El diamante es un mineral compuesto casi en su totalidad por un 96-99 % de carbono y se presenta en cristales de ocho (octaedros) y doce caras (dodecaédricos), a menudo con caras redondeadas. El diamante suele ser incoloro y similar a otros minerales incoloros como el cuarzo, el topacio o el circón, y presenta la mayor dureza en la escala de Mohs, con un índice de 10.
Los diamantes se forman a altas presiones, de 45.000 a 60.000 atmósferas, a profundidades de 125 a 200 kilómetros y a altas temperaturas. Estas condiciones dan lugar a un mineral con una red cristalina cúbica. La edad natural del diamante se estima en un promedio de 900 millones a 4.250 millones de años y se encuentra en todos los continentes.
Desde la antigüedad, el diamante se ha considerado una piedra preciosa de la más alta calidad y ahora se reconoce como la gema más valiosa. Sin embargo, solo una pequeña parte se utiliza para la joyería, mientras que el resto se emplea en la fabricación de diversas herramientas de corte, esmerilado y pulido.
Los científicos han estado investigando y estudiando las propiedades de los diamantes desde finales del siglo XVII, pero recién a principios del siglo XIX pudieron demostrar que los diamantes son químicamente similares al carbón y al grafito.
Este hecho ha impulsado el desarrollo de métodos para producir diamantes sintéticos para cubrir la creciente demanda de abrasivos eficientes y aplicaciones a gran escala.
Los productos modernos para afilar cuchillos utilizan polvos de diamante artificial, que son análogos a los diamantes naturales en su composición química y estructura, ya que tienen la misma red cristalina y están hechos del mismo material natural.
El principio de la síntesis de diamantes y el desarrollo de la tecnología de síntesis de diamantes a escala industrial se establecieron en varios países desarrollados recién a mediados del siglo pasado.
Existe un método económico de síntesis de diamante que implica calentamiento por inducción o flujo directo de corriente eléctrica. Durante el proceso, en una cámara presurizada a 50 x 10⁻⁻ MPa, la mezcla de reacción recristaliza la red cristalina de grafito en una estructura cúbica de diamante a medida que aumenta la presión. Este método se denomina «alta presión y alta temperatura» (HPHT) y es el más popular debido a la homogeneidad del resultado.
Para obtener diferentes fracciones de cristales de diamante, se modifica el tiempo de síntesis. La síntesis permite la producción de cristales resistentes de diamantes artificiales con un tamaño de entre 500 y 800 micras. Todas las fracciones de gran tamaño presentan propiedades físicas y mecánicas relativamente bajas.
Posteriormente, desarrollaron métodos que permiten la síntesis a una presión más baja de sólo 10 x 102 MPa, pero con una tasa de crecimiento de cristales más lenta.
El desarrollo de métodos de síntesis industrial de diamantes no se ralentiza y las grandes empresas trabajan en el desarrollo y mejora de métodos para aumentar la eficiencia y optimizar los costes de producción.
El uso industrial de los diamantes está directamente relacionado con sus propiedades físicas y químicas, principalmente la dureza y la resistencia al desgaste. Los diamantes se utilizan para la fabricación de diversas herramientas de corte, mientras que los polvos abrasivos de diamante se utilizan para la producción de pastas de pulido y piedras de afilar.
El diamante tiene el doble de poder abrasivo que el carburo de boro y cinco veces más que el carburo de silicio. Por eso, los abrasivos de diamante de alta calidad, aunque costosos, son los accesorios de afilado más eficaces gracias a sus características.
Una de las características importantes de una herramienta de afilado de diamante es el tipo de enlace en la capa que contiene el diamante de la piedra.
Hoy en día, se pueden encontrar los siguientes tipos de enlaces utilizados en la producción de piedras de afilar de diamante: galvanoplastia, enlace metálico, enlace orgánico y enlace polimérico.
Originalmente, el aglomerante galvánico fue diseñado para la producción de consumibles en forma de muelas de diamante para su uso con equipos industriales para el tratamiento de superficies complicadas de materiales duros como cerámica, vidrio, piedras naturales y, por supuesto, aceros endurecidos y carburos.
