«АЛМАЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ: АКТУАЛЬНЫЙ ВОПРОС»

Частное предприятие «Инструмент-сервис», г. Винница

Н. Л. Стасюк, кандидат экономических наук, доцент, директор ЧП «Инструмент-сервис»; 

В. В. Стасюк, заместитель директора по производству

В производстве алмазного инструмента существует определенный список вопросов, требующих безотлагательного решения. Один из них – нормативные документы, которые часто, несмотря на свое назначение координировать производственный процесс, тормозят развитие отрасли.

ГОСТ-ы для алмазного инструмента, если и датированы 80-90 годами прошлого века (то есть им 25-35 лет), фактически разрабатывались в 60-70 годы. И лишь небольшие дополнения внесены позже. То есть им уже 45-55 лет. В то же время, эти документы разрабатывались страной, которая имела собственное природное алмазное сырье. По понятным причинам в них не упоминаются актуальные и прогрессивные: CVD, MCD, PCD.

Незначительным исключением являются алмазные карандаши: 3908-0059 –  3908-0060 и 3908-0086 – 3908-0088, и 90-я группа карандашей, так как для их производства в начале 90-х годов прошлого века некоторые производители использовали APC-3, APC-4.

Инертность мышления и нежелание иметь хлопоты с освоением новых видов инструмента, которые особенно были присущи предприятиям государственной формы собственности, всегда становились препятствием внедрять их в производство. Особенно это касалось военных заводов. С этой проблемой  настойчиво боролся выдающийся ученый Валентин Бакуль. К большому сожалению, эта тенденция актуальна и в наше время.

Еще одной проблемой, вытекающей из несовершенной нормативной документации является то, что предприятия иногда не могут закупить новый вид инструмента или комплектующих, ведь они не указаны в технологическом процессе, регламентированном этой же документацией.

Не будем останавливаться на проблемах ГОСТ-ов, ведь это отдельный вопрос для тех, кто будет разрабатывать новые нормативные документы. На практике же последние должны быть адаптированы к мировым техническим стандартам, содержать четкие требования относительно инструмента, которые были бы понятны для производителей всего мира.

Так, инденторы для измерения твердости по методу Роквелла, Виккерса, Кнупа всем понятны. Ведь есть четкие, общепринятые требования к рабочей части алмаза, которая является основной в инструменте. При этом корпус индентора может отличаться по той причине, что каждый производитель использует индивидуальное оборудование. Подобная закономерность существует почти для всех видов алмазного инструмента.

Эффективно использовать кристаллы MCD (Monocrystalline diamond), которые не только могут, но и полностью заменяют природный алмаз, имея четкие преимущества перед ним:

1) проще приобрести;

2) дешевле по стоимости;

3) более прогнозируемое качество (отсутствует внутреннее напряжение и т.д.);

4) удобен в производстве (использование калиброванного сырья).

І. Карандаши алмазные с расположением кристаллов по оси.

Правящий инструмент в современном исполнении должен иметь понятные и прогнозируемые характеристики, а не двойной смысл. Именно поэтому на Частном предприятии «Инструмент-сервис» разработана собственная классификация алмазного правящего инструмента, которая меняет подход к комплектации алмазного инструмента. Например, если это инструмент с расположением кристаллов по оси (см. Рисунок 1) – указывается фактический размер кристалла     (а не весовая группа) и количество кристаллов в инструменте, их фактический вес. Пример таких алмазных карандашей приведен в Таблице 1.

Таблица 1. Карандаши алмазные с расположением кристаллов по оси.

№   п/п	Шифр инструмента	Каратность кристаллов, к-т	Количество кристаллов в инструменте, шт.	Каратность инструмента, к-т
1	2	3	4	5
1	10.15 MCD	0,15-0,16	6	0,90-0,96
2	10.18 MCD	0,17-0,18	6	1,02-1,08

 

Рисунок 1. Карандаш алмазный правящий с расположением кристаллов по оси 

 Так, в инструменте с расположением кристаллов по оси, согласно классификации ЧП «Инструмент-сервис», указывается фактический размер кристалла, количество кристаллов, их фактический вес.

