[發明專利]一種金剛石刀具全激光制作方法

在審

• 申請號: 201710338480.6
• 申請日: 2017-05-13
• 公開（公告）號: CN106984913A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 蔡志祥;阮玲慧;覃鏡銘;孫智龍
• 申請（專利權）人: 深圳光韻達激光應用技術有限公司;武漢因泰萊激光科技有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K26/38;B23K26/21;B23K26/60
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王少強

本發明提供一種金剛石刀具全激光制作方法，包括以下步驟，S1：金剛石復合片切割；采用激光方法將一整塊金剛石復合片切割成若干塊金剛石刀片；S2：加工刀具基體；在金剛石刀片焊接部位鏟磨刀具基體后刀面，且保證刀具基體比金剛石刀片成型尺寸小0.1?0.15mm；S3：將金剛石刀片和刀具基體固定到激光工作臺上，并將金剛石刀片焊接到刀具基體上，制備金剛石刀具；S4：將步驟S3制備得到的金剛石刀具固定到激光工作臺上，根據要求選擇加工工藝，使激光在金剛石刀具上通過刻蝕作用去除多余的金剛石材料，加工出完整的金剛石刀具；S5：用工業酒精或者丙酮溶液清洗金剛石刀具表面；加工處理完成，本發明加工效率高，對人工技術水平要求不高，適合于大規模工業生產。

[技術領域]

本發明涉及金剛石刀具制作技術領域，尤其涉及一種充分利用激光能量高，定向性好，自動化程度高，穩定性好，可以滿足多種技術要求的金剛石刀具全激光制作方法。

[背景技術]

近年來，隨著科學技術的發展，通訊、航空航天等領域各項技術都得到了長足的發展。相應的，其對材料性能及加工技術的要求也日益提高。各種新型材料，如陶瓷、超硬玻璃材料、碳纖維增強塑料及顆粒增強金屬基復合材料，得到了廣泛的應用。這些材料具有許多良好的性能：如耐磨性極好、強度高、熱膨脹系數小等，因而，也決定了對它們加工時要求刀具質量非常高。金剛石刀具高硬度、高耐磨性、高熱導率、低摩擦系數、低熱膨脹系數等優異特性，它是一種理想的新型材料加工工具。然而，也正是由于金剛石刀具的這種超硬特性，使得金剛石刀具的加工遭遇了極大的挑戰。

目前金剛石刀具常規加工工藝中，首先是采用機械法將一整塊金剛石復合片切割成若干塊金剛石刀片，然后將切割好的金剛石刀片釬焊到基體上，最后采用機械刃磨法對刀具進行開刃。

但是該方法在機械法或者電火花在切割金剛石刀片過程中材料利用率低，機械法在切割過程中由于切縫過大，無法加工邊界等缺點導致邊界及材料浪費，而電火花在切割過程中容易出現切縫邊緣炭化發黑等現象，切割邊緣粗糙，進而降低材料的利用率，而目前金剛石本身的成本很高。

金剛石釬焊實際就是靠低溫釬料熔化連接刀具與基體，但是釬焊時升溫速度快，釬料熔化控制難度大，導致結合強度低，切割過程中承載能力差，在高速切削特別是干切時，刀頭摩擦受熱導致釬料熔化，容易造成刀頭脫落，易造成意外事故。

機械刃磨方法本質是金剛石與金剛石的對研。從工業應用角度來說，機械刃磨方法工藝最簡單，設備也比較低廉。金剛石刀具在傳統的機械刃磨過程中，研磨盤轉速高，研磨壓力和研磨接觸面的摩擦力大，故刀具刃磨效率高。但由于這種刃磨方法具有不連續的沖擊作用，要得到刃口鈍圓半徑小于70-80nm的金剛石刀具比較困難。該方法對工人經驗要求較高，不利于刀具的大規模生產。由于砂輪形狀的限制無法加工出形狀復雜的刀具。

基于上述問題，怎么才能提高生產效率，簡化工藝流程，保證整個生產過程的安全，是本領域的技術人員經常考慮的問題，經過多次實驗和長久的研發，也取得了較好的成績。

[發明內容]

為克服現有技術所存在的問題，本發明提供一種充分利用激光能量高，定向性好，自動化程度高，穩定性好，可以滿足多種技術要求的金剛石刀具全激光制作方法。

本發明解決技術問題的方案是提供一種金剛石刀具全激光制作方法，包括以下步驟，

S1：金剛石復合片切割；采用激光方法將一整塊金剛石復合片切割成若干塊金剛石刀片；

S2：加工刀具基體；在金剛石刀片焊接部位鏟磨與金剛石刀片相吻合的刀具基體后刀面，且保證刀具基體比金剛石刀片成型尺寸小0.1-0.15mm，以便對金剛石刀片進行刃口加工時，不加工到刀具基體；

S3：將金剛石刀片和刀具基體固定到激光工作臺上，并將金剛石刀片焊接到刀具基體上，制備得到金剛石刀具；