Jsou v diamantových vrtácích opravdu diamanty? Tohle je skutečnost
Když si koupíte diamantový vrták, možná vás někdy napadlo, co se vlastně pod tím názvem skrývá. Jsou v něm opravdu diamanty? A pokud ano, proč může stát celý vrták jen několik stovek korun, když diamant patří mezi nejdražší materiály na světě?
Odpověď je překvapivě jednoduchá: ano, v diamantových vrtácích jsou skutečné diamanty. Nečekejte ale velký vybroušený kámen. V pracovním povrchu vrtáku se nacházejí drobné diamantové částice, které jsou určeny pro průmyslové použití.
A právě tyto malé diamanty jsou důvodem, proč dokáže diamantový vrták bez problémů pracovat s materiály, jako je tvrdá keramika, porcelánová nebo slinutá dlažba a některé druhy kamene.
Pojďme se podívat, co jsou diamanty v diamantových vrtácích ve skutečnosti zač, jak fungují a proč se časem opotřebují.
Co je diamantový vrták?
Na první pohled vypadá diamantový vrták poměrně obyčejně. Má kovové tělo a na konci pracovní část, která může mít podobu korunky nebo jiného tvaru.
Právě v pracovní části se ale nachází to nejdůležitější – diamantová zrna.
Diamantový vrták proto nefunguje stejně jako klasický vrták do kovu nebo dřeva. Nemá klasický ostrý břit, který by materiál jednoduše odřezával.
Místo toho využívá velké množství drobných diamantových zrn.
Každé z nich se při otáčení dostává do kontaktu s povrchem vrtaného materiálu a postupně z něj odebírá nepatrné množství materiálu. Výsledkem je proces, který můžeme zjednodušeně označit jako obrušování.
A právě proto se diamantové vrtáky tak dobře hodí například na velmi tvrdou dlažbu.
Jsou v diamantových vrtácích opravdu diamanty?
Ano.
Tohle je důležité zdůraznit, protože kolem označení „diamantový vrták“ panuje určitý zmatek.
Nejde pouze o marketingové označení. Pokud je vrták skutečně diamantový, jeho pracovní část obsahuje diamantový materiál ve formě malých zrn nebo částic.
Ve většině průmyslových aplikací se přitom používá především syntetický diamant.
To ale neznamená, že jde o nějaký falešný diamant.
Syntetický diamant je skutečný diamant. Jeho hlavní složkou je uhlík a jeho krystalická struktura odpovídá diamantu. Rozdíl spočívá především v tom, že nebyl vytvořen přírodními geologickými procesy, ale vyroben průmyslově.
A pro výrobu vrtáků je to vlastně ideální.
Výrobce nepotřebuje krásný průhledný diamant vhodný do šperku. Potřebuje malé tvrdé diamantové zrno, které bude dobře pracovat při vrtání.
Proč se do vrtáků nepoužívají velké diamanty?
Protože by to nedávalo žádný smysl.
Při vrtání není důležité, aby byl diamant krásný. Důležité je, aby jeho povrch dokázal obrušovat vrtaný materiál.
Představte si pracovní plochu diamantového vrtáku jako množství miniaturních brusných bodů.
Každé diamantové zrno představuje jeden velmi tvrdý pracovní bod. Když se vrták otáčí, jednotlivá zrna se zakusují do povrchu materiálu a postupně ho obrušují.
Velký diamant by tedy nebyl automaticky lepší.
Naopak je výhodnější mít vhodně rozmístěné množství malých diamantových zrn.
Co je diamantový grit?
Pokud se začnete o diamantové nástroje zajímat podrobněji, narazíte na pojem diamond grit, česky diamantové zrno.
Jde jednoduše o drobné částice diamantu používané jako brusivo nebo řezný materiál v průmyslových nástrojích.
Jejich velikost a vlastnosti se mohou lišit podle toho, k čemu má být konkrétní nástroj určen.
A právě zde se začíná ukazovat, proč není diamantový vrták jako diamantový vrták.
Nestačí totiž říct:
„Tento vrták obsahuje diamant.“
Důležité je také vědět:
- jak velká jsou diamantová zrna,
- jakou mají kvalitu,
- jak jsou rozmístěná,
- jak pevně jsou uchycená,
- jaké mají pojivo,
- pro jaký materiál je nástroj určen.
Dva diamantové vrtáky tak mohou vypadat podobně, ale jejich skutečné vlastnosti mohou být úplně jiné.
Proč se používá právě diamant?
Důvodem je především jeho mimořádná tvrdost.
Při vrtání tvrdého materiálu potřebujeme pracovní část nástroje, která dokáže tento materiál opracovávat, aniž by se okamžitě otupila.
Diamant je v tomto směru mimořádně účinný.
Proto se diamantové nástroje používají při obrábění celé řady tvrdých materiálů. U domácího kutila se s nimi nejčastěji setkáme při vrtání otvorů do tvrdé dlažby, porcelánu, keramiky nebo kamene.
To je také důvod, proč může být diamantový vrták na dlažbu mnohem vhodnější než běžný vrták.
