В алюминиевой короне

Шихта для изготовления алмазоносного рабочего слоя для одного круга готова. Но прежде чем испечь ее, необходимо весьма тщательно смешать все порошки, чтобы равномерно распределить кристаллики алмазов по всему составу будущего рабочего слоя круга. Простым встряхиванием этого не добиться. Смесь высыпают в стеклянный бочкообразный цилиндр, плотно закрывают его притертой крышкой и включают электродвигатель. Цилиндр начинает вращаться, но не обычно, а переваливаясь с боку на бок (его ось расположена по диагонали). За свое неуклюжее, странное вращение цилиндр получил меткое название — «пьяная бочка».

В «пьяной бочке» перемешивание длится долго — ведь удельные веса составных частей шихты различны, а нужно, чтобы они равномерно перемешались. Когда шихта станет однородной, ее высыпают в кольцеобразные выемки пресс-форм, следя за тем, чтобы ни единая крупинка не просыпалась. Наполненную шихтой пресс-форму накрывают верхней крышкой, обе половинки скрепляют и собранную форму укладывают под гидравлический пресс. Поворот крана — и верхняя массивная часть пресса дрогнула, поползла вниз. Все ближе и ближе форма. Началось прессование. Стрелка манометра заскользила по циферблату, все выше и выше давление…
Но прессование — только подготовка к спеканию. Под нажимом пресса происходит лишь предварительная «укладка» шихты. Частички сближаются, уплотняются. Из сыпучей прежде массы получается сравнительно прочное колечко. Это еще не рабочий слой будущего шлифовального круга — работать им нельзя, он мгновенно рассыплется. Колечко напоминает сырой, не испеченный еще бублик.

Форма перенесена в электрическую печь. При температуре 700—800 градусов, в атмосфере инертных газов, порошки спекаются в монолит. Теперь это камнеподобная масса, в которой равномерно распределены и прочно «впаяны» миллионы алмазных кристаллов.

Известны и другие способы скрепления алмазных зерен с носителем-связкой: с помощью медно-оловянных порошков; зачеканкой алмазных крупинок в торец круга; гальваническим осаждением металла на алмазные зерна с последующей припайкой к корпусу и др. Под руководством профессора-металлурга Г. И. Погодина-Алексеева разработано несколько рецептур металлических связок, обеспечивающих надежное, нерасторжимое соединение кристаллов алмаза с наполнителем.

Прочнее всего зерна синтетических алмазов удерживаются в связке, если они предварительно подвергаются металлизации (испарительным напылением в вакууме, электролитическим отложением частиц металла, химическим осаждением и т. п.). При этом зерна алмаза покрываются тонкой пленкой никеля, олова или иных металлов, что позволяет потом надежно скрепить их с корпусом круга.

Но вернемся к нашему «испеченному пирогу». Готовое алмазоносное кольцо снова подвергают прессованию, чтобы очистить его от грата. Теперь остается приклеить кольцо к корпусу круга — алюминиевой «короне». В качестве клея употребляют, например, эпоксидную смолу. После проверки точности посадки каждый шлифовальный круг придирчиво проверяют на прочность. Для этого его вращают со скоростью, намного превышающей рабочую. О прочности круга свидетельствует такой пример. На одном из заводов алмазный шлифовальный круг раскрутили со скоростью 56 тысяч оборотов в минуту. Центробежная сила при этом достигла гигантских размеров: каждый квадратный сантиметр поверхности инструмента словно раздирался на части усилием, превосходившим три с половиной тонны! И ничего, круг выстоял, ни единая алмазная крупинка не вылетела из рабочего слоя.

Теперь наступает черед заключительной отделки и маркировки готового круга. Его полируют, а затем гравер наносит на корпус инструмента его полные «имя, отчество и фамилию».