[发明专利]一种金刚石线锯

说明书

技术领域

本发明涉及一种金刚石工具，具体地涉及一种金刚石线锯。

背景技术

金刚石作为最硬的材料，广泛使用于材料的加工特别是非金属脆硬材料的研磨切割加工，并广泛应用于金刚石线锯、金刚石绳锯等切割工具中。金刚石线锯多用于晶体切割，其直径大都在1mm以内，用于晶体加工的金刚石线锯(将很细的金刚石通过电镀的方式沉积在钢丝线上获得)直径小，切缝小，具有被切材料消耗、浪费小的特点，但是，由于线锯上附着的金刚石磨粒较小，其粒径大都在0.1mm以下，因此，若将其用于石材切割时，切割效率很低，无法满足生产需求。目前石材加工领域中有一种类似于金刚石线锯的金刚石串珠绳(使用一根钢丝绳将表面或里面含有金刚石的圆筒状珠子串在一起获得)，其直径大都在φ5.5mm～11mm之间，由于绳锯直径较大，并可在切割工作层(即金刚石串珠)上使用φ0.3～1mm(即60目～20目)左右的金刚石，因此，其切割效率较高，并广泛适用于石材切割工业。目前石材行业的荒料切割中使用的金刚石绳串珠绳，其直径为φ5.5mm～11mm左右，该金刚石串珠绳虽然可以满足切割石材的要求，但加工过程中切缝太大，因而造成宝贵石材矿产资源的极大浪费，另一方面，由于绳锯直径大、阻力大，所需的动力也大，因而造成切割时耗电也大。

为解决以上的难题，人们已作出极大的努力，如US6463921公开了一种带有磨料的线锯及其制造方法(“Abrasive wire for a wire saw and a method of manufacturing theadrasive wire”)，其通过一种感光树脂将金刚石粘结在金属线的外缘形成金刚石线锯，但该种线锯的金刚石在切割过程中容易脱落，另外感光树脂本身也不耐磨，直接影响了线锯的使用寿命。US6915796B2公开了一种超硬材料线锯和制造方法(“Superabrasive wiresaw and associated methods of manufacture”)，其使用环氧树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂将表面合金处理过的金刚石(以钎焊方式处理)，直接粘结到钢线的外围，制成φ0.5mm左右的线锯。上述方法改善了金刚石线锯切割工作时金刚石在树脂内的把持力，但环氧树脂等脆性树脂在切割工作时，难免会容易消耗，并直接影响到线锯切割后期的本身强度及使用寿命，因而很难推广使用。JP2005238377A中公开了一种线锯(“saw wire”)，该线锯包括一多边形截面(含正方形)的金属丝，在每个面上采取电镀的方式将金刚石固定在金属丝上。上述的方式充分考虑了增加金刚石的接触基面，从而可采用大颗粒的金刚石，以提高切割效率。但这种工艺制作难度较大，且线锯在切割过程中也会不均匀磨损而引起线锯断裂现象，难于推广。另外，JP2004209573A中也公开了了一种线锯(“saw wire”)，其使用丙烯酸树脂将金刚石粘结在线锯上，然后外层再用树脂将金刚石填埋起来粘结在钢线上，只露出金刚石顶部。这种制造方法还是使用树脂结合剂将金刚石简单结合在钢线的周围，金刚石仍然容易脱落，并无法提高金刚石线锯的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于石材切割的金刚石线锯，该金刚石线锯的制造工艺简单，生产成本低，且线锯中的金刚石磨粒在切割过程中不易脱落。

为了达成上述目的，本发明以下的技术方案：

一种金刚石线锯，其特征在于：包括金刚石磨粒、片状基体、橡塑材料层和位于橡塑材料层中心的中心线，所述金刚石磨粒固定于该片状基体上，所述橡塑材料层包覆中心线、片状基体和金刚石磨粒上除切割面以外的部分。

在上述的金刚石线锯中，结合有金刚石磨粒的片状基体在橡塑材料层中可以是有规律排列的，也可以是无规律排列的。

需要说明的是，所述金刚石磨粒的切割面可以与橡塑材料层一样平整，也可以略高于橡塑材料层。

在推荐的实施例中，所述中心线的表面形成凹槽，所述片状基体嵌到所述凹槽中。

在推荐的实施例中，所述片状基体固定连接于所述中心线上，所述片状基体在中心线上以连续形式、间隔形式或缠绕形式排列。本发明的片状基体可以为方形或不规则的形状，从侧面看，它可以是平面状、弧面状、或为封闭或不封闭圆筒状。在片状基体为弧面状、或为封闭或不封闭圆筒状时，基片的两端均向下弯折一角度，使其包覆在弹性材料之内，用以防止金属基片在线锯切割过程中掀开脱离。另外，本发明的片状基体既可以是规则几何形的，也可以是不规则形状的。

片状基体的投影宽度小于或等于中心线直径。