Повний посібник з верстата для алмазного різання ювелірних ланцюжків

Перетворення простих ланок з дорогоцінного металу з їхнього матового стану на високовідбивні оптичні масиви вимагає точної інженерії та мистецтва. Огранювання алмазів для ювелірних ланцюжків традиційно виконувалося майстрами ручної гравірування, але завдяки сучасному обладнанню галузь повністю змінилася. Темпи виробництва зросли разом із надійністю, що дозволило створювати складні геометрії, які колись можна було досягти лише вручну, для високочистих золотих та срібних намист.

Обладнання використовує інструменти з монокристалічних природних або синтетичних алмазів для огранювання ювелірних виробів за унікальним субтрактивним процесом виробництва. У цьому процесі метал обробляється з дуже точними гранями. Ланки рівномірно поліруються, щоб вловлювати світло з різних кутів, завдяки чому ланки динамічно виблискують. Завдяки цьому візуальному оновленню, фасетовані ланцюжки мають значну ринкову вартість, часто продаються на 30-50% дорожче, ніж стандартні поліровані версії. Все це легко виконується за допомогою сучасного обладнання, яке може обробляти з мікронною точністю складні закруглені поверхні ювелірних виробів, такі як порожнисті намистини та ланцюжки.

Обробка м’яких металів, як відомо, є делікатним процесом, але існують інноваційні механічні методи для вдосконалення цього процесу. Завдяки використанню надзвичайно високих швидкостей обертання, потреба у вторинному поліруванні повністю усувається. Це вимагає локалізації теплової енергії точно в зоні різання, щоб алмазне лезо чисто зрізало стружку до того, як відбудеться пластичне розривання. Ця стаття має на меті надати вам повну інформацію про машина для різання алмазів з ювелірних ланцюжків с.

Основна технологія та принципи роботи

✔ Передові системи керування та архітектури ЧПК

• Багатоосьове керування:   Саме вдосконалена архітектура в центрі машини, яка часто включає до 14 керованих осей, забезпечує оператору повну гнучкість проектування.
• Оптоволоконні мережі:   Система забезпечує зв'язок між ПЛК та безщітковими двигунами. Вона забезпечує стійкість до електромагнітних перешкод (EMI), що генеруються індукційними печами, що знаходяться поблизу.
• Відновлення помилок висоти тону:   Система в режимі реального часу вимірює інтервали між ланками під час подачі та регулює ланцюг у певних виміряних точках. Це гарантує, що різець потрапляє точно в центр кожної ланки, незважаючи на незначні коливання плетіння.
• Серводвигуни змінного струму:   Фактичне швидке індексування відбувається за допомогою абсолютних енкодерів на синхронізованих серводвигунах змінного струму. Вони пропонують високе співвідношення крутного моменту до ваги, необхідне для позиціонування на мікронному рівні. Інтегровані системи машинного зору використовують телецентричні лінзи та камери високої роздільної здатності для самокорекції зміщень інструменту на ходу для досягнення ідеальної якості.

✔ Наука високошвидкісного мікросколювання

Робочий процес можна розділити на кроки, щоб пояснити, як працює машина для різання алмазів для ювелірних ланцюжків:

• Металургійна підготовка (зміцнення):   Робота починається з деформаційного зміцнення ювелірного ланцюжка за допомогою механічного ковбання перед процесом огранювання. У відпаленому стані дорогоцінний метал занадто м'який і може розтікатися під інструментом. Ковбання збільшує щільність дислокацій у кристалічній структурі, підвищуючи межу текучості та дозволяючи отримати чіткі грані.
• Встановлення кута: Потім оператор встановлює кути різання, зазвичай від 35° до 45° відносно площини поверхні. Це визначає напрямок фаски для оптимізації класичного закону відбиття.
• Високошвидкісне різання: промислові алмазні інструменти обертаються зі швидкістю 24 000–40 000 об/хв. Швидкість деформації збільшується на цих екстремальних швидкостях, перетворюючи пластичну деформацію на «мікроскол» або локалізований зсув.
• Удосконалення форми: Оператори отримують дзеркальну поверхню безпосередньо з інструменту. Інтенсивна теплова енергія, локалізована в зоні різання, дозволяє алмазному лезу чисто зрізати стружку, перш ніж вона зазнає пластичного розриву, що усуває необхідність вторинного полірування.

