[发明专利]一种用于钻头棒料切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种刀片及工艺，特别是一种用于钻头棒料切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺。

背景技术

复合金刚石切片具有优良的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等特点，但同时存在强度较低、韧性不足等缺点。在复合金刚石中加入添加剂是改善金刚石材料强度和韧性的有效方法，采用该方法制取的复合金刚石切片具有较高的强度、韧性和致密度。

制造复合金刚石切片的传统工艺方法是热压法(HP)，即在一定工艺条件下将金属粉料热压成饼状烧结体，然后通过线切割或金刚石砂轮切割成需要的形状，再按ISO标准进行刃磨。虽然用该工艺生产金刚石切片质量稳定、致密性好、晶粒细小，但存在以下缺点：①刀片存在各向异性；②不能生产形状复杂及带孔的刀片；③生产周期长，生产效率低，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于钻头棒料切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺，该刀片强度高、韧性和致密度好；对钢类材料的亲和性小，切削润湿性好；刀片与被加工材料的摩擦较小，刀片使用寿命长；并且制造方便，生产成本低，生产效率高。本发明的目的是通过下述技术方案实现的，一种用于磁性材料切割的金刚石超薄切片配方，其特征是：该切片是由酚醛树脂粘接剂加辅助金属填料之和为100％配比混合，其中酚醛树脂粘接剂是22％，平均粒径为0.46μm；辅助填料钨粉3％，铜粉25％，锌粉12％，硅粉26％，炭黑7％，钼粉5％，金刚石磨料按刀片尺寸的体积加入密度为0.66G/CBM与辅助金属填料、粘接剂混合。

所述金刚石粉平均粒径为0.46μm。

所述的刀片是圆环形状，外观尺寸外径×内径×厚度为46×38×0.1，单位是mm。

所述粘接剂为酚醛树脂，平均粒径为0.59μm。

该复合金刚石切片的生产工艺流程为：1)混合配料；2)装模投料；3)预压及定模热压；4)卸模硬化；5)气氛保护冷却；6)机械加工；7)产品检验；8)烙印及包装入库。

所述该金刚石切片的具体工艺步骤如下：

1)混合配料：

a)按照上述重量百分配比将原料：

辅助调料、金刚石料混合均匀；然后将两种原料经球磨机进行球磨→振磨→球磨，再将上述重量百分比的粘接剂将球磨后的原料粘接均匀，再加分散剂乙醇将粉料分散均匀，80目过筛，混合料于真空箱内烘干；

b)混合造粒：①将步骤a)粉料预压成块状体，砸碎后分别用20目和40目的筛子过筛，去除大于20目小于40目的粉体；②滚筒式造粒，用球磨桶和球磨机连续滚动而成；

2)装模投料

将混合后的原料装入预制的模具内，涂上硬脂酸锌防粘剂，将料投入膜腔内搅匀、刮平；

3)预压及定模热压：

将上述经造粒后的原料通过复合金刚石切片模具进行压制，然后在带有加热板的压机上热压到规定尺寸；

4)卸模硬化

保温结束热脱模，产品毛坯缓冷至室温；鼓风电热烘箱硬化；

5)气氛保护冷却：

将坯体在真空状态下升温至1200℃，加入2MPa的氩气保护；然后升温至1850℃时，保温30分钟，再加入8MPa的氩气，随炉冷却；其真空温度分别为400℃和1200℃；

6)机械加工：

用树脂结合剂砂轮并通过C18WC磨削液对上述处理后的刀片进行刃磨；

7)产品检验；

8)烙印、包装入库。

所述真空箱内烘烤温度不高于80℃。

所述滚筒式造粒连续滚动30～60分钟。

所述预压压机压力为300-600kg/cm²；热压温度为170-180℃，保温10-30min。

所述电热烘箱185℃硬化8h。

本发明的有益效果是：由于这种复合金刚石切片的主要成分是在金刚石基料中加入一定比例的各种不同成份金属粉末，通过其混合料的配比及制造工艺使得该刀片强度高、韧性和致密度好；对钢类材料的亲和性小，切削润湿性好；刀片与被加工材料的摩擦较小，刀片使用寿命长；并且制造方便，生产成本低，生产效率高，有效克服了传统热压法工艺的缺点与不足。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步说明，需要说明的是下述实施例仅仅用于说明本发明，但并不用于限制本发明的实施范围。

实施例1