Jak diamantový vrták skutečně vrtá?
Představte si, že přiložíte diamantovou korunku na povrch dlaždice a začnete ji otáčet.
Diamantová zrna na pracovní ploše se začnou dotýkat povrchu.
Protože jsou extrémně tvrdá, postupně z něj odebírají malé částice.
Jedno zrno samozřejmě nevytvoří otvor.
Pracují společně desítky, stovky nebo mnohem více diamantových zrn, podle konstrukce konkrétního nástroje.
Vrtání tak probíhá postupným úběrem materiálu.
To je zásadní rozdíl oproti klasickému vrtáku.
Klasický vrták má přesně vytvořenou řeznou geometrii. Diamantová korunka se v podstatě chová jako velmi tvrdý kruhový brusný nástroj.
Proč diamantový vrták dokáže vrtat do slinuté dlažby?
Slinutá dlažba patří mezi materiály, se kterými může mít běžné vrtání problém.
Je velmi tvrdá a odolná.
Právě tady se projeví výhoda diamantových zrn.
Místo toho, aby se vrták snažil vytvořit klasický řez, diamantová zrna povrch postupně obrušují.
Proto může být diamantová korunka vhodnou volbou například pro otvor pro:
- vodovodní baterii,
- přívod vody,
- odpad,
- kotvení,
- elektroinstalační krabici,
- další prostupy instalací.
Samozřejmě vždy záleží na konkrétním typu vrtáku a materiálu.
Jsou diamanty v celém vrtáku?
Ne.
Tohle je další častý omyl.
Když je na obalu napsáno diamantový vrták, neznamená to, že je celý vrták vyrobený z diamantu.
Kovové tělo je samozřejmě z běžného konstrukčního materiálu.
Diamant se nachází především v pracovní části nástroje, kde má skutečně něco dělat.
U různých konstrukcí může být diamantová vrstva vytvořena různým způsobem.
Jak jsou diamantová zrna na vrtáku uchycena?
Existuje několik základních způsobů.
Jedním z nich je galvanické uchycení diamantových zrn. Diamantová zrna jsou v tomto případě upevněna v kovové vrstvě na povrchu nástroje.
Další možností je použití diamantového segmentu, ve kterém jsou diamantová zrna smíchána s pojivem.
Existují také další technologie, například vakuové pájení diamantových zrn.
Každá konstrukce má svoje vlastnosti a hodí se pro jiné použití.
Proto také není možné říct, že všechny diamantové vrtáky fungují úplně stejně.
Co je pojivo?
Pojivo je materiál, který diamantová zrna drží pohromadě a zároveň je spojuje s pracovní částí nástroje.
A právě pojivo má při používání diamantového vrtáku velmi důležitou úlohu.
Možná to zní zvláštně, ale pojivo se musí správně opotřebovávat.
Kdyby drželo diamantová zrna příliš pevně, opotřebovaná zrna by mohla zůstat na povrchu a přestat efektivně pracovat.
Kdyby se naopak opotřebovávalo příliš rychle, diamantová zrna by se z nástroje uvolňovala příliš rychle a vrták by měl krátkou životnost.
Výrobce proto musí najít správný kompromis.
Proč se diamantový vrták časem opotřebuje?
Tady se dostáváme k další zajímavé věci.
Možná si řeknete:
„Když je diamant tak tvrdý, jak se může diamantový vrták opotřebovat?“
Odpověď spočívá v konstrukci celého nástroje.
Při vrtání se diamantová zrna postupně opotřebovávají. Mohou se otupovat, lámat nebo se uvolňovat z pojiva.
Současně se opotřebovává i materiál, který diamantová zrna drží.
A to je vlastně žádoucí.
Dobře navržený diamantový nástroj není založený na tom, že jedno diamantové zrno bude pracovat navždy.
Místo toho se při postupném opotřebení dostávají do pracovní polohy nová diamantová zrna.
Pracovní plocha se tedy během používání neustále mění.
Proč nový diamantový vrták nemusí vrtat nejlépe?
U některých diamantových nástrojů může být nový pracovní povrch zpočátku méně agresivní.
Postupným používáním se část pojiva odstraní a některá diamantová zrna se více odkryjí.
Tomuto procesu se často říká otevření nástroje.
Nástroj se tak může po určité době používání dostat do stavu, kdy začne pracovat efektivněji.
To je jeden z důvodů, proč není vždy správné hodnotit diamantový vrták pouze podle prvního otvoru.
Samozřejmě záleží na konkrétní konstrukci a technologii výroby.
Znamená více diamantů automaticky lepší vrták?
Ne.
Tohle je poměrně důležitá informace, pokud vybíráte nový diamantový vrták.
Mohlo by se zdát, že čím více diamantových zrn výrobce použije, tím lepší bude výsledek.
Ve skutečnosti je důležité správné množství, velikost a vlastnosti diamantových zrn v kombinaci s vhodným pojivem.
Když je diamantových zrn příliš mnoho, mohou se navzájem ovlivňovat a pracovní proces nemusí být optimální.
Když je jich naopak příliš málo, může být nástroj agresivní, ale zároveň se může rychleji opotřebovat.
