一種三維分布金剛石刀具及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到花巖石、大理石、鋼筋混凝土等非金屬硬脆材料的切割領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種三維分布金剛石刀具及其制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]金剛石在刀頭上均勻分布有序排列的優(yōu)越性為人們所認(rèn)識(shí)，但在刀頭上加以實(shí)施則是比較困難的事，用人工在刀頭上實(shí)現(xiàn)金剛石均勻分布有排列是可能的，但要大批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化則更為困難，因此金剛石均勻分布有序排列在生產(chǎn)中實(shí)施的工藝與裝備則是極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
[0003]專利200920070665.4提供了一種金剛石有序排列的刀頭，該刀頭由多層設(shè)置有金剛石顆粒的刀片疊加燒結(jié)而成，其中，金剛石顆粒在刀片上有序排列從而形成金剛石有序排列的刀頭，該刀頭可降低金剛石顆粒的濃度、節(jié)約金剛石成本，同時(shí)提高切割效率、延長(zhǎng)刀頭的使用壽命，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作工藝繁瑣、制作成本高等問(wèn)題。專利201110324083.6采用激光打孔制作紫銅模板實(shí)現(xiàn)金剛石有序排擠及三維空間均勻分布，導(dǎo)致刀具生產(chǎn)成本高，效率低，難以產(chǎn)業(yè)化。專利201110304819.3采用在刀頭胎體上形成有若干有序排列且貫穿刀頭胎體的容納孔，金剛石顆粒填充于刀頭胎體的容納孔來(lái)實(shí)現(xiàn)金剛石有序分布，但縱橫交錯(cuò)的容納孔加工難度大。專利200710161619.0采用帶有超磨粒顆粒大小孔的模板，增加了成本，焊接過(guò)程和步驟過(guò)于繁瑣和復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于花巖石、大理石、鋼筋混凝土等非金屬硬脆材料的有序排列三維分布金剛石刀具及其制造工藝，該金剛石刀具上均勻分布有序排列金剛石鋸片，采用成本低廉的制造工藝，實(shí)現(xiàn)金剛石有序排列及三維分布，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作方便，大幅度降低了金剛石刀具的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為:一種三維分布金剛石刀具，包括刀盤和分布于刀盤上的金剛石鋸片，所述金剛石鋸片由鋸片體和分布于其表面的若干條金剛石鋸縫構(gòu)成，所述的金剛石鋸縫平行分布，且其方向與刀盤旋轉(zhuǎn)方向呈30-60°夾角。
[0006]所述金剛石鋸片采用市售釬料以釬焊方式焊接在刀盤上，相鄰兩片金剛石鋸片之間設(shè)置有工藝槽。
[0007]所述金剛石鋸縫由復(fù)合釬料膏釬焊而成，該復(fù)合釬料膏由40-100目的金剛石粉、市售釬焊金剛石用釬料膏以及外加增強(qiáng)顆?；旌隙桑渲?，金剛石粉和外加增強(qiáng)顆粒添加量分別為市售釬焊金剛石用釬料膏重量的10-30%和5-15%，所述的外加增強(qiáng)顆粒為40-100目的碳化鎢粉、氧化鋁粉、氧化鋯粉和二氧化硅粉中一種或多種混合。
[0008]上述的金剛石刀具的制造工藝，包括以下步驟:
I)取現(xiàn)有的鋼鋸片作為鋸片體，并在其表面加工若干條平行排列的切縫作為金剛石鋸縫，且金剛石鋸縫的方向與刀盤的旋轉(zhuǎn)方向呈30-60°夾角； 2)取市售釬焊金剛石用釬料膏，并將其與40-100目的金剛石粉和外加增強(qiáng)顆?；旌现瞥蓮?fù)合釬料膏，然后將復(fù)合釬料膏填入金剛石鋸縫中，備用；
所述復(fù)合釬料膏中，金剛石粉和外加增強(qiáng)顆粒的重量分別為市售釬焊金剛石用釬料膏重量的10-30%和5-15%，所述的外加增強(qiáng)顆粒為40-100目的碳化鎢粉、氧化鋁粉、氧化鋯粉和二氧化硅粉中一種或多種混合；
3)將步驟2)中填充好復(fù)合釬料膏的鋸片體放入到真空爐中進(jìn)行釬焊，釬焊完畢后自然冷卻，從而制得金剛石鋸片；
釬焊時(shí)，保持真空爐中的真空度小于0.1Pa，加熱溫度為700-1150 °C，加熱時(shí)間為0.5-lh ；
4)將步驟3)中制得的金剛石鋸片與現(xiàn)有的刀盤用市售釬料進(jìn)行釬焊結(jié)合，自然冷卻后制得廣品。
[0009]所述金剛石鋸縫的寬度為金剛石粉粒徑的2-3倍。
[0010]有益效果:本發(fā)明通過(guò)在在鋸片體上設(shè)置切縫，并在切縫中釬焊金剛石粉末，釬焊時(shí)，金剛石粉末釬料膏熔化時(shí)，具有一定角度的切縫既能阻礙釬料膏內(nèi)的金剛石顆粒上浮，又能實(shí)現(xiàn)金剛石有序分布，從而使得制備的金剛石刀具鋒利度好、使用壽命延長(zhǎng)，除用于花崗石、大理石、鋼筋混凝土等非金屬硬脆材料的切割加工外，還廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)跑道防滑縫、公路和廣場(chǎng)伸縮縫以及其他非金屬材料和金屬材料的切割加工。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為鋸片體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記:1、刀盤，2、金剛石鋸片，201、鋸片體，202、金剛石鋸縫，3、釬焊焊縫，4、工藝槽。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1、2和3所示，一種三維分布金剛石刀具，包括刀盤I和分布于刀盤I上的金剛石鋸片2，金剛石鋸片2采用市售金剛石釬料(如BNi7釬劑膏、BNi2釬劑膏或CuSnTi釬劑膏)以釬焊方式焊接在刀盤I上，相鄰兩片金剛石鋸片2之間設(shè)置有工藝槽4，所述金剛石鋸片2由鋸片體201和分布于其表面的若干條金剛石鋸縫202構(gòu)成，所述的金剛石鋸縫202平行分布，其方向與刀盤I旋轉(zhuǎn)方向呈30-60°夾角。
[0013]實(shí)施例1
上述三維分布金剛石刀具的制造工藝，包括以下步驟:
O取現(xiàn)有的鋼鋸片作為鋸片體201，并在其表面加工若干條平行排列的切縫作為金剛石鋸縫202，金剛石鋸縫202的間距根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，寬度為金剛石粉粒徑的2-3倍，且金剛石鋸縫202的方向與鋸片體201展開后所形成的矩形平面的橫向中心線呈30°夾角；
2)取市售釬焊金剛石用的BNi7釬劑膏，并將其與40-100目的金剛石粉和外加增強(qiáng)顆?；旌现瞥蓮?fù)合釬料膏，然后將復(fù)合釬料膏填入金剛石鋸縫202中，備用；
所述復(fù)合釬料膏中，金剛石粉和外加增強(qiáng)顆粒的重量分別為市售釬焊金剛石用釬料膏重量的10%和5%，所述的外加增強(qiáng)顆粒為40-100目的碳化鎢粉；
3)將步驟2)中填充好復(fù)合釬料膏的鋸片體201放入到真空爐中進(jìn)行釬焊，釬焊完畢后自然冷卻，從而制得金剛石鋸片2 ;
釬焊時(shí)，保持真空爐中的真空度小于0.1Pa，加熱溫度為700°C，加熱時(shí)間為Ih ;