磨料呈雙螺旋排布的金剛石線鋸及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金剛石工具及其制作方法，具體的涉及一種磨料呈雙螺旋排布的金剛石線鋸及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種廣泛應(yīng)用的切割工具，金剛石線鋸多用于晶體切割，其直徑大都在0.1至0.45mm，可以用來切割硅片、石材、陶瓷、混凝土、光學(xué)玻璃等脆性材料，也可應(yīng)用于鋁合金等有色金屬及其合金的切割加工。其優(yōu)點(diǎn)是切縫窄、出材率高；切割過程平穩(wěn)，切割硅晶、陶瓷等脆性材料不崩邊；切割溫度低，切割面無燒傷；能切割大尺寸工件，對(duì)環(huán)境污染小，通常使用水作為冷卻液。但現(xiàn)有金剛石線鋸都是單層磨料電鍍或樹脂熱固化法制作而成，其存在的主要問題:一是金剛石磨料隨機(jī)排布，容肩空間小，切割易堵塞線鋸；二是磨料只是被機(jī)械的包埋鑲嵌在結(jié)合劑中，結(jié)合強(qiáng)度不高，磨料易脫落，線鋸壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中金剛石與基體結(jié)合不牢固、磨料隨機(jī)排布、容肩空間小的問題，而提供金剛石分散均勻排布、磨粒與基體牢固結(jié)合的一種磨料呈雙螺旋排布的金剛石線鋸及其制作方法。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種磨料呈雙螺旋排布的金剛石線鋸，包括304不銹鋼絲基體、釬焊結(jié)合劑和混合磨料三部分組成，混合磨料通過釬焊結(jié)合劑釬焊到304不銹鋼絲基體上，其中304不銹鋼絲的直徑為0.8mm-1.6mm,混合磨料呈雙螺旋排布。
[0005]進(jìn)一步的，呈雙螺旋排布的混合磨料中的螺距為2.lmm-2.5mm,螺紋升角為15。-18。。
[0006]進(jìn)一步的，釬焊結(jié)合劑是以鋁鎂鈦合金作為釬焊材料。
[0007]進(jìn)一步的，混合磨料是指金剛石與立方氮化硼混合磨料，且金剛石磨粒與立方氮化硼磨粒的配比為5:1。
[0008]本發(fā)明的金剛石線鋸的制作方法，包括以下步驟:
1)、采用鋼絲校直機(jī)對(duì)直徑0.8mm-1.6mm的304不銹鋼絲基體進(jìn)行校直；
2)、304不銹鋼絲表面清理:
a、用水基金屬清洗劑對(duì)304不銹鋼絲進(jìn)行溶劑清洗和化學(xué)處理；
b、對(duì)304不銹鋼絲表面進(jìn)行砂紙打磨，砂紙可以選用2000目或2500目中的一種；
c、將打磨完的304不銹鋼絲放入超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行超聲波清洗，再用丙酮脫脂；
3)、在304不銹鋼絲表面均勻涂覆一層粘結(jié)劑；
4)、使304不銹鋼絲繞軸線以8-10r/s的速度勻速旋轉(zhuǎn)，將直徑為0.5mm的第一尼龍線和直徑為Imm的第二尼龍線以2.lmm-2.5mm的螺距、15° -18°的螺紋升角均勻纏繞涂有粘結(jié)劑的304不銹鋼絲基體上； 5)、將金剛石磨粒與立方氮化硼磨粒以5:1的配比布于繞線后的304不銹鋼絲基體粘結(jié)劑表面；
6)、將第一尼龍線和第二尼龍線從304不銹鋼絲基體表面拆除，金剛石與立方氮化硼在304不銹鋼絲基體表面呈現(xiàn)具有一定間距的雙螺旋線排列；
7)、在304不銹鋼絲粘結(jié)劑表面與混合磨料表面均勻排布一層粉狀釬料；
8)、涂覆粘結(jié)劑；
9)、在氬氣保護(hù)下，以500-1000kHz的感應(yīng)加熱頻率、lkff-1.5kff的加熱功率、900-1200°條件下，以鋁鎂鈦合金為釬焊材料快速熔化釬料，冷卻后金剛石與立方氮化硼磨料通過釬焊結(jié)合劑牢固固定在304不銹鋼絲基體表面，形成磨料呈雙螺旋排布的金剛石線鋸。
[0009]其中，第3)步和第8)步中的粘接劑都為水玻璃、樹脂、膨潤(rùn)土、膠水中的一種或多種，第3)中的粘結(jié)劑的涂覆厚度為0.1mm，且第3)步中的粘結(jié)劑的濃度大于第8)步中粘接劑的濃度，第4)步中的第一尼龍線和第二尼龍線的間距為0.5mm。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
