Utensili in diamante sintetico: vantaggi

Gli utensili in diamante sintetico sono utili per le lavorazioni, come diamantatura, sgrossatura, finitura di metalli preziosi (oro, argento, platino, alluminio, rame, bronzo).

C2 realizza utensili in diamante sia sintetico che naturale e oltre alle gamme standard, lo studio di progettazione di C2 è in grado di assistere e fornire consulenze al cliente per progettare e realizzare utensili personalizzati in base alle esigenze di lavorazione e alle mansioni da svolgere, anche in caso di angolature e sagomature particolarmente complesse.

Come si realizza un diamante sintetico?

La differenza tra il diamante sintetico e quello naturale dipende dal processo di realizzazione, infatti uno avviene per mezzo delle tecnologie ideate dall’uomo, l’altro tramite un processo geologico.

Il diamante sintetico si può ottenere principalmente attraverso due metodi quello HPHT, High – Pressure High – Temperature (sintesi ad elevata pressione e temperatura) o quello CVD, Chemical Vapor Deposition (sintesi a deposizione chimica da vapore).

Il metodo HPHT consiste nel produrre diamanti a partire dalla grafite, un allotropo del diamante, che differisce da esso solo per la struttura cristallina. Sottoponendo la grafite alle condizioni ambientali tipiche della formazione naturale del diamante, si possono ottenere diamanti sintetici. Più nello specifico si sottopone la graffite a temperature intorno ai 1500 °C e a pressioni intorno ai 6 GPa.

Il metodo CVD, invece, consiste nella deposizione continua di carbonio a partire da un suo plasma contenente tutte le informazioni necessarie per la formazione della particolare struttura cristallina del diamante. Questo processo permette di realizzare diamanti sintetici con temperature e pressioni assai più ridotte rispetto al primo metodo.

I primi diamanti sintetici

I primi tentativi documentati di realizzazione dei diamanti sintetici risalgono al periodo tra il 1879 e il 1928, ma solo a partire dal 1940, negli Stati Uniti, in Svezia e nell’Unione sovietica, usando i processi CVD e HPHO ha avuto inizio una vera e propria ricerca sistematica.

Il primo diamante sintetico venne realizzato nel 1953 proprio grazie al metodo HPHT, mentre per il metodo CVD è necessario attendere i primi anni del Duemila.

Vantaggi e proprietà del diamante sintetico.

La creazione dei diamanti sintetici permette di avere maggiore controllo sulle imperfezioni. Per questo motivo solitamente il diamante sintetico presenta molte meno impurità rispetto al diamante naturale e conseguentemente proprietà migliori. Inoltre, grazie al controllo che l’uomo può esercitare nella creazione del diamante è possibile modificarene alcune caratteristiche, affinché sia maggiormente conforme all’uso che se ne farà in seguito.

Durezza

La durezza del diamante sintetico dipende dalla sua purezza, perfezione cristallina e orientamento. Infatti, grazie ai legami covalenti estesi a tutta la struttura e in tutte le direzioni, la struttura del diamante risulta particolarmente stabile e coesa. In media però un diamante sintetico può raggiungere la durezza di 10 sulla scala di Mohs e grazie all’utilizzo di applicazioni specifiche essa può essere controllata più facilmente. Per questo motivo, alcuni diamanti sintetici monocristallini e diamanti HPHT nanocristallini possono risultare più duri rispetto a quelli perfetti che si possono trovare in natura.

Impurità e inclusioni

Il diamante sintetico può presentare meno impurità rispetto a quello naturale. Infatti, in natura è facile che il diamante contenga altri atomi rispetto al solo carbonio. Tali atomi si possono aggregare in fasi macroscopiche chiamate inclusioni. Solitamente, nella creazione del diamante sintetico, si tende a evitare le impurità, ma a volte queste possono essere introdotte intenzionalmente per controllare alcune proprietà del diamante stesso. Per esempio, se al diamante sintetico viene aggiunto del boro si può ottenere un buon conduttore elettrico, mentre con l’aggiunta di azoto il diamante ottiene una maggiore durezza e resistenza.

Conducibilità termica

Il diamante sintetico è un buon conduttore di calore, grazie ai legami covalenti che si formano al suo interno. La conducibilità termica del diamante puro è la più alta conosciuta per oggetti solidi. Se poi si arricchisce il diamante sintetico con del carbonio (99,9%) esso presenta 3000 W·m⁻¹·K⁻¹ a temperatura ambiente, ossia la più alta conducibilità termica.

Costo minore

I diamanti sintetici solitamente hanno un costo minore rispetto a quelli naturali, e proprietà migliori, grazie a una minore presenza di impurità. È prevedibile quindi che i diamanti sintetici, nelle applicazioni industriali, andranno a sostituire quelli naturali. Inoltre, a causa dello storico sfruttamento intensivo cui sono sottoposti i giacimenti di diamanti naturali, questi iniziano a scarseggiare e quindi risulta antieconomico il loro utilizzo nel settore industriale.

Lavorazioni meccaniche e utensili in diamante

Il diamante sintetico è utilizzato per lo più per le applicazioni industriali. Infatti, grazie alla sua durezza e alle caratteristiche viste in precedenza, è perfetto per realizzare utensili con punta di diamante, come quelli prodotti da C2. Con essi è possibile effettuare lavorazioni come lucidatura, taglio, rettifica e asportazione di metalli preziosi (oro, argento, platino, alluminio, rame, bronzo).

Inoltre, gli utensili con punta in diamante avendo una buona conducibilità termica sono anche ottimi per dissipare il calore, generato durante le lavorazioni meccaniche.

Gli utensili in diamante sono invece sconsigliati per lavorazioni di leghe ferrose, infatti ad alte temperature il carbonio risulta molto solubile nel ferro, e ciò comporterebbe a una rapida usura di tipo chimico.

Utensili in diamante C2

C2 realizza sia utensili in diamante sintetico che naturale, e può personalizzare l’utensile in base al disegno del cliente.

La nostra gamma di utensili in diamante comprende:

• Rotelle
• Idrocopiatori
• Posalux
• Fresette
• Martellatori
• Utensili per tornio a ghiaccio
• Utensili per il vuoto
• Filiere

Inoltre, C2 offre su tutti i suoi utensili un servizio di affilatura, ripristino e manutenzione, in modo che sia possibile effettuare le lavorazioni sempre in modo sicuro ed efficiente.