




金刚石锯片在切割石材的过程中,会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。由于力效应和温度效应而引起金刚石锯片的磨捐损。
力效应:在锯切过程中,金刚石锯片要受到轴向力和切向力的作用。由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得金刚石锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。这两种变形都会造成岩石切面不平直、石材浪费多、锯切时噪音大、振动加剧,造成金刚石结块早期破损、金刚石锯片寿命降低。
温度效应:传统理论认为:温度对金刚石锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热奕力而导致金刚石颗粒过早脱落。新研究表明:切割过程中产生的热量主要传入结块。弧区温度不高,一般在40~120℃之间。而磨粒磨削点温度却较高,一般在250~700℃之间。而冷却液只降低弧区的平均温度,对磨粒温度却影响较小。这样的温度不致使石墨炭化,却会使磨粒与工件之间摩擦性能发生变化,并使金刚石与添加剂之间发生热应力,而导致金刚石失效机理发生根本性弯化。研究表明,温度效应是使金刚石锯片破损的影响因素。
金刚石锯片
如何辨别金刚石切割片的好坏?
,观察刀头上在外的金刚砂,观察其浓度和分布情况。好的金刚石锯片,金刚砂的含量不会太少,但也不宜太多,并且分散均匀。
第二,金刚石锯片进口,观察焊缝是否完整,整齐。如果焊缝不连续,且刀头边缘与基体水槽没有垂直对齐,金刚石锯片,将影响排屑以及散热。并且有可能导致刀头脱落。
第三,将锯片提在手中,观察金刚石刀头与基体在水平面上是否对齐,刀头如果参差不齐,犬牙交错,则很可能在使用过程当中造成板材崩边,甚至刀头脱落。
第四,对比刀头厚度和基体厚度。以350mm花岗岩锯片为例,超薄金刚石锯片,一般情况下,刀头要比基体厚1mm左右。350mm大理石锯片刀头会比基体厚0.2mm-0.5mm左右。这样设计的原因是避免损伤基体以及提高锯片使用寿命。
第五,锯片的锋利度和耐磨度会有一个此消彼长的矛盾关系。我们的建议是,当锯片寿命达到预期目标,且锋利度适中后,不要再要求增加寿命。因为外部环境,金刚石锯片,如切机、工人的操作,石材的硬度等情况随时会发生变化,而一旦外部环境改变,原先的耐磨型锯片就不一定能使用。
金刚石刀具的制造方法
目前金刚石的主要加工方法有以下四种:薄膜涂层刀具、厚膜金刚石焊接刀具、金刚石烧结体刀具和单晶金刚石刀具。
2.1 薄膜涂层刀具
薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法(CVD)沉积金刚石薄膜制成的刀具。
由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬质合金以及金属W的热膨胀系与金刚石接近,制膜时产生的热应力小,因此可作为刀体的基体材料。WC-Co系硬质合金中,粘结相Co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形成石墨而降低附着强度,在沉积前需进行预处理以消除Co的影响(一般通过酸腐蚀去Co)。
化学气相沉积法是采用一定的方法把含有C源的气体,在极低的气体压强下,使碳原子在一定区域沉积下来,碳原子在凝聚、沉积过程中形成金刚石相。目前用于沉积金刚石的CVD法主要包括:微波、热灯丝、直流电弧喷射法等。
金刚石薄膜的优点是可应用于各种几何形状复杂的刀具,如带有切屑的刀片、端铣刀、铰刀及钻头;可以用来切削许多非金属材料,切削时切削力小、变形小、工作平稳、磨损慢、工件不易变形,适用于工件材质好、公差小的精加工。主要缺点是金刚石薄膜与基体的粘接力较差,金刚石薄膜刀具不具有重磨性。
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