Proto je konstrukce diamantového nástroje poměrně sofistikovaná záležitost.
Jakou roli hraje velikost diamantových zrn?
Velikost zrna má vliv na charakter práce nástroje.
Obecně lze říct, že větší diamantová zrna mohou být vhodná tam, kde je potřeba agresivnější úběr materiálu.
Jemnější zrno může naopak vést k jemnějšímu obrábění.
Neexistuje tedy jedna univerzální velikost diamantového zrna, která by byla nejlepší pro všechno.
Výrobce musí zohlednit materiál, rychlost práce, požadovanou životnost nástroje a další vlastnosti.
Proč diamantový vrták někdy vydrží jen několik otvorů?
Tohle je otázka, kterou si položí mnoho lidí po koupi levnější diamantové korunky.
Odpověď nemusí být automaticky:
„Protože je nekvalitní.“
Životnost ovlivňuje celá řada faktorů.
Například:
- tvrdost vrtaného materiálu,
- konstrukce vrtáku,
- kvalita diamantových zrn,
- množství diamantů,
- způsob uchycení zrn,
- rychlost otáčení,
- tlak na vrták,
- chlazení,
- délka jednotlivých pracovních cyklů.
Stejný vrták proto může jednomu člověku vydržet několik otvorů a jinému podstatně déle.
Velký problém je přehřívání
Při vrtání tvrdých materiálů vzniká teplo.
A právě diamantový vrták může při nesprávném používání velmi rychle ztratit své pracovní vlastnosti.
Podle konkrétní konstrukce může být potřeba vrták chladit vodou, případně používat nástroj určený pro vrtání nasucho.
Vždy je proto důležité řídit se určením konkrétního vrtáku.
Rozhodně neplatí, že když je na vrtáku diamant, můžeme s ním vrtat libovolně, libovolnou rychlostí a bez ohledu na chlazení.
Takže diamantový vrták není nezničitelný
Tohle je možná největší mýtus.
Diamantový vrták není nesmrtelný.
Diamantová zrna sice mají mimořádnou tvrdost, ale pracovní proces je založený právě na jejich postupném opotřebení.
Kromě toho se opotřebovává i pojivo a další části nástroje.
Když se tedy po určitém počtu otvorů diamantová korunka začne výrazně zhoršovat, není to nic neobvyklého.
Je to spotřební nástroj.
Jeho úkolem není vydržet navždy, ale odvést určité množství práce s co nejlepším poměrem rychlosti, kvality a životnosti.
A proč tedy diamantový vrták není drahý jako diamantový šperk?
Protože diamant v nástroji není ve stejné podobě jako diamant používaný ve šperkařství.
Průmyslové diamantové zrno může být malé, neprůhledné, nepravidelné a vyrobené synteticky.
Nemá význam jako šperk.
Jeho hodnota spočívá v jeho technických vlastnostech.
Výrobce proto nepotřebuje platit za krásný kámen. Potřebuje vyrobit dostatečné množství vhodných diamantových částic a správně je zabudovat do nástroje.
A právě díky tomu můžeme mít diamantový vrták, který stojí řádově stovky korun, přestože skutečně obsahuje diamant.
Jak poznat kvalitní diamantový vrták?
Samotný nápis DIAMANT na obalu vám toho příliš neřekne.
Při výběru je důležitější zjistit, pro jaký materiál je nástroj určený a jakou má konstrukci.
Zajímat by vás mělo například:
Na co je určený?
Jiný nástroj může být vhodný na keramický obklad a jiný na tvrdou slinutou dlažbu.
Je určený pro vrtání nasucho nebo s chlazením?
To může mít zásadní vliv na životnost.
Jaký má průměr a konstrukci pracovní části?
Podle toho se bude nástroj chovat při práci.
Jakou má očekávanou životnost?
U kvalitnějších nástrojů výrobce často uvádí předpokládaný počet otvorů nebo rozsah použití.
A především je dobré si uvědomit, že cena samotná není zárukou kvality.
Závěr: Co jsou tedy ty „diamanty“?
Takže až příště vezmete do ruky diamantový vrták, už víte, co se pod tím názvem skutečně skrývá.
Nejde o jeden velký diamant ukrytý uvnitř kovové korunky.
Jde o velké množství drobných diamantových zrn, která jsou součástí pracovní vrstvy nástroje. V moderních průmyslových nástrojích se velmi často používá syntetický diamant, který je pro tento účel vyráběn přímo s požadovanými vlastnostmi.
Tato diamantová zrna při vrtání postupně obrušují tvrdý materiál.
A právě proto dokáže diamantový vrták zvládnout materiály, se kterými si běžný vrták často neporadí.
Takže odpověď na otázku z titulku je jednoduchá:
Ano, v diamantových vrtácích jsou skutečné diamanty. Jen jsou mnohem menší, než si většina lidí představuje.
A právě jejich velikost, vlastnosti, množství, způsob uchycení a kombinace s pojivem rozhodují o tom, jak dobře bude konkrétní diamantový vrták fungovat.
Video přímo na Youtube zde
