Los segmentos de diamante son las partes funcionales de una herramienta de diamante con aglomerante metálico . La herramienta de diamante con aglomerante metálico puede ser una hoja de diamante con aglomerante metálico , una muela de diamante para amolar , una broca de diamante para perforar con núcleo , una hoja de sierra de banda de diamante, etc. Los diamantes de una herramienta de diamante con aglomerante metálico se encuentran todos en los segmentos de diamante de la herramienta para desempeñar su función de corte o amolado.
Los segmentos de diamante están compuestos de diamantes de tamaño pequeño y materiales de unión de metal. Los materiales de unión de metal pueden incluir polvos de Cu, Sn, Fe, Ag, Co, Ni, WC, Mo, grafito, etc. Los diamantes se mezclan con los materiales de unión y la mezcla se carga en moldes. Después del prensado en caliente o en frío, la sinterización y el rectificado con arco, se forman los segmentos de diamante. El enlace de metal tiene dos funciones básicas: una es unir los diamantes al cuerpo de la herramienta; la otra es desgastarse junto con el desgaste de los diamantes para permitir que los nuevos diamantes afilados queden expuestos adecuadamente.
Generalmente, un segmento de diamante tiene una capa de trabajo y una capa de transición. La capa de trabajo contiene granos de diamante para cortar o esmerilar, mientras que la capa de transición no tiene diamantes. Solo consta de materiales de unión y se utiliza para conectar la capa de trabajo al cuerpo de la herramienta de diamante. La capa de transición es necesaria para los segmentos de diamante utilizados en herramientas de diamante soldadas por láser. Las composiciones de las dos capas no deben ser muy diferentes. De lo contrario, la unión de ellas tenderá a romperse debido al calor desigual y las fuerzas que reciben las dos capas cuando se utiliza la herramienta de diamante.
Los segmentos de diamante que se utilizan en las hojas de sierra circular de diamante de gran tamaño o en las sierras de banda de diamante para cortar piedras pueden tener capas que no funcionan y que separan las capas que funcionan. Las capas que funcionan contienen los materiales comunes de los segmentos de diamante, incluidos diamantes y materiales de unión de metales, mientras que las capas que no funcionan suelen estar hechas de polvos metálicos. Este diseño puede aumentar la nitidez del segmento de diamante y reducir su coste de producción.
Los segmentos de diamante pueden venir en varias formas en las herramientas de diamante.
En el caso de una hoja de diamante, los segmentos de diamante son simplemente los "dientes" de la hoja. La forma de los segmentos es un factor importante que influye en el rendimiento de la hoja, por ejemplo, la eficiencia de corte de la hoja y la proporción de fallas anormales de los diamantes.
La forma de los segmentos de diamante de las hojas de diamante puede ser convexa, cóncava en forma de sándwich en capas, en forma de L, en forma de escalón, segmentada, con ranuras laterales, etc. Existen principalmente dos propósitos para hacer estas formas: uno es aumentar las capacidades de la hoja para contener y descargar serrín y mejorar las condiciones de refrigeración y lubricación. El otro es reducir la fricción entre los segmentos y el material que se está cortando, así como el serrín, mejorar la capacidad de corte de la hoja y, de esta manera, ahorrar energía y mejorar el rendimiento de la hoja.
Los segmentos de diamante de las muelas de diamante para rectificado también tienen muchas formas diferentes para adaptarse a diferentes aplicaciones de rectificado.
Las características de los segmentos de diamante de una herramienta de diamante deben coincidir con la naturaleza del material que se va a cortar. Si el material es duro, la unión de los segmentos de diamante debe ser más blanda, ya que los diamantes tienden a desafilarse al cortar material duro. La unión más blanda se puede desgastar con los diamantes desafilados más rápido, y luego hacer que los nuevos diamantes que se encuentran debajo queden expuestos más fácilmente para participar en el corte. Si el material es relativamente más blando, la unión debe ser más dura, ya que en este caso los diamantes pueden durar más. La unión más dura se desgasta más lentamente, de modo que puede retener los diamantes también durante más tiempo. Esto puede hacer un mejor uso de los diamantes y prolongar la vida útil de la herramienta de diamante.
También se debe tener en cuenta el tamaño, la dureza y la concentración de los diamantes en los segmentos de diamante. Por ejemplo, cuando el material a cortar es blando, el tamaño de los diamantes puede ser grande, la dureza puede ser media y la concentración debe ser un poco más alta. Esta combinación puede lograr una buena eficiencia de corte y, al mismo tiempo, prolongar la vida útil de la hoja. Cuando el material es duro, el tamaño de los diamantes debe ser pequeño, la dureza debe ser alta y la concentración puede ser un poco más baja.