Lưỡi cưa kim cương là công cụ đắc lực của ngành xây dựng, đá và khai thác mỏ. Mặc dù chúng có vẻ là những đĩa thép đơn giản có vành phân đoạn, nhưng hiệu quả cắt và tuổi thọ sử dụng của chúng phụ thuộc vào hai cơ chế vi mô có mối liên hệ sâu sắc với nhau: Tiếp xúc với hạt sạn (thường được gọi là "nhô ra") và Tự mài sắc. Hiểu những nguyên tắc này là chìa khóa để chọn đúng lưỡi cho vật liệu phù hợp.
1. Tiếp xúc với Grit – Giải phóng lưỡi cắt
Lưỡi cưa kim cương không cắt như một con dao có cạnh liên tục. Thay vào đó, tác động cắt của nó được thực hiện bởi hàng triệu hạt kim cương công nghiệp nhỏ được nhúng trong một "ma trận" hoặc "liên kết" kim loại (thường là hỗn hợp kim loại dạng bột-như coban, đồng hoặc sắt).
Vì kim cương là vật liệu tự nhiên cứng nhất được biết đến nên nó đóng vai trò như răng cắt. Tuy nhiên, để cắt được một chiếc răng thì trước tiên nó phải được bộc lộ. Đây là lúc Grit Exposure phát huy tác dụng.
Cơ chế
Khi sử dụng lưỡi dao mới lần đầu tiên, các hạt kim cương được bao bọc hoàn toàn trong liên kết kim loại. Khi lưỡi dao quay và tiếp xúc với vật liệu (ví dụ: đá granit, bê tông hoặc nhựa đường), sự kết hợp giữa mài mòn, ma sát và nhiệt bắt đầu làm mòn liên kết kim loại. Bởi vì liên kết mềm hơn kim cương nên nó bị ăn mòn nhiều hơn, dần dần khiến các tinh thể kim cương nhô ra khỏi bề mặt.
Trạng thái lý tưởng
Có một "độ cao tiếp xúc" tối ưu để hạt kim cương hoạt động hiệu quả. Lý tưởng nhất là viên kim cương phải nhô ra khỏi liên kết ở độ cao khoảng một-một phần ba đến một-đường kính của chính nó.
Phơi sáng không đủ (Đã nhúng): Nếu liên kết mòn quá chậm, các viên kim cương vẫn chìm trong kim loại. Lưỡi dao sẽ có vẻ "được tráng men" và không cắt, thay vào đó tạo ra ma sát, nhiệt và độ rung quá mức.
Tiếp xúc quá mức: Nếu liên kết bị mòn quá nhanh, những viên kim cương sẽ đứng quá cao. Nếu không có đủ kim loại neo giữ chúng, các hạt sạn dễ bị kéo ra sớm-trước khi chúng thực hiện được công việc quan trọng.
