Czołem
Teraz cokolwiek o diamentach, to będzie taki przedmowa do opisu narzędzi diamentowych, głownie tarcz diamentowych i wierteł, ale o tym później.
Diament jest najtwardszym ze znanych minerałów, także przepięknym i efektownym, węgiel w postaci krystalicznej, bo tym jest w rzeczywistości, który od dawna frapuje dusze i umysły wszystkich ludzi.
Charakteryzuje się bardzo malutkim współczynnikiem tarcia, ma najmniejszy współczynnik rozszerzalności termicznej, jest chemicznie obojętny i odporny na ścieranie, jest izolatorem elektrycznym i równocześnie nader dobrym przewodnikiem ciepła. Jest przeźroczysty w widmie ultrafioletowym i podczerwonym.
Ze względu na tak unikatowe właściwości znajduje zastosowanie, włączając ewidentnie zastosowanie jubilerskie, jako osłonowa powłoka diamentowa nanoszona na implanty stawów, w których zużywanie się ścierne ma fundamentalne znaczenie, czy zastawki serca człowieka, do szlifowania i docierania węglików spiekanych, drążenia skał, przeciągania drutów i prętów, obciągania ściernic ceramicznych, jako wgłębniki do pomiaru twardości i do pomiaru gładkości powierzchni, cięcia płyt wykonanych z szkła i ceramiki, obróbki ściernej szkła optycznego i zdobniczego, obróbki stopów nieżelaznych i ich stopów, obróbki tworzyw sztucznych, półprzewodników, materiałów ceramicznych, szlifowania brylantów i kamieni półszlachetnych, w narzędziach stomatologicznych i chirurgicznych. Nader powszechnie, materiał ścierny w postaci diamentu stosuje się do produkcji proszków, zawiesin, ściernic ze spoiwem żywicznym, metalowym, ceramicznym, ale także do sporządzania preparatów mikroskopowych. Nas w największym stopniu interesuje zastosowanie umożliwiające bardzo dokładną obróbkę wszystkich znanych naturalnych i sztucznych materiałów.
Diament w naturze powstał w skrajnych warunkach, na znacznych głębokościach pod powierzchnią ziemi w wyniku astronomicznego ciśnienia dochodzącego nawet do 70-80 ton na centymetr kwadratowy w temperaturze 1100 – 1300 stopni Celsjusza. Na nieszczęście, takie warunki powstawania diamentu wpływają zarówno rzadkość jego występowania jak i jego wysoką cenę. Dlatego jedynie sztuczna synteza diamentu mogła dać produkt, który można by użyć w sposób przemysłowy.
Pierwsze badania związane z syntezą diamentu nabrały rozpędu po tym jak niejaki Smithson Tennat odkrył, że diament jest postacią krystaliczną węgla pierwiastkowego, a stało się to w 1766. Później starano się w laboratoriach stworzyć podobne warunki, co w naturze. Pierwsze patenty należą do GE, którego naukowcy w 1955 roku wyprodukowali pierwszą serię syntetycznych diamentów. Synteza polegała na zmianie grafitu w diament (zmiana obejmowała struktury geometrycznej) przy użyciu ogromnych temperatur i ciśnień w obecności katalizatorów. W latach 80 tych wdrożono inną metodę CVD, polega ona na niskociśnieniowym wytwarzaniu diamentu syntetycznego z fazy gazowej. Technologia ta umożliwia nakładanie diamentu na duże powierzchnie. Diament taki posiada znaczną jednorodność struktury krystalograficznej i czystość chemiczną.
Na chwilę obecną, co roku wytwarza się tony tego minerału, który niczym nie ustępuje prawdziwemu (oprócz ceny), a poza tym w warunkach nadzorowanych, jest możliwość wytwarzania ziaren o jednakowych parametrach, wielkości i struktury. Powszechność zastosowania go w technice wpłynęła doniośle na obniżkę jego ceny, a również ceny narzędzi z segmentami diamentowymi: tarcze diamentowe, wiertła diamentowe, ściernice diamentowe, i inne.
Przy produkcji narzędzi istotna jest klasa diamentu, im większe i bardziej regularne (zbliżone do naturalnego kryształu) ziarno diamentu, tym większe jego zdolności ścierająco-tnące. W zależności od charakteru zastosowania i rozmiaru narzędzia określono podział na ziarna w jednostkach mesh, który jest ilością oczek przypadającą na 1 cal. I tak: bardzo ogólna 8-12 mesh, ogólna 14-24 mesh, średnia 30-60 mesh, dokładna 70-120 mesh, bardzo dokładna 150-240 mesh, super dokładna 280-600 mesh.
W technologii budowlanej (beton, grani, marmur, gres, terakota i asfalt) stosuje się przede wszystkim ziarna syntetyczne o wielkości 20 – 60 mesh. Wielkość tych ziaren uzależniona jest od rodzaju opracowywanego materiału. Do materiału gruboziarnistego używa się grubsze ziarno, do drobnoziarnistego drobne. Mniejsze kryształy diamentowe znacznie poprawiają, jakość cięcia, jego gładkość. Postać ziarna zależna jest również od przybranej formy krystalicznej. Im bardziej doskonała, tym większa wytrzymałość udarowa kryształu.