[发明专利]金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片及其制作工艺

权利要求书

1.一种金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片的制作工艺，复合锯片由厚度为0.1～1.0mm的工作层超薄片和厚度为0.1～1.0mm隔离层超薄片组成，两类超薄片复合成锯片节块，所述的金刚石颗粒呈等距状定位分布结构，是指一颗金刚石的周围分布有若干颗等距离的金刚石，超薄层复合锯片由多块锯片节块叠成，其特征在于包括以下工艺：

第一步：模具准备

根据锯片尺寸，选用优质合金钢设计和加工冷压模具，其中钢压头按照设计要求保证金刚石呈等距状定位分布结构，利用激光雕刻法或电火花法加工；选用体积密度大于1.85g/cm³、抗压强度大于45MPa的高强度高纯度高密度的石墨设计和加工烧结模具；

第二步：胎体粉末混合

称取质量合格的所需金属粉末，加入体积分数为30%至80%的润湿剂并混合均匀，得到混合均匀的胎体金属粉末混合料；

第三步：隔离层混料

称取质量合格的石墨粉、碳化硅粉、氧化铝粉、陶瓷粉隔离层原料，加入体积分数为30%至80%的润湿剂并混合均匀，得到混合均匀的隔离层粉料；

第四步：振动布料装模

称取混合均匀的胎体金属粉末混合料，装入放置在超声波或其他高频率振动平台上的冷压模具中，开动超声波或其他高频率振动平台振动0.5～10分钟，振动频率为800Hz至100000Hz，组装好钢压头后，移至压力机上加压成型得到胎体工作层超薄片压坯；称取充分混合均匀的隔离层粉料装入冷压模具中，开动超声波或其他高频率振动平台振动0.5～10分钟，振动频率为800Hz至100000Hz，然后移至压力机上加压成型得到隔离层超薄片压坯；

第五步：金刚石定位分布

使用钢压头冷压成型得到的工作层超薄片压坯，其留有满足金刚石呈等距状定位分布结构的放置坑，将工作层超薄片压坯从钢模取出，采用涂抹粘贴法将金刚石颗粒植入坑内，制得含金刚石颗粒的工作层超薄片压坯；

第六步：粉末冶金法制造节块

将植入金刚石颗粒的工作层超薄片压坯和隔离层超薄片压坯，按照工作层超薄片压坯—隔离层超薄片压坯—工作层超薄片压坯—隔离层超薄片压坯—……—工作层超薄片压坯的顺序组装安置在石墨模具中，置于烧结炉中，先通过加温加压，温度逐步提升至900℃至980℃，压力逐步加至25KN至40KN，然后降温至700℃至790℃，降压至15KN至25KN，进行保温保压2分钟至8分钟，完成热压制作流程；

第七步：冷却脱模

将置于烧结炉的石墨模具组件，待烧结过程结束和冷却后从石墨模中取出得到金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片节块毛坯；

第八步：修磨抛光

将金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片节块毛坯，加工磨光其焊接面及抛光其它各表面；

第九步：焊接开刃

将修磨抛光后节块，利用高频焊接或激光焊接技术，焊接在直径为100～2500mm的锯片基体上，即制成金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片。

2.根据权利要求1所述的金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片的制作工艺，其特征在于：步骤二所述的胎体金属粉末中含钴粉、镍粉、铁粉、钛粉、铬粉、铜粉、锡粉；其中：钴粉、镍粉、铁粉、钛粉和铬粉各占总质量的2%～65%；铜粉和锡粉各占总质量的3%～65%；所用粉末粒径为0.075mm以下。

3.根据权利要求1所述的金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片的制作工艺，其特征在于：步骤三所述的隔离层粉料配方中含石墨粉、碳化硅粉、氧化铝粉、陶瓷粉；其中石墨粉占总质量的3%～90%，粒径为0.075mm以下；碳化硅粉、氧化铝粉、陶瓷粉各占总质量的5%～50%，粒径为0.075mm以下。

4.根据权利要求1所述的金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片的制作工艺，其特征在于：步骤四中所述的振动布料装模，布料装模时将合金钢磨具放置在超声波或其他高频率振动平台上振动1～8分钟，振动频率为20000Hz至80000Hz，振动平台采用超声波或其他高频率振动源提供激振力。

5.根据权利要求1所述的金刚石等距状定位分布超薄层复合锯片的制作工艺，其特征在于：步骤五中所述的金刚石等距状定位分布，使用的金刚石体积浓度为2%～60%，颗粒度为0.04～0.60mm，金刚石颗粒等距状定位分布结构植于超薄工作层胎体中的预定位置，预定位置是利用激光雕刻法或电火花法加工冷压成型的钢压头，用钢压头表面的凹凸坑位置来确定预定位置，冷压成型的超薄工作层压坯中凹坑即为金刚石颗粒植入处，采用涂抹粘贴法将金刚石颗粒置于坑内。