[发明专利]一种冶熔金刚石雕刻刀及其制备方法

权利要求书

1.一种冶熔金刚石雕刻刀，其特征在于，包括刀杆，所述刀杆端面开设有纵横交错的沟槽，靠端面的刀杆侧表面开设有螺旋沟纹，所述沟槽和螺旋沟纹内先填充一层金刚石再焊接一层金刚石，制成雕刻刀的刀尖，所述刀杆中部螺旋焊接一层金刚石且带有螺旋式排屑槽，制成雕刻刀的刀身。

2.如权利要求1所述冶熔金刚石雕刻刀，其特征在于，所述沟槽的宽度为金刚石粒度的1-1.5倍，其深度为0.5-0.7mm；所述螺旋沟纹的节距为1.4-1.8mm。

3.如权利要求2所述冶熔金刚石雕刻刀，其特征在于，所述沟槽的宽度为0.6-0.8mm。

4.如权利要求1或2所述冶熔金刚石雕刻刀，其特征在于，所述刀尖上的金刚石通过向沟槽和螺旋沟纹内同时填充18/20粒度、25/30粒度或30/35粒度中任意两种金刚石的组合物制成。

5.一种如权利要求1～4任一项所述冶熔金刚石雕刻刀的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)刀杆制备：刀杆采用合金工具钢制备，所述沟槽和螺旋沟纹用碳化硅喷砂处理，并用酒精清洗干净，备用；

2)粉末配制与料浆调制：所述粉末包括铜基/镍基钎焊料、高分子粘结剂和稀释剂，将铜基/镍基钎焊料粉末与高分子粘结剂充分搅拌，调制成焊膏，再在其中添加适量的稀释剂，得到粘度至15～25秒(3#蔡恩杯粘度标定)的焊膏料浆，再用罐子密封保存；

3)刀尖上料：将刀杆沟槽、螺旋沟纹处喷涂或涂刷一层薄的粘结剂，再向沟槽、螺旋沟纹内填充两种粒度不同的金刚石；

4)再次上料：准备上料工装，将高分子缠绕带紧固于刀杆的一端上，且使高分子缠绕带螺旋方向与刀杆旋转方向一致，利于粉屑排出，将刀杆的另一端固定于轴承座上，通过皮带传动做旋转运动，同时将步骤2)制备的焊膏料浆通过喷枪一步或分多步喷涂于刀尖和刀身，使料浆不流挂，刀尖和刀身上的焊膏厚度为0.2-1mm；待焊膏料浆平铺于刀杆上时，撒上金刚石或撒上金刚石和与金刚石粒度相仿的粉料球形粒子的混合物料；干燥后，再进行第二轮喷涂，使金刚石表面覆盖一层焊膏料浆；

5)检测与补料：将步骤4)上料且干燥后的刀杆上的高分子缠绕带去掉，并去除不规则的残留粉料与金刚石；检测，并对于较大区域没有金刚石进行补料；

6)脱胶与烧结：将刀杆置于纯氢气氛或氩气气氛炉内脱除其中的粘结剂，气氛露点低于-40℃，脱胶温度介于350-450℃，脱胶时间1-3小时，脱胶后置于高真空炉内进行烧结。

6.如权利要求5所述冶熔金刚石雕刻刀的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述铜基钎焊料为铜锡钛雾化合金粉末或银铜钛雾化合金粉末、铜锡合金粉末和钎焊助剂，所述铜锡钛雾化合金粉末包括锡含量8wt％-22wt％、钛含量5wt％-15wt％，其余为铜；银铜钛雾化合金粉末包括铜含量20wt％-30wt％、钛含量3.5wt％-6wt％，其余为银；所述镍基钎焊料包括镍基自熔性合金粉末、镍磷合金粉末和钎焊助剂，所述镍基自熔性合金粉末包括铬含量14wt％-17wt％，硼含量2.5wt-4.5wt％，硅含量3wt％-3.5wt％，其余为镍，高分子粘结剂的含量占粉末总重量的5％-20％，所述稀释剂为正庚烷、四氯化碳、石油醚中的一种或两种。

7.如权利要求5所述冶熔金刚石雕刻刀的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述上料工装包括高分子螺旋带和带动刀杆旋转的旋转机构，所述高分子螺旋带套设在刀杆上，其螺旋方向与刀杆旋转方向一致，便于刀身表层金刚石的上料，所述旋转机构包括滚轮、皮带、轴承座和架体，所述架体上设有多个安装刀杆的轴承座，所述轴承座的另一端连接有滚轮，所述滚轮上套设有皮带，所述滚轮与驱动电机连接，并通过驱动电机转动带动轴承座旋转。

8.如权利要求7所述冶熔金刚石雕刻刀的制备方法，其特征在于，所述高分子螺旋带的螺旋方向、刀杆旋转方向、刀杆的螺旋沟纹的螺旋方向一致。