1.采用500-1000kHz的感應(yīng)加熱頻率、lkw-l.5kW的加熱功率、900-1200度條件在氬氣保護(hù)下，以鋁鎂鈦合金為釬焊材料，提高混合磨料與304不銹鋼絲基體的結(jié)合力，且前期對(duì)304不銹鋼絲的處理都可以使磨粒牢固固定在304不銹鋼絲基體表面；
2.采用磨料為金剛石與立方氮化硼以5:1的配比，使磨料表面凹凸，更有利于切割，且立方氮化硼對(duì)鐵及碳元素材料切割效果好，金剛石對(duì)石質(zhì)材料和混凝土的切割效果好；
3.金剛石與立方氮化硼磨粒呈雙螺旋排布，由螺旋狀形成的凹槽在切割時(shí)接觸面小，可以儲(chǔ)水、排肩，實(shí)現(xiàn)快速切割。
【附圖說明】
[0011]圖1為實(shí)施例1、2、3中在不銹鋼絲基體表面繞螺旋線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為實(shí)施例1、2、3中在不銹鋼絲表面的粘結(jié)劑上粘附金剛石磨粒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為實(shí)施例1、2、3中拆除繞線后磨粒呈雙螺旋排布的線鋸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為實(shí)施例1、2、3中涂膠過程中使用的膠水涂覆裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、304不銹鋼絲；2、混合磨粒；3、第一尼龍線；4、容器；5、粘結(jié)劑；6、第二尼龍線。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]一種磨料呈雙螺旋排布的金剛石線鋸，包括304不銹鋼絲I基體、釬焊結(jié)合劑和混合磨料2三部分組成，混合磨料2通過釬焊結(jié)合劑釬焊到304不銹鋼絲I基體上，其中304不銹鋼絲I的直徑為0.8mm-l.6mm，混合磨料2呈雙螺旋排布；其中釬焊結(jié)合劑是以鋁鎂鈦合金作為釬焊材料，可以提高混合磨料2與304不銹鋼絲I基體的結(jié)合力，使混合磨粒2牢固固定在304不銹鋼絲基體I表面；混合磨料2是指金剛石與立方氮化硼混合磨料，且金剛石磨粒與立方氮化硼磨粒的配比為5: 1，金剛石與立方氮化硼以5:1的配比組成的混合磨料2，可以使螺旋線呈現(xiàn)凹凸，有利于切割，而且金剛石和立方氮化硼的性質(zhì)不同，金剛石在高溫時(shí)與鐵、碳有明顯的親和效果，在對(duì)鐵質(zhì)物質(zhì)進(jìn)行切割時(shí)，所產(chǎn)生的高溫很容易使金剛石產(chǎn)生石墨化，從而失去切割能力，但對(duì)石質(zhì)材料和混凝土卻有很好的切割作用，而立方氮化硼與鐵、碳元素材料無明顯親和效果，克服了單純使用一種金剛石磨粒的缺陷，兩者混合使用可以提高線鋸的壽命；呈雙螺旋排布的混合磨料2中螺距為2.lmm-2.5mm,螺紋升角為15。-18。。
[0018]實(shí)施例1
具體制作時(shí)，將一根直徑為0.8mm的304不銹鋼絲I基體用鋼絲校直機(jī)校直后，用水基金屬清洗劑對(duì)304不銹鋼絲I進(jìn)行溶劑清洗和化學(xué)處理，再用2000目的砂紙進(jìn)行打磨，放入超聲波清洗后用丙酮脫脂，將水玻璃放置在膠水涂覆裝置的容器4中，將304不銹鋼絲I從容器4底部的孔里勻速穿出并通過水玻璃以0.1mm的厚度均勻涂覆在不銹鋼絲上，使304不銹鋼絲繞軸線以8r/s的速度旋轉(zhuǎn)，取直徑為0.5mm的第一尼龍線3和直徑Imm的第二尼龍線6以2.1mm的螺距、15°的螺紋升角均勻纏繞涂有粘結(jié)劑5的304不銹鋼絲I基體，且保持第一尼龍線3和第二尼龍線6之間的距離為0.5mm,再將金剛石磨粒與立方氮化硼磨粒以5:1的配比布于繞線后的304不銹鋼絲I基體粘結(jié)劑5表面，再把第一尼龍線3和第二尼龍線6從304不銹鋼絲I基體表面拆除，得到金剛石與立方氮化硼在不銹鋼絲基體表面呈現(xiàn)一定間距的雙螺旋線排列，然后再在304不銹鋼絲I粘結(jié)劑5表面與混合磨料2表面均勻排布一層粉狀鋁鎂鈦合金釬料，再涂覆一層濃度較小的水玻璃用于固定釬料，最后在氬氣保護(hù)下，以