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制造金刚石圆锯片刀头的新方法

[ At 2009-4-13 By stanley   0 comments ]

        目前,金刚石圆锯片刀头的制造在国外普通采用粉末冶金法压制成型工艺。该工艺有几方面不利因素:1)该工艺制造的刀头所用的金刚石要求有较高的品级;2)粉末冶金法压制刀头对胎体配方的设计和工艺要求较严格,否则金刚石脱落现象将非常普遍,从而造成极大的浪费;3)粉末冶金法生产过程会使金刚石产生热损伤影响金刚石原有的性能,并进一步影响锯片的切削性能。
        近年来,研究工作者针对某些硬度较高的难加工石材,采用各种手段对制造刀头进行了大量研究,刀头的切削性能有所改善。但刀头中金刚石利用率低的问题仍未得到很好的解决,而且制造成本很高。但电镀与粉末冶金结合制造金刚石圆锯片刀头的新方法有效的解决了这个问题。
        新方法的主要特点
        1)降低金刚石热损伤
        电镀工艺制造金刚石复合片不存在对金刚石的热损伤,在使用金属粉末热压连接时,可采用相对较低的热压温度,从而可一定程度地降低对金刚石的热损伤。
        2)降低了刀头的烧结难度
        对于本工艺制造的金刚石锯片刀头,磨料把持力问题由电镀工艺决定,易于得到良好的把持力。
        3)制造的刀头锋利度好
        电镀金刚石制品锋利度好,可提高加工效率。
        4)可采用高浓度
        电镀金刚石制品可采用很高的磨料浓度,这是粉末冶金法所无法达到的。
        5)制造成本较低
        制造方法
        1)采用电镀方法制取金刚石复合片
        选用1mm厚铜板作为基体,经过除油、清洗后用夹具夹持牢固。夹具将铜板分割为众多的24mm×12mm小块,每个小块表面经复合电沉积金刚石后揭下即成一复合片。
        将铜板作为阴极,通电沉积Ni或Ni-Co金属后,在平放的铜板上均匀撒上一层金刚石,以小电流密度沉积一定时间后下砂,随后加大电流密度进行加厚镀,在金刚石大部分或全部被沉积金属埋入时,取出夹具,用水清洗干净,从铜板基体上揭下沉积好的复合片,烘干后备用。
        2)粉末冶金法粘结金刚石复合片
        选用几种金属粉末,低熔点铜粉为主,廉价金属粉为辅。加工石材材质不同,要选择不同的金属粉及配比。
        3)装模方式的选择
        模具尺寸为24mm×12mm×9mm。使用金刚石复合片取代原来的磨料层,每片复合片尺寸为24mm×12mm,其厚度主要取决于电镀工艺过程中的加厚沉积时间及电流密度,与复合片中使用的金刚石磨粒的直径值相近。组装层数可根据加工石材材质进行调整。加工石材晶粒越大,层数越小。
        4)烧结工艺的选择
        由于主要采用低熔点金属粉作为粘结剂,因此可采用较低的烧结温度,相比于普通的粉末冶金烧结法,能够降低金刚石的热损伤程度。也可采用冷压成型,真空烧结工艺。
        采用本工艺制造的刀头具有成本低,加工效率高的优势,其生产应用将产生良好的经济效益。因此电镀与粉末冶金结合法制造金刚石圆锯片刀头具有一定的推广应用价值。

 

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