciée. Pour une durée de vie optimale de la lame de scie et une efficacité de sciage, la vitesse linéaire doit être sélectionnée en fonction des propriétés des différentes pierres. Lors du sciage du granit, la vitesse linéaire de la lame de scie peut être sélectionnée dans la plage de 25 m à 35 m/s. Pour les granites à forte teneur en quartz et difficiles à scier, la limite inférieure de la vitesse linéaire de la lame de scie est préférable. Lors de la production de carreaux de granit, le diamètre de la lame de scie circulaire diamantée utilisée est relativement petit et la vitesse linéaire peut atteindre 35 m/s.
• (2) Profondeur de sciage: La profondeur de sciage est un paramètre important impliquant l'usure du diamant, l'efficacité du sciage, la contrainte de la lame de scie et les propriétés de la pierre sciée. D'une manière générale, lorsque la vitesse linéaire d'une lame de scie circulaire diamantée est élevée, une faible profondeur de coupe doit être sélectionnée. Actuellement, la profondeur de coupe pour la coupe au diamant peut être choisie entre 1 mm et 10 mm. Lors du sciage de blocs de granit avec une lame de scie de grand-diamètre, la profondeur de coupe peut généralement être contrôlée entre 1 mm et 2 mm et la vitesse d'avance doit être réduite. Lorsque la vitesse linéaire de la lame de scie circulaire diamantée est grande, une grande profondeur de coupe doit être sélectionnée. Cependant, dans la plage autorisée des performances de la scie et de la résistance de l'outil, une densité de coupe plus grande doit être utilisée pour améliorer l'efficacité de la coupe. Lorsqu'il y a des exigences concernant la surface usinée, une faible profondeur de coupe doit être utilisée.
• (3)Vitesse d'alimentation: L'avance est la vitesse d'avance de la pierre à scier. Son ampleur affecte la vitesse de sciage, la force exercée sur la lame de scie et la dissipation thermique dans la zone de sciage. Sa valeur doit être choisie en fonction des propriétés de la pierre sciée. D'une manière générale, lors du sciage de pierres plus tendres, comme le marbre, la vitesse d'avance peut être augmentée de manière appropriée. Si la vitesse d'avance est trop faible, elle est plus propice à l'amélioration de la vitesse de sciage. Pour scier du granit à grains fins-relativement homogènes, la vitesse d'avance peut être augmentée de manière appropriée. Si l'avance est trop faible, le tranchant diamanté s'use facilement. Cependant, lors du sciage de granit à gros grains-avec une dureté inégale, la vitesse d'avance doit être réduite ; sinon, la lame de scie vibrera, provoquant la rupture du diamant et réduisant la vitesse de sciage. La vitesse d'avance pour le sciage du granit est généralement sélectionnée dans la plage de 9 à 12 m/min.

 

 

 

 

• (1) Taille des grains de diamant :Les tailles de grains de diamant couramment utilisées sont comprises entre 30/35 et 60/80. Plus la roche est dure, plus la granulométrie doit être fine. En effet, dans les mêmes conditions de pression, plus le diamant est fin, plus il est tranchant, ce qui est bénéfique pour couper des roches dures. De plus, les lames de scie de grand -diamètre nécessitent généralement une efficacité de coupe élevée et doivent être sélectionnées avec un grain plus grossier, tel que 30/40 ou 40/50 ; Les lames de scie de petit -diamètre ont une faible efficacité de coupe et nécessitent des coupes de roche lisses. Elles doivent donc être sélectionnées avec un grain plus fin, tel que 50/60 ou 60/80.
• (2) Concentration de diamants: La concentration de diamants fait référence à la densité des diamants répartis dans la matrice de travail (c'est-à-dire le poids des diamants par unité de surface). Le « Spécification » stipule que lorsqu'il y a 4,4 carats de diamants par centimètre cube de matrice de travail, la concentration est de 100 %, et lorsqu'il y a 3,3 carats de diamants, la concentration est de 75 %. La concentration volumique indique le volume occupé par les diamants dans l'agglomérat, et il est stipulé que lorsque le volume des diamants occupe 1/4 du volume total, la concentration est de 100 %. L'augmentation de la concentration de diamant peut prolonger la durée de vie de la lame de scie, car l'augmentation de la concentration réduit la force de coupe moyenne sur chaque diamant. Cependant, augmenter la profondeur de coupe augmente inévitablement le coût de la lame de scie. Il existe donc une concentration optimale, qui augmente avec la vitesse de coupe.
• (3) Dureté du liant: Généralement, plus la dureté du liant est élevée, plus sa résistance à l’usure est forte. Par conséquent, lors du sciage de roches très abrasives, une dureté élevée du liant est préférable ; lors du sciage de roches tendres, une faible dureté du liant est préférable ; et lors du sciage de roches très abrasives et dures, une dureté modérée du liant est préférable.
• (4) Effet de force, effet de température et usure: Pendant le processus de coupe de la pierre, les lames de scie circulaire diamantées sont soumises à des charges alternées telles que la force centrifuge, la force de sciage et la chaleur de sciage.

