[发明专利]有序定位弱化胎体自形成多组齿轮状金刚石锯片及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种有序定位弱化胎体自形成多组齿轮状金刚石锯片及其制作工艺，锯片由节块和基体组成，节块由厚度均为0.2～2.0mm的工作层和中隔层薄片复合而成；节块工作层选用金属粉末和金刚石为原料，隔层选用石墨粉、陶瓷粉和铜锡合金粉为原料，均加入有机溶剂分别制成工作层和中隔层薄片毛坯；弱化胎体颗粒埋植在工作层薄片毛坯具有凹坑结构的预定位置，再将工作层和中隔层薄片交替间隔组装并烧结成锯片节块；节块焊接于基体上制成直径100～2500mm的锯片.本发明在切削工作过程中，弱化胎体颗粒自动脱落，中隔层超前磨损，节块工作唇面出现凹坑和沟槽，使锯片工作面呈多组齿轮状结构，具有效率高、寿命长、能耗低等优点。

技术领域

本发明属于锯片及其制作工艺领域，涉及机械加工和粉末冶金，利用粉末冶金热压烧结技术，形成多组齿轮状锯片。

背景技术

现有通用的焊接式金刚石锯片，由于节块工作面宽度大，锯切工作过程中存在切缝宽、阻力大、耗能高、效率低等问题。从改变焊接式金刚石锯片切割破碎材料的工作方式着手，采用有序定位分布结构弱化胎体材料颗粒的多组齿轮状工作面结构的金刚石锯片，能有效减小工作面与被加工材料的接触面积，大幅度提高锯片的锋利度，有利于节省能源。

发明内容

本发明目的是提供一种有序定位弱化胎体自形成多组齿轮状金刚石锯片及其制作工艺。

本发明有序定位弱化胎体自形成多组齿轮状金刚石锯片具有下述结构：锯片由节块和基体组成，节块由多个工作层薄片和中隔层薄片交替间隔，按照工作层薄片-中隔层薄片-......-工作层薄片交替间隔叠压构成，工作层薄片表面分布有有序定位排列的弱化胎体颗粒，节块焊接于基体上；所述的工作层薄片和中隔层薄片厚度均为0.2～2.0mm，锯片直径100～2500mm；弱化胎体颗粒在工作中自动脱落，工作层出现凹坑，同时中隔层超前磨损出现沟槽，锯片工作面自动形成多组齿轮状结构。所述的有序定位排列呈等距状、放射状或螺旋状。

所述的弱化胎体颗粒为空心玻璃珠、浑圆化石墨颗粒或浑圆化碳化硅颗粒。

所述的弱化胎体颗粒体积浓度为2％～40％，粒径为0.2～2.0mm。

本发明有序定位弱化胎体自形成多组齿轮状金刚石锯片制作工艺包括：第一步，石墨模具、合金钢模具及压头准备；第二步，工作层浆状料配置；第三步，中隔层浆状料配置；第四步，浆状料浇模成型；第五步，真空烘烤；第六步，低温低压烧结；第七步，弱化胎体颗粒有序定位敷布；第八步，薄片压坯组装热压烧结制造节块；第九步，节块冷却脱模、修磨抛光、焊接开刃。

具体过程为：将金属粉末和金刚石加入有机溶剂混合成流动性工作层浆状料，浇模成型并置于真空烘箱中在温度50～100℃下烘烤10～60min，待浆状料固结后在1～10MPa压力和300～650℃温度下热压烧结，制成表面预设有序定位分布凹坑结构的工作层薄片毛坯；将石墨粉、陶瓷粉和铜锡合金粉加入有机溶剂混合成流动性中隔层浆状料，浇模成型并置于真空烘箱中在温度50～100℃下烘烤10～60min；待浆状料固结后，在1～10MPa压力和300～650℃温度下热压烧结，制成中隔层薄片毛坯；将工作层薄片毛坯和中隔层薄片毛坯从钢模取出，敷布弱化胎体颗粒在工作层薄片毛坯上，保证其每个凹坑内有一颗弱化胎体颗粒；将含弱化胎体颗粒的工作层薄片毛坯和中隔层薄片毛坯交替间隔叠加放入石墨模具中，置于烧结炉中进行热压烧结，温度为800～1000℃，压力为10～30MPa；冷却后脱模、修整、焊接并开刃，得到有序定位弱化胎体自形成多组齿轮状金刚石锯片。

所述的石墨模具、合金钢模具与压头，低温低压烧结选用的模具压头，按照设计要求保证弱化胎体颗粒呈等距状、放射状或螺旋状有序定位排列方式，压头材料选用不锈钢或其他合金钢，利用激光雕刻法或其它法加工；压头凸齿位置对应呈等距状、放射状或螺旋状有序排列方式，保证压出的每个凹坑内能容纳一颗弱化胎体颗粒。