Согласно ГОСТ 607-80 «Карандаши алмазные для правки шлифовальных кругов. Технические условия», алмазный карандаш 3908-0053 каратностью        0,50 к-т, весовая группа 0,10-0,20 к-т, может иметь 5 кристаллов (0,10 к-т х 5 шт. = 0,50 к-т), но и карандаш 3908-0052 с весовой группой 0,05-0,10 к-т (0,10 к-т х 5 шт. = 0,50 к-т) может иметь 5 кристаллов. Поэтому возникает противоречие: маркировать этот карандаш как 3908-0052 или 3908-0053?

Данный алмазный инструмент может иметь следующие варианты набора кристаллов по весовым группам:

0,10 к-т +0,20 к-т + 0,10 к-т + 0,10 к-т = 0,50 к-т;

или 0,16 к-т х 3 шт. = 0,56 к-т;

или 0,14 к-т х 4 шт. = 0,42 к-т;

или 0,15 к-т х 2 шт. = 0,30 к-т + 0,20 к-т. = 0,50 к-т?

Возникает логичный вопрос: так какие же кристаллы использовать для изготовления алмазного карандаша? Потому что подбор сырья до 0,50 карат становится проблематичным, хлопотным и трудным для исполнения.

На сегодняшний день алмазное сырье предлагается в виде кристалла с размерами в мешах или в диаметре: 2,0; 2,2; 2,4 ... и т.д. Как видим, разница в весовой группе минимальная, поэтому и становится целесообразно указывать при маркировке алмазного инструмента с расположением кристаллов по оси следующую информацию:

– Количество кристаллов в штуках;

– Величину кристаллов в каратах.

Это особенно важно в моделях алмазного инструмента, о которых я скажу позже.

Подсчитаем наглядно стоимость изготовления алмазного инструмента на примере алмазного карандаша с расположением алмазов цепочкой по оси корпуса. Анализируя сырье, из которого производится такой карандаш, то, например,           4-5 кристаллов для алмазного инструмента является вполне приемлемым, но возможны следующие варианты:

0,10 к-т х 5 шт. = 0,50 к-т;

или 0,14 к-т х 5 шт. = 0,70 к-т;

или 0,20 к-т х 5 шт. = 1,00 к-т.

Легко заметить, что инструмент может содержать одинаковое количество кристаллов, однако они будут разной весовой группы, в конечном итоге может либо увеличить, либо уменьшить общую каратность, а следовательно – и стоимость.

Именно поэтому Частное предприятие «Инструмент-сервис» предлагает изменить подход к комплектации алмазного инструмента. Ведь можно увеличить общую каратность карандаша (в том числе и из-за увеличения количества кристаллов в нем), например, тем же повысить ресурс работы инструмента, а, как следствие, – производительность предприятия-заказчика. Исходя из этого, легко сравнить параметры алмазного карандаша по ГОСТ 607-80 и алмазного карандаша по классификации ЧП «Инструмент-сервис», которые приведены в Таблице 2.

 

Таблица 2. Сравнительная характеристика аналогичных карандашей согласно разным классификациям.

Инструмент     Параметры	Алмазный карандаш 3908-0053 согласно ГОСТ 607-80	Алмазный карандаш 10.17 MCD согласно классификации ЧП «Инструмент-сервис»	Алмазный карандаш 10.18 MCD согласно классификации ЧП «Инструмент-сервис»
1	2	3	4
Каратность, к-т	0,50	0,85-0,90	1,02-1,08
Весовая группа, к-т	0,10-0,20	0,17-0,18	0,17-0,18
Количество кристаллов, шт.	3-5	5	6

 

Подсчитаем, насколько выше ресурс работы алмазного карандаша  10.17 MCD в сравнении с алмазным карандашом 3908-0053. Предположим, что ресурс работы карандаша 3908-0053 это: y, тогда ресурс работы карандаша 10.17 MCD это: x. Составляем систему:

х=0,50. у= 0,90/х => у=0,90/0,50  =>1,80

Вывод следующий, ресурс работы алмазного карандаша 10.17 MCD на 80% больше ресурса работы карандаша 3908-0053. Это означает, что 2 карандаша 10.17 MCD работает как 3 карандаша 3908-0053.

