हीरे के औजारों के कार्य सिद्धांत उनके अनुप्रयोग के आधार पर अलग-अलग होते हैं, लेकिन वे सभी हीरे की अत्यधिक उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध का उपयोग करते हैं, जो "प्रकृति का सबसे कठोर पदार्थ" है। सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगों में कार्य सिद्धांतों की व्याख्या नीचे दी गई है:
1. ड्रिलिंग (डायमंड ड्रिल बिट्स)
हीरे की ड्रिलिंग, ड्रिलिंग दबाव और घूर्णी बल के तहत चट्टानों को तोड़ने के लिए हीरे के कणों की उच्च कठोरता पर निर्भर करती है। विशिष्ट प्रक्रिया इस प्रकार है:
हीरे की काटने वाली धार ड्रिलिंग दबाव के तहत चट्टान में प्रवेश करती है, जिससे तनाव एकाग्रता पैदा होती है;
ड्रिल बिट के घूमने से टॉर्क उत्पन्न होता है, जो चट्टान को काटता और तोड़ता है; चट्टान का टूटना तीन तरीकों से होता है: काम करने की जगह पर भंगुर चट्टान को खरोंचना, बार-बार लोड करने के कारण थकान फ्रैक्चर, और उच्च विशिष्ट दबाव के तहत चट्टान का वॉल्यूमेट्रिक विघटन।
2. काटने के उपकरण
टूल फॉर्म के आधार पर, दो विशिष्ट कार्य सिद्धांत हैं:
डायमंड सर्कुलर सॉ ब्लेड्स
हीरे के कणों को पाउडर धातुकर्म/इलेक्ट्रोप्लेटिंग के माध्यम से एक मैट्रिक्स में एम्बेडेड किया जाता है। जब आरा ब्लेड तेज़ गति से घूमता है, तो हीरे के कणों की उच्च शक्ति पत्थर और कंक्रीट जैसी भंगुर और कठोर सामग्रियों को काटती और तोड़ती है, जिससे काटने की प्रक्रिया प्राप्त होती है।
हीरे के तार काटने वाली मशीनें काटने के उपकरण के रूप में सतह पर बंधे हीरे के अपघर्षक कणों वाले धातु के तार का उपयोग करती हैं। एक ड्राइव इकाई वर्कपीस और तार के बीच सापेक्ष फ़ीड के साथ समन्वय करते हुए, हीरे के तार को प्रत्यागामी गति में ले जाती है। हीरे के अपघर्षक कणों की उच्च गति पीसने से सामग्री परत दर परत हट जाती है, जिससे उच्च परिशुद्धता प्राप्त होती है।
3. सामान्य उद्देश्य वाले हीरे के उपकरण (आरी ब्लेड, पीसने वाले पहिये, आदि)
हीरे के औजारों का संचालन एक चक्रीय प्रक्रिया है: हीरा शुरू में मशीनिंग के लिए काटने वाले किनारे से बाहर निकलता है। मशीनिंग के दौरान, हीरा लगातार घिसता और टूटता रहता है, अंततः अपने जीवनकाल के अंत तक पहुँच जाता है और स्वाभाविक रूप से गिर जाता है, जिससे हीरे की नई परतें काम करना जारी रखती हैं, जिससे उपकरण की धार बरकरार रहती है। तीक्ष्णता और जीवन काल के बीच एक संतुलन बनाए रखने की आवश्यकता होती है।
