提议一种低温电镀法与粉末冶金热压法相贯串制造金刚石圆锯片刀头的新工艺。该工艺采取电镀法制造金刚石复合基块做为金刚石圆锯片刀头的骨架与磨料,再通太低熔点金属粉末粘结制成金刚石圆锯片刀头。实验声明,该工艺制备的金刚石刀头横蛮耐用,并具备优秀的功用价钱比。
一、引言
在将大理石、花岗石由荒料加工为饰面板材的进程中,锯切加工是极其关键的工序,锯切加工成本占一块石材加工成本的50%以上。于是,低落锯切器械即金刚石圆锯片刀头的制形成本,提升其哄骗功用和寿命,就成为低落石材加工成本的首要路径之一。
暂时,国表里广大采取粉末冶金抑制成型法制造金刚石圆锯片刀头(节块),但该工艺存在如下不够之处:
(1)对金刚石等第请求较高;
(2)对胎体配方的安排和工艺请求较严厉,不然金刚石易零落;
(3)工艺进程会对金刚石形成热损伤,进而影响金刚石圆锯片的切削功用。
采取电镀工艺制造金刚石圆锯片的保守法子是一次成型法,即直接在基体上电镀出金刚石刀头。该法子临盆周期长,工艺繁杂且需求模具。另一法子为二次成型法,即首先采取电镀工艺制做刀头,尔后经历电镀将刀头镶嵌到基体上制成锯片。与一次成型法比拟,二次成型法临盆周期较短,工艺较简略,不需求模具,成本较低,原料也轻易把持。但由于石材产业对切割器械的精度、光洁度、平坦度、成形性等请求继续提升,采取普遍电镀工艺制造金刚石圆锯片仍有较时势限性,由于电流密度的束缚,与热压成型法比拟临盆效率较低,临盆批量较小。
为提升金刚石圆锯片的加功效率,低落加工成本,连年来人们采取了金刚石表面金属化本领、制粒本领、优化锯切参数、锯切器械与被加工石材般配等多种伎俩[1~3]来革新金刚石圆锯片的切削功用,但刀头中金刚石操纵率低的题目仍未取得很好管理。
本文在实验根底上提议一种采取电镀法制造金刚石复合基块,并通太低熔点粉末冶金法将其粘结成金刚石圆锯片刀头的新工艺。该工艺将低温电镀法与粉末冶金热压法相贯串,可提升金刚石圆锯片的临盆效率和哄骗功用,进而可灵验低落刀具的制形成本,于是具备优秀的推行运用价格。
二、制造工艺1.电镀法制造金刚石复合基块
采取低温电镀法制造金刚石复合基块的工艺过程为[4]:前管理→打击镀→空镀→上砂镀→加厚镀→水洗→烘干。
(1)前管理 产业临盆的金刚石中含有杂质,需求去除后才具哄骗,不然会形成电镀复合基块中金刚石与胎体间的结协力下落。管理法子为:NaOH溶液加热煮沸→水洗→稀硝酸加热→水洗→镀液预浸泡。经历强碱与强酸的贯串管理,可去除金刚石表面的有机物和金属杂质。经历镀液浸泡管理,可增进金刚石与镀液的浸湿性,进而提升金刚石与胎体材料间的结协力。电镀基体在堆积以前要施行除油管理并充足水洗,以防止堆积面有绝缘处并维护镀液不受混浊。
(2)复合堆积 采用1mm厚的铜板做为基体,经除油、洗濯后用夹具夹持巩固。夹具将铜板分隔为多个24mm×12mm(尺寸可依照需求安排)的小块,经复合电镀堆积金刚石与金属后,从每一小块表面便可取得一片金刚石电镀复合基块。夹具旨趣图如图1所示。
图1 夹具旨趣图
电镀时,以铜板为阴极,通电后先施行预镀,尔后在铜板上匀称撒上一层金刚石(称为上砂),以小电流密度电镀必定的工夫后下砂,随后加大电流密度施行加厚镀。当大部份或一块金刚石被电堆积金属埋入时,掏出夹具,用水洗濯后从铜板基体上揭下堆积好的复合基块。着末,对复合基块施行烘干管理,以供制造刀头时哄骗。
每一复合基块的尺寸为24mm×12mm,其厚度首要取决于加厚镀的堆积工夫和电流密度,个别与复合基块中哄骗的金刚石磨粒的直径值相近。图2为金刚石电镀复合基块的表面描写。
图2 金刚石电镀复合基块的表面描写
2.粉末冶金热压法制造刀具
采取低熔点粉末冶金热压法将多个金刚石电镀复合基块粘结在一同,制成份层的金刚石圆锯片刀头。粘接剂采取以铜为主、此外便宜金属为辅的低熔点金属粉末。加工石材的材质不同,采用的金属品种及配比也不类似。
制造刀头的模具仍采取保守工艺规格(24mm×12mm×9mm)。金刚石电镀复合基块的组装层数可依照被加工石材材质的不同而加以调换,个别来讲,石材晶粒越粗壮,层数可越少。
由于采取了低熔点金属粉末做为粘结剂,于是可采取较低的烧结温度,进而低落了金刚石的热损伤水平。
金刚石圆锯片刀头的制造也可采取冷压成型或真空烧结工艺。
三关键本领1.金刚石电镀复合基块的原料
由于采取金刚石电镀复合基块替代了金刚石磨料层,复合基块上的金刚石成为锯切加工的主体,于是复合基块的原料对刀头原料起偏首要影响。复合基块的原料取决于电镀时采用的金刚石原料以及电镀进程的工艺把持。于是,请求电镀进程能堆积出结构精致的胎体材料,并对固化在此中的金刚石有优秀的操纵力。为此,需取舍公道的堆积合金和电镀工艺参数,并订定无误的上砂工艺。
2.复合基块之间的粘结
复合基块之间的粘接原料决意了金属粉末层与复合基块磨料层之间的结协力,结协力的巨细对锯切加工功用有偏首要影响。倘若电镀复合基块时金刚石埋入较深,则金属与复合基块之间的贯通转折为电镀胎体金属材料与粉末冶金金属材料之间的贯通,在这类状况下,两者之间的结协力较强,刀具能够继承较大的锯切负荷。
四论断(1)由于首要采取低熔点金属粉末做为粘结剂,并采取较低的热压温度,于是低落了金刚石的热损伤,并管理了金刚石的氧化题目。由于烧结温度较低,低落了烧结难度;
(2)磨料的操纵力由电镀工艺决意,并易于取得优秀的操纵力;
(3)电镀金刚石成品可采取较高的磨料浓度,于是锯片横蛮,可提升锯切加功效率;
(4)金刚石电镀复合基块的制备可采用Ⅱ、Ⅲ型下等第金刚石。由于刀头制形成本中金刚石的成本占据较高比例,于是可大幅度低落金刚石圆锯片刀头的制形成本。
根源:超硬寰宇
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