Исходя из Таблицы 2, алмазный карандаш 10.18 MCD отличается от 10.17 MCD только одним кристаллом. Поэтому подсчитаем, как наличие этого одного кристалла влияет на ресурс работы алмазного карандаша 10.18 MCD в сравнении с альтернативным 3908-0053. Предположим, что ресурс работы карандаша 3908-0053 это: y, тогда ресурс работы карандаша 10.18 MCD это x: . Составляем систему:

х=0,50, у=0,90/х =>у=1,08/050 =>2,16

Вывод следующий, ресурс работы алмазного карандаша 10.18 MCD на 116% больше ресурса работы алмазного карандаша 3908-0053, что на 36% больше ресурса работы карандаша 10.17 MCD по сравнению с 3908-0053. Это означает, что 1 карандаш 10.18 MCD работает как 2 карандаша 3908-0053.

Итак, заказывая алмазный инструмент, который, согласно ГОСТ-у, соответствует требованиям производства:

                                        0,13 к-т х 4 шт. = 0,52 к-т;

                                        или 0,13 к-т х 5 шт. = 0,65 к-т,

понятно, что заказчик не должен оплачивать стоимость изготовления каждого пятого алмазного карандаша, ведь по факту он содержит меньшее количество алмазного сырья.

А если взять следующий подбор кристаллов:

                                          0,18 к-т х 5 шт. = 0,90 к-т;

                                          или 0,18 к-т х 5 шт. = 1,08 к-т,

оказывается, что для заказчика стоимость изготовления карандаша вдвое меньше.

Проанализировав наши расчеты, можно сделать вывод, что, в первую очередь, для заказчиков выгоднее покупать инструмент, изготовленный по классификатору ЧП «Инструмент-сервис». Ведь он имеет более высокий ресурс работы, за счет большего количества крупных кристаллов. Поэтому можно с уверенностью утверждать, что является экономически выгодным отходить вперед от параметров ГОСТ-ов, других устаревших нормативных технологических документов. И даже простой пример с алмазными карандашами с расположением алмазов по оси показал, что для заказчика гораздо выгоднее применять для правки абразивных кругов такой карандаш, который имеет большую каратность. В частности, экономическая выгода для заказчика заключается в:

1) экономии на стоимости изготовления инструмента;

2) увеличении ресурса работы инструмента;

3) уменьшении аномального износа инструмента.

II. Карандаши алмазные с послойным расположением кристаллов.

Если же за основу взять изготовления алмазного инструмента с послойным расположением алмазов (Рисунок 2), то заказчик четко владеет информацией о:

1) величине кристаллов;

2) количестве кристаллов в штуках в одном слое;

3) количестве слоев кристаллов;

4) общем весе кристаллов в каратах.

                                                  

                                Рисунок 2. Карандаш алмазный с послойным расположением кристаллов.

ІІІ. Карандаши алмазные с послойным расположением кристаллов различной величины (MIX).

Пример параметров карандашей алмазных с послойным расположением кристаллов различной величины, согласно классификации ЧП «Инструмент-сервис», приведен в Таблице 3.

Таблица 3. Карандаши алмазные с послойным расположением алмазов разной величины (MIX)

 

Частное предприятие «Инструмент-сервис» предлагает своим заказчикам алмазный инструмент с послойным расположением алмазных зерен различной величины. В основу такого инструмента поставлено использование высококачественных синтетически выращенных алмазов крупной и мелкой зернистостей, что повышает износостойкость и производительность инструмента. Таким образом, нагрузка распределяется между крупными и мелкими зернами, что дает возможность увеличить ресурс инструмента. Также износостойкость достигается использованием оптимального соотношения между количеством карат, которые заложены в инструменте и стоимостью средств, затраченных на его производство. То есть на единицу затраченных средств получается инструмент со значительно высшим ресурсом. Обладая этой информацией, заказчик не переплачивает за инструмент, получая при этом высокое качество.

Пример карандаша алмазного с послойным расположением кристаллов различной величины приведен на Рисунке 3.

                                                                                                                                                                                                                                                                                

Фото 1. Карандаш алмазный с послойным расположением кристаллов различной величины (MIX)