Imagen 1. Piedra de afilar con diamantes recubiertos (galvanoplastia)
La galvanoplastia consiste en incrustar cristales de diamante a altas temperaturas en una base metálica de níquel. Otra característica de las piedras galvanizadas es su fina capa de polvo de diamante.
Durante el proceso de producción, los diamantes se incrustan a una profundidad de aproximadamente el 60-70 % y se mantienen firmemente fijados por el aglutinante. Esto permite que estas piedras eliminen el metal de forma agresiva, lo que las hace adecuadas para el procesamiento basto y el perfilado de filos de corte con daños significativos .
Sin embargo, tenga en cuenta que estas piedras se desgastan con bastante rapidez debido a la fina capa de diamantes. Además, incluso entre las piedras de marca, puede encontrar piezas con un grano de diamante mucho mayor que el indicado en la especificación del producto, lo que puede provocar arañazos de afilado indeseables y de gran tamaño.
Este tipo de piedra no necesita preparación para su funcionamiento ni rodaje y puede utilizarse sin líquidos refrigerantes.
Por estas razones, las piedras de diamante tienden a desgastarse más rápido cuando se utilizan en aceros más blandos, con una dureza de hasta 58 HRC, en comparación con su uso en aceros más duros. En ocasiones, algunos fabricantes ofrecen piedras con recubrimiento de diamante con más de una capa para prolongar su vida útil.
Este tipo de aglomerante se fabrica con una combinación de cobre y estaño. La principal diferencia con las piedras galvanizadas es que las partículas de diamante se mezclan con un aglomerante para formar un material relativamente homogéneo, al que posteriormente se le da la forma de una piedra. En ocasiones, los fabricantes añaden polvos abrasivos adicionales para aumentar la eficiencia.
Imagen 2. Piedra de afilar con aglomerante metálico (cobre-estaño).
Estas piedras se utilizan para moler diversos productos con superficies duras, y se pueden utilizar piedras de un tamaño determinado para afilar cuchillos.
En comparación con todos los aglomerantes existentes e incluso con otros tipos de grano abrasivo, las piedras con aglomerante de cobre-estaño se consideran un tipo de superabrasivo. Esto se debe a varias razones. Las piedras de diamante de este tipo no son menos eficaces que las de nitruro de boro cúbico y, por lo general, son más económicas. Las piedras de afilar de diamante con granos gruesos y medios son especialmente eficaces.
Cabe destacar que son bastante resistentes y solo deben aplanarse cuando se observe una disminución de su eficacia. El aplanamiento (y la renovación del grano - acondicionamiento) se realiza con vidrio templado con polvo de carburo de silicio de aproximadamente 60-100 grano FEPA F.
Las piedras de diamante con unión orgánica son una solución de afilado bastante buena y de alta calidad.
Imagen 3. Piedra de afilar con aglomerante orgánico (baquelita).
Este aglutinante se basa en baquelita en polvo (resina de fenol-formaldehído). Al igual que el aglutinante de cobre-estaño, la capa base abrasiva y las partículas de diamante forman un solo material, que posteriormente se adhiere a la placa de soporte.
Las partículas de diamante mezcladas con aglomerantes orgánicos se desgastan más lentamente que las fabricadas con aglomerantes duros. Si se utilizan correctamente, la vida útil de estos abrasivos es significativamente mayor. Además, estas piedras son fáciles de amolar y no requieren acondicionamiento, ya que conservan el mismo grano, a diferencia de las piedras naturales.
Los resultados con estos abrasivos son algo inferiores en eficiencia, pero el acabado del filo es mucho mejor que con otros aglomerantes. Es recomendable usar barras de grano medio a fino. Se puede usar agua como refrigerante.
Este tipo de aglomerante no es muy común, pero vale la pena mencionarlo, ya que se encuentra en algunas tiendas de suministros de afilado y es utilizado por maestros afiladores. Este aglomerante orgánico se diferencia de otros tipos principalmente porque no contiene carburo de boro, que suele encontrarse en otros. Además, es más blando que los demás. El polvo de diamante para este aglomerante se controla meticulosamente, especialmente al usarlo en piedras de grano fino, para las que fue diseñado, y proporciona un acabado de filo muy limpio.