 

Les dommages causés par l'usure des lames de scie circulaire diamantées sont causés par les effets de la force et de la température.

un, effet de force :

• Lors du processus de sciage, la lame de scie est soumise à des forces axiales et tangentielles. En raison des forces agissant dans les directions circonférentielle et radiale, la lame de scie est ondulée dans la direction axiale et en forme de disque- dans la direction radiale. Ces deux déformations entraînent des coupes de roche inégales, une augmentation des déchets de pierre, des niveaux de bruit plus élevés pendant le sciage et une intensification des vibrations, entraînant une défaillance prématurée de l'agglomération du diamant et une durée de vie réduite de la lame de scie.

 

b, effet de la température :

• La théorie traditionnelle suggère que la température affecte le processus de la lame de scie principalement de deux manières : premièrement, elle provoque la graphitisation du diamant dans les agglomérats ; d'autre part, cela crée une contrainte thermique entre le diamant et la matrice, provoquant un détachement prématuré des particules de diamant. De nouvelles recherches indiquent que la chaleur générée lors de la découpe est principalement transférée aux agglomérats. La température de la zone d'arc n'est pas élevée, généralement entre 40 et 120 degrés. Cependant, la température du point de meulage abrasif est beaucoup plus élevée, généralement comprise entre 250 et 700 degrés. Le liquide de refroidissement abaisse uniquement la température moyenne de la zone d'arc, ayant peu d'effet sur la température de l'abrasif. De telles températures ne provoquent pas de carbonisation du graphite, mais elles modifient les propriétés de friction entre l'abrasif et la pièce et créent une contrainte thermique entre le diamant et les additifs, modifiant fondamentalement le mécanisme de rupture du diamant. Les recherches montrent que l'effet de la température est le facteur le plus important qui influence la rupture de la lame de scie.

 

c, Usure :

• En raison des effets de force et des variations de température, les lames de scie subissent souvent une usure après une période d'utilisation. Les principales formes d'usure comprennent : l'usure abrasive, la casse localisée, la rupture sur de grandes-zones, le détachement et l'abrasion mécanique du liant dans le sens de la vitesse de sciage. Usure abrasive : la friction continue entre les particules de diamant et la pièce à usiner émousse les bords, réduisant ainsi leurs performances de coupe et augmentant la friction. La chaleur du sciage provoque la formation d’une fine couche graphitée à la surface des particules de diamant, réduisant considérablement la dureté et exacerbant l’usure. La surface des particules de diamant est soumise à des contraintes thermiques alternées et à des contraintes de coupe alternées, entraînant des fissures de fatigue et des cassures localisées, révélant de nouvelles arêtes vives – un modèle d’usure plus idéal. Casse sur-grandes surfaces : les particules de diamant sont soumises à des charges d'impact lors de l'entrée et de la sortie, provoquant la consommation prématurée de particules et de grains proéminents. Détachement : Les forces de coupe alternées font que les particules de diamant sont constamment secouées à l'intérieur du liant, ce qui entraîne un relâchement. Simultanément, l’usure du liant lui-même et la chaleur du sciage ramollissent le liant. Cela réduit la force de maintien du liant, et lorsque la force de coupe sur les particules dépasse la force de maintien, les particules de diamant tombent. Les deux types d’usure sont étroitement liés à la charge et à la température subies par les particules de diamant. Ces deux éléments dépendent du processus de coupe et des conditions de refroidissement/lubrification.