Внедрение алмазного инструмента на производстве

Физики давно заметили, что все материалы под давлением меняют свои свойства.

Причем, чем выше давление, тем существеннее эти изменения. Познание процессов, происходящих при этом в материалах, привело к ярким и примечательным результатам. Едва ли не самый важный иних — синтез в 1958 году искусственных алмазов — крупнейшее достижение отечественной фундаментальной науки. Чтобы осуществить этот процесс, потребовалось создать аппаратуру, позволяющую достигать давление порядка 100 тысяч атмосфер в сочетании с температурой 2000°С и выше.

Вслед за алмазом удалось получить алмазоподобные модификации нитрида бора (боразон) — электронный аналог алмаза. При нормальных давлениях у нитрида бора графитоподобная сложная структура. В результате воздействия высоких давлений и температуры слоистая структура преобразуется в апмазоподобную. Нитрид бора — второй по твердости после алмаза материал.

Несмотря на сложность и относительную дороговизну технологии, производство искусственных алмазов быстро росло. Произошло это потому, что к началу 60-х годов имеющиеся инструментальные материалы по своим свойствам перестели отвечать возросшим требованиям промышленности.

Массовое производство синтетических алмазов, а в последующем и других сверхтвердых инструментальных материалов, таких, как «эльбор», «славутич», композиты, позволило сделать качественный скачок в инструментальном производстве. За короткий срок возникла фактически новая мощная подотрасль промышленности — производство сверхтвердых материалов и инструментов. Алмазные коронки по бетону позволяют с намного большей производительностью проделывать отверстия в бетоне, сокращают время шумных работ.

Однако дело инструментом не ограничилось. Выяснилось, что наибольший эффект новые материалы приносят в сочетании с высокопроизводительным и точным оборудованием. В результате появился целый ряд чрезвычайно эффективных технологий.

Скажем, новое оборудование на основе искусственных алмазов, внедренное на Саянском камнеобрабатывающем комбинате, оказалось в 14 раз производительнее применявшегося прежде. В ряде случаев там, где прежде важные детали обрабатывались в сугубо индивидуальном порядке, удалось создать на базе новой технологии поточно- механизированные и автоматические линии.

Больше того, выгоду алмазной технологии почувствовали не только на металлообрабатывающих предприятиях, но и там, где эксплуатируются детали, сделанные по-новому. Скажем, внедрение поршневых колец, наружная поверхность которых обработана алмазами, позволило резко сократить расход масла и сберегать 40 тысяч рублей на каждый миллион таких деталей.

Внедрение высокотвердых материалов повлекло за собой целую цепочку технических, экономических и социальных последствий. Улучшилось использование материалов, поскольку новая технология более экономична, сокращает брак и потери металла. Так, буровое долото из композиционных материалов на основе синтетических алмазов заменяет 30—40 шарошечных агрегатов. Резко, в ряде случаев в несколько раз, повысилась производительность труда. Произведена организационная перестройка структуры машиностроительных предприятий — внедрение алмазного инструмента потребовало создания специальных участков. Уменьшилась численность рабочих, высвободились производственные площади, повысилась культура производства. Резко улучшились санитарно-гигиенические условия труда при бурении нефтяных и газовых скважин большой глубины.

По материалам журнала «Наука и жизнь» № 7 1985 г.