Кожне огранювання дотримується певного плану. У цьому випадку часто вибирають сплави 14-каратного золота, які містять 58,3% золота, оскільки решта металів сплаву мають підвищену твердість, що допомагає зберегти краї граней протягом тривалішого періоду часу. Ця техніка зміцнення призводить до меншої пластичності механічних властивостей під час процесу огранювання. Це гарантує, що ювелірні вироби краще стійкі до незначних поверхневих подряпин, які виникають під час щоденного використання.

Класифікація різальних машин

◆ Багатоосьові системи ЧПК

Виробники ювелірних виробів мають різні потреби в автоматизації. Це визначає, чи потрібні їм одноосьові чи багатоосьові системи ЧПК. Ці промислові верстати автоматизують весь робочий процес, від подачі рулону з котушки на котушку до виконання багатокутних візерунків. Передові архітектури підтримують конфігурації з двома шпинделями, що дозволяє одночасну обробку обох сторін ланцюга, що подвоює виробничу продуктивність.

Багатоосьові верстати з ЧПК є стандартним вибором для виконання складних послідовних фігур, таких як 12-променеві зірки, метелики та подвійні хрести. Вони здатні працювати з лінійною швидкістю різання до 1900 м/хв без будь-якого втручання людини. Оператори можуть зберігати понад 100 наборів параметрів, що дозволяє швидко перемикатися між моделями виробу менш ніж за 10 хвилин. Високожорсткі рами, часто виготовлені з чавуну, поглинають вібрації та підтримують абсолютні допуски обробки ±0,01 мм.

◆ Технологія кріогенного токарного верстата для льоду

Щоб розрізати надтонкі або порожнисті ланцюги, які могли б бути подрібнені механічними затискачами, машини використовують льодові токарні верстати. Вони використовують замерзлу воду як тимчасове, жорстке затискне середовище. Автоматизований цикл включає намотування ланцюга на двокамерний барабан та обприскування його водою, яка замерзає протягом кількох хвилин. Льодова матриця забезпечує рівномірну механічну підтримку на 360°, запобігаючи скрученню ланок або вібрації під час високошвидкісних ударів різання.

Використовується послідовна обробка інструментами: інструмент з полікристалічного алмазу (PCD) очищає зовнішній шар льоду, а потім інструмент з натурального алмазу (ND) огранює метал. Лід діє як «жертовна охолоджувальна рідина для фазового переходу», поглинаючи тепло тертя, захищаючи метал від термічного напруження та запобігаючи глазуруванню алмазного інструменту.

◆ Спеціалізована обробка кульок та ланцюжків з намистин

Деякі машини спеціально створені для створення складних текстур на заокруглених поверхнях. Огранювання кулькових ланцюжків вимагає спеціального поводження, оскільки порожнисті тонкостінні сфери дуже схильні до руйнування. Спеціалізовані машини використовують сферичні цанги та подвійні незалежні шпинделі для закріплення та огранювання круглих, оливкових або бамбукових намистин.

Ці системи можуть обробляти намистини діаметром від 2 мм до 8 мм з продуктивністю від 500 до 700 штук на годину. Вони дозволяють автоматизовано гравірувати численні декоративні візерунки, забезпечуючи ідеальну геометричну симетрію по всій поверхні намистини. Хоча ланцюг залишається нерухомим у деяких передових системах VRT, ріжуча головка обертається навколо виробу, забезпечуючи стабільніший розріз та покращену обробку поверхні круглих перерізів.

