[实用新型]带磨料线锯

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种带磨料线锯，特别指以附着颗粒(硬质磨料)不易脱落的带磨料线锯。这种线锯用于切锯难以切锯的材料和工件，包括石英、氧化铝、硅晶、玻璃、金属、宝石、水泥、石材及砖瓦等。 

背景技术

金刚石，碳化硅，立方氮化硼都是硬质材料，特别是金刚石由于其硬度高于一般的物质，因此常用来制作切割加工之工具，但也由于其硬度高于一般物质，因此在加工制造上有一定困难。现在已有很多利用金刚石附着在线材上制成切割硬质物品的锯材，然而由于材质硬度上差异过大，因此金刚石不易附着在线材上，而且容易脱落，导致线据受损或因切速太低不堪使用，或因切速过快，阻力过大而使线锯断裂等问题。 

现有的带磨料线锯主要有滚压嵌入式、挤压或冲压方式、树脂结合剂固结方式、电镀或复合镀方式制备而成，线锯直径小于5mm。 

滚压嵌入方式是直接将金刚石或其他磨料通过机械作用滚压嵌入到线材基体中，美国专利4485757曾提出一种用滚压嵌入方式制备连续金刚石线锯的工艺，此种工艺制备的金刚石线锯的金刚石涂层直径均匀而厚度及线径不均匀，很难生产出大于120米长的金刚石线。并且，通过机械作用将超硬磨料滚压嵌入到线材基体中，还大大降低了线材的强度。 

挤压或冲压方式是通过两维以上的冲挤压头模，将金刚石或磨料颗粒挤压、冲压进线材的表面以下，然后在冲挤压形成的磨料线锯的表面，涂覆一层1-10 微米的金属、非金属材料。这种方法的优点是可以形成自动化生产线，可以制备长度50km以上，直径均匀、抗磨性好的连续磨料线锯，生产成本低。但其缺点和滚压嵌入方式一样，就是磨料颗粒直接冲压进线材表面会大大降低线材的强度。 

树脂结合剂固结方式是通过热固性树脂或光固化树脂将磨料颗粒固结到线材上，如日本大阪府的住友电气工业株式会社和大阪金刚石工业株式会社共同申请的专利提到在高强度线材上用树脂固定上磨料和填料，磨料尺寸不小于树脂粘结层厚度的三分之二，填料尺寸小于粘结剂厚度的三分之二。线锯制作中的树脂固化需要加热和烧结工序，因此，此线锯制造速度只能提高到每分钟10米左右。这种树脂结合剂固结金刚石制备的金刚线锯磨料尺寸越大，切割速度快，但切割速度随时间变化较大，同时这种金刚石线锯都存在磨料把持强度不高，耐热性差，耐磨性低，加工时线锯磨损严重等问题。 

电镀或复合镀的方式，是通过电镀，电镀和化学镀复合镀的方式，将磨料溶于镀液中，均匀的夹杂在金属镀层中而附着在线材上制备的，这种方式是从水溶液内沉积金属层把磨料颗粒埋住而把持力不够，磨料线锯的寿命短，因此无法从根本上解决磨料颗粒脱落的问题。 

此外还有将磨料颗粒焊接到线材上的制备方式，这种方法通常需要在高温条件下进行，因此对线材和磨料的损伤比较大。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决磨料颗粒脱落的问题，本实用新型提供一种带磨料线锯，特别指以附着硬质磨料颗粒不易脱落的带磨料线锯。这种线锯用于切锯难以切锯的材料和工件，包括但不局限于石英、氧化铝、硅 晶、玻璃、金属、宝石、水泥、石材及砖瓦等。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带磨料线锯，包括金属线材和包覆在金属线材表面的含有金属化合磨料的承载层，所述的金属化合磨料为表面全部或部分包覆有金属化合层的磨料颗粒，所述的金属化合层与磨料颗粒的表层在物理结合力之外存在化学键链接。磨料颗粒被金属化合层全部包覆或部分包覆，且金属化合层与磨料颗粒的表层在范德华力等物理结合力之外存在化学键链接。因此把磨料颗粒牢牢的把持住，解决了磨料颗粒不易附着在线材上，而容易脱落的技术问题。 

作为优选，所述的金属线材采用不锈钢线、碳钢钢线、镀铜钢线、镀锌钢线或镀黄铜钢线。所述的金属线材采用直单线、经过预变形的单线、绞线或编线。 

作为优选，所述的磨料颗粒采用金刚石、碳化硅、立方氮化硼、氧化铝、氧化锆、氮化硅或碳化钨中的一种或几种硬质材料。 

作为优选，所述的金属化合层材料采用以镍、铜、锡、锌、铝或银为主体的合金材料。 

为了提高金属化合层与磨料颗粒结合的活力，降低金属化合层形成的条件，方便高效率的加工生产，以确保金属化合层的性能，添加活化材料，所述的金属化合层中还含有活化材料，所述的活化材料为硅、钛、铬、锰、硼和铝中的一种或多种，所述的活化材料的重量百分比至少超过金属化合层中合金材料总体的0.1%。 

承载层通过电镀、热沾、涂覆、化学镀或复合镀方式部分或全部包裹金属化合磨料；