[發(fā)明專利]有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片及其制作工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810362286.6
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108356352A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紹和;吳晶晶;周侯;王佳亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: B23D61/02
• 分類號: B23D61/02;B23D65/00;C22C26/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吝秀梅

本發(fā)明公開了一種有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片，采用粉末冶金法制造，鋸片直徑30～400mm、厚度0.2～2.0mm，由胎體工作層和安裝孔組成。胎體工作層選用金屬粉末、金剛石和弱化胎體顆粒為原料；金屬粉末和金剛石原料加入有機溶劑配成漿狀料并澆模成型，經(jīng)真空烘烤和低溫?zé)Y(jié)后制成超薄鋸片毛坯；弱化胎體顆粒按照設(shè)計濃度有序定位排列，埋植在毛坯預(yù)定位置，再采用熱壓燒結(jié)工藝制成鋸片。本發(fā)明有序定位弱化胎體超薄金剛石鋸片，切削工作過程中，弱化胎體顆粒自動脫落，使超薄鋸片工作端面呈齒輪狀，具有效率高、壽命長、能耗低等優(yōu)點，利于節(jié)省資源和能源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要屬于機械加工和粉末冶金領(lǐng)域，利用粉末冶金熱壓燒結(jié)技術(shù)，植入有序定位分布結(jié)構(gòu)弱化胎體顆粒，尤其涉及超薄齒輪狀工作面結(jié)構(gòu)金剛石鋸片及其制作工藝。

背景技術(shù)

通用金剛石鋸片厚度大用料多，在薄板、超薄板、貴重材料加工中，切縫寬，材料利用率低，造成巨大的資源浪費；同時，通用厚金剛石鋸片在工作過程中，切割阻力大、鋒利度差、工作效率低、動力消耗高，不利于節(jié)省能源。有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片能有效解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片及其制作工藝。

本發(fā)明鋸片由胎體工作層和安裝孔組成，鋸片直徑30～400mm、厚度0.2～2.0mm，胎體工作層分布有有序定位排列的弱化胎體顆粒；弱化胎體顆粒在工作中脫落，工作面出現(xiàn)凹坑，超薄鋸片自動形成齒輪狀工作面。

所述的有序定位排列是呈等距狀、放射狀或螺旋狀。

所述的弱化胎體顆粒為空心玻璃珠、渾圓化石墨顆?；驕唸A化碳化硅顆粒。

弱化胎體顆粒體積濃度為2％～30％，粒徑為0.2～2.0mm。

所述的有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片制作工藝如下：第一步，石墨模具和合金鋼模具與壓頭準(zhǔn)備；第二步，工作層漿狀料配置；第三步，漿狀料澆模成型；第四步，真空烘烤；第五步，低溫低壓燒結(jié)；第六步，弱化胎體顆粒有序定位敷布；第七步，熱壓燒結(jié)；第八步，冷卻脫模及開刃等機械加工。

具體過程為：將金屬粉末、金剛石等加入有機溶劑混合配成流動性漿狀料，并澆模成型，置于真空烘箱中，在溫度50～100℃下烘烤10～60min；待漿狀料固結(jié)后，在1～10MPa壓力和300～600℃溫度下保溫保壓燒結(jié)，制成表面預(yù)設(shè)有序定位分布凹坑結(jié)構(gòu)的超薄片毛坯；將毛坯從鋼模取出，敷布弱化胎體顆粒，保證毛坯上每個凹坑內(nèi)有一顆弱化胎體顆粒；將含弱化胎體顆粒的超薄鋸片毛坯組裝于石墨模具中，置于燒結(jié)爐中進(jìn)行保溫保壓燒結(jié)(溫度800～1000℃；壓力10～30MPa)；燒結(jié)完成冷卻后，脫模并開刃，得到有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片。

所述的石墨模具和合金鋼模具與壓頭，低溫低壓燒結(jié)選用的模具壓頭，按照設(shè)計要求保證弱化胎體顆粒呈等距狀、放射狀或螺旋狀有序定位方式排列，壓頭材料選用不銹鋼或其他合金鋼，利用激光雕刻法或電火花法加工；壓頭凸齒位置對應(yīng)呈等距狀、放射狀或螺旋狀有序定位方式，凸齒大小與采用的弱化胎體顆粒大小相當(dāng)，保證壓出的每個凹坑內(nèi)能容納一顆弱化胎體顆粒。

所述的工作層配方含有鈷、鎳、鐵、鉻、銅和錫金屬粉末和金剛石；其中鈷粉、鎳粉、鐵粉和鉻粉各占總質(zhì)量的2％～80％，銅粉和錫粉各占總質(zhì)量的3％～60％；使用的金剛石體積濃度為2％～60％，粒徑為0.04～1.0mm；利用甘油、石蠟、乙醇或乙二醇配成漿狀料。

本發(fā)明涉及的有序定位弱化胎體自形成超薄齒輪狀金剛石鋸片，與常規(guī)鋸片相比，胎體工作層薄，減少了鋸片工作面與被切割材料的接觸面積，切縫窄，阻力小，節(jié)省了資源和能源；工作層弱化胎體顆粒的有序定位排布，使鋸片在切削工作過程中自動形成齒輪狀工作面，進(jìn)一步提高了鋸片切割堅硬脆性材料的鋒利度。

附圖說明