Imagen 4. Piedra de afilar con aglomerante OSB.
En cuanto al acabado superficial, esta unión solo puede ser superada por piedras de afilar aglomeradas con polímero o de excelente calidad, hechas de roca de esquisto natural. Pueden funcionar con agua o aceite para su refrigeración.
Por varias razones, las piedras abrasivas aglomeradas con polímero no pueden considerarse una solución de afilado muy popular.
Imagen 5. Piedra de afilar con aglomerante polimérico.
La unión de este tipo de abrasivo se puede clasificar como compuestos sintéticos oligoméricos que incluyen grupos epoxi para una fuerte fijación de los granos de diamante. El resultado es una sustancia resistente a la abrasión con cierta plasticidad. Gracias a estas propiedades, los granos de diamante actúan eficazmente sobre la superficie del filo, dejándola extremadamente afilada y manteniendo una buena tasa de renovación del grano.
La calidad del aglomerante y de los diamantes puede dar lugar a resultados variables con tamaños de grano similares. Cuando se utilizan correctamente con aceite, los abrasivos de alta calidad pueden proporcionar un acabado excepcionalmente fino y crear un borde notablemente afilado. Un aspecto importante de estas piedras es su tasa de eliminación de metal relativamente baja.
La mayoría de los abrasivos de diamante existentes se pueden clasificar no solo por tipo de enlace, sino también por su tamaño: tamaño completo, tipo Apex, varillas de afilar de bolsillo y otras herramientas de afilar de diamante.
Las piedras de esta categoría miden principalmente unos 20 cm de largo y entre 5 y 8 cm de ancho.
Imagen 6. Piedra de tamaño natural (piedra de banco)
El propósito principal de estas piedras es trabajar con hojas largas y grandes. El aglomerante galvánico es el más común debido a su bajo costo. También existen otras piedras aglomerantes, pero suelen tener un costo significativamente mayor.
Este factor de forma está diseñado principalmente para su uso con afiladores guiados de varios fabricantes.
Imagen 7. Piedras de afilar tipo Apex.
Normalmente, el tamaño oscila entre 15 cm de largo y 2,5 cm de ancho. Este es probablemente el tamaño más común de las piedras de afilar. Los kits de afilado TSPROF incluyen abrasivos con revestimiento de diamante de este tipo . Otros sistemas de portaabrasivos similares difieren del concepto de cola de milano, pero no están tan extendidos.
Las barras de bolsillo están diseñadas para uso portátil y suelen tener entre 10 y 13 centímetros de largo.
Imagen 8. Piedras de bolsillo.
Se pueden utilizar en combinación con sistemas de afilado manuales compactos o de forma independiente.
También existe una gama de herramientas de afilado de diamante que forman parte de afiladores de diferentes marcas. También se pueden usar de forma independiente para afilar hojas de cuchillos.
Imagen 9. Otros abrasivos de diamante
No hay una única respuesta a esta pregunta, ya que no existe un adhesivo universal adecuado para todas las tareas de afilado.
Muchas marcas suelen incluir piedras de afilar de diamante en sus kits. La mayoría de los abrasivos de diamante son de una sola cara, pero algunos fabricantes ofrecen piedras de doble cara para facilitar su uso. Puede encontrar piedras de afilar similares en nuestra tienda online.
Si visita la sección “Piedras de afilar” de nuestra tienda, encontrará un juego de barras recubiertas de diamante de 5 tamaños de grano diferentes, así como un juego de 4 placas de diamante con revestimiento de tres capas.
Los afiladores expertos con grandes volúmenes de trabajo y distintas calidades y condiciones de cuchillos pueden tener sus soluciones, pero para uso doméstico es mejor basar su elección en las necesidades personales y/o en su colección de cuchillos.
Recomendamos usar piedras de afilar de diamante con resina. Ofrecen un acabado superficial excepcional y son increíblemente resistentes al desgaste. En nuestra tienda online encontrará las piedras de afilar de diamante con resina TSPROF Alpha , disponibles individualmente en blísteres o en juegos de 7 piezas de diferentes granos para todas las etapas de afilado de cuchillos.
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