Основні аксесуари та інструменти

Експлуатаційна досконалість та технічне обслуговування

♦ Контроль за навколишнім середовищем та видобуток золота

Оскільки дорогоцінні метали становлять найбільшу статтю експлуатаційних витрат, вибір правильного обладнання означає використання герметично закритих різальних камер для майже повного утримання брухту. Високошвидкісні вакуумні аспіраційні установки підключені безпосередньо до зони різання для рекуперації металевого пилу та мікростружки, що переносяться повітрям.

Під час безперервної роботи відносну вологість необхідно суворо підтримувати на рівні від 40% до 50%, щоб запобігти поверхневій іржі на лінійних напрямних та механічних повзунах. Температура навколишнього середовища повинна стабілізуватися, щоб запобігти тепловому розширенню рами машини, яке може погіршити мікрометричну повторюваність. Оператори повинні суворо розділяти потоки рафінування за маркою сплаву, щоб максимізувати віддачу від хімічної регенерації.

♦ Профілактичне обслуговування шпинделів з високими обертами

Для безперебійної роботи високошвидкісних шпинделів зі швидкістю обертання понад 25 000 об/хв, важливе регулярне технічне обслуговування. Змащуйте їх високоякісною оливою з низькою в'язкістю кожні 40-50 годин роботи. Шпинделі з ЧПК мають рідинне охолодження та потребують постійного потоку охолоджувальної рідини. Невелика зміна температури може змістити положення інструменту на кілька мікронів.

Замінюйте деіонізовану воду та водяні фільтри в системі чилера кожні 6-12 місяців для підтримки теплового балансу. Індексні шестерні слід очищати щіткою з м’якою щетиною, щоб запобігти накопиченню стружки, яка може спричинити помилки позиціонування. Нарешті, щоб уникнути нерівномірної глибини фасок під час автоматичної зміни інструменту, переконайтеся, що всі хвостовики алмазного інструменту оброблені на верстаті з ЧПК з абсолютним допуском ±0,01 мм.

Висновок

Ріжучий верстат для ювелірних ланцюжків з алмазами є вершиною сучасного ювелірного мистецтва, оскільки він поєднує фізику високошвидкісної обробки з традиційною майстерністю ювелірної справи. Виробники тепер можуть досягати рівнів блиску та геометричної складності, які раніше були недосяжними. Це стало можливим завдяки використанню сучасних систем ЧПК, кріогенного затискання та високочистого алмазного інструменту. Для довготривалої міцності та високоцінного відновлення золота важливо, щоб ці системи підтримувалися за допомогою суворого контролю навколишнього середовища та точного терморегулювання.

Якщо ви шукаєте професіонала машина для виготовлення ювелірних ланцюжків рішення, що відображають ці високі стандарти точності та ефективності, Hasung   пропонує широкий асортимент обладнання. Для надточного гравірування намиста див. Високошвидкісний верстат для алмазного різання Hasung-R2000 Для обробки великих обсягів партій зверніться до восьмистороннього алмазного різального верстата Hasung Jewelry. Ці провідні інструменти надають кожному ювелірному виробу унікальної душі та розкішної текстури.

Найчастіші запитання

З: Яка основна перевага використання багатоосьових систем ЧПК для великосерійного виробництва?

Вони автоматизують весь робочий процес, підтримують конфігурації з двома шпинделями для подвоєння пропускної здатності та підтримують абсолютні допуски обробки ±0,01 мм.

З: Як можна запобігти пластичному розриву м'яких металів під час різання?

Це вимагає роботи з екстремальними швидкостями обертання (від 24 000 до 40 000 об/хв) для переходу динаміки обробки від пластичної деформації до локалізованого зсуву або «мікросколу».

З: Яка функція токарних верстатів для льоду для вирізання ювелірних ланцюжків?

Вони використовують замерзлу воду як тимчасове, жорстке затискне середовище для забезпечення рівномірної механічної підтримки на 360° для надтонких або порожнистих ланцюгів, запобігаючи скручуванню ланок або вібрації.