




金刚石锯片
(1)金刚石粒度:常用的金刚石粒度在30/35~60/80范围内。从锯片使用期限、锯切效率上来看,我们可根据石材性质的不同选择金刚石锯片线速度。岩石愈坚硬,宜选取用较细的粒度。因为在同等压力条件下,金刚石愈细愈锋利,有利于切入坚硬的岩石。另外,一般大直径的锯片要求锯切,宜选取用较粗的粒度,如30/40,40/50;小直径的锯片锯切的效率低,要求岩石锯切截面光滑,宜选用较细的粒度,如50/60,60/80。
(2)刀头浓度:所谓金刚石浓度,是指金刚石在工作层胎体中分布的密度(即单位面积内所含金刚石的重量)。9、如果切割时是倾斜切割,切深不宜过大,切割过程中一定要注意安全,尽量不要让自己的身体和锯片在一个平面上,切割过程中听到有异常声音应立即停止切割并检查锯片是否破损,或者检查锯片固定螺丝是否松动。“规范”规定,每立方厘米工作胎体中含4.4克拉的金刚石时,其浓度为100%,含3.3克拉的金刚石时,其浓度为75%。体积浓度表示结块中金刚石所占体积的多少,并规定,当金刚石的体积占总体积的1/4时的浓度为100%。增大金刚石浓度可望延长锯片的寿命,因为增加浓度即减小了每粒金刚石所受的平均切削力。但增加深度必然增加锯片的成本,因而存在一个的浓度,且该浓度随铖切率增大而增大。
(3)刀头结合剂的硬度:一般来说,结合剂的硬度越高,其抗磨损能力越强。因而,当锯切研磨性大的岩石时,结合剂硬度宜高;当锯切材质软的岩石时,结合剂硬度宜低;当锯切研磨性大且硬的岩石时,结合剂硬度宜适中。
(4)力效应、温度效应及磨破损:金刚石圆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。
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。选择锯片时要根据锯切材料的种类、厚度、锯切的速度、锯切的方向、送料速度、锯路宽度需要正确选用锯片。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。它不仅能提高刀头寿命,而且能使刀头表面金刚石突出高度增加,形成较大的岩屑空间,提高切削效率。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。
金刚石与一般的金属及其合金之间具有很高的界面能,致使金刚石不能被一般的低熔点合金所浸润,可焊性极差。目前主要通过在铜银合金焊料中添加强碳化物形成元素或通过对金刚石表面进行金属化处理来提高金刚石与金属之间的可焊性。
①活性钎料法
焊料一般用含Ti的铜银合金,不加助熔剂在惰性气体或真空中焊接。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。常用的钎料成分Ag=68.8wt%,Cu=26.7wt%,Ti=4.5wt%,常用的制备方法是电弧熔炼法和粉末冶金法。Ti作为活性元素在焊接过程中与C反映生成TiC,可提高金刚石与焊料的润湿性和粘结强度。加热温度一般为850℃,保温10分钟,缓冷以减小内应力。
②表面金属化后焊接
金刚石表面的金属化是通过表面处理技术在金刚石表面镀覆金属,使其表面具有金属或类金属的性能。一般是在金刚石的表面镀Ti,Ti与C反应生成TiC,TiC与Ag-Cu合金钎料有较好的润湿性和结合强度。目前常用的镀钛方法
有:真空物***相沉积(PVD,主要包括真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀等),化学气相镀和粉末覆盖烧结。从目前技术看,锯切金刚石的深度可达到1mm至10mm,一般会选择大直径锯片。PVD法单次镀覆量低,镀覆过程中金刚石的温度低于500℃,镀层与金刚石之间是物理附着、无化学冶金。CVD法Ti与金刚石发生化学反应形成强力冶金结合,反应温度高,损害金刚石。
电镀金刚石砂轮存缺陷:
镀层金属与基体及磨料结合面上并不存牢固化学冶金结合,磨料实际上只被机械包埋镶嵌镀层金属,因而把持力小,金刚石颗粒负荷较重磨削易脱落(或镀层成片剥落)而导致整体失效;为增加把持力就必须增加镀层厚度,其结果磨粒高度容屑空间减小,砂轮容易发生堵塞,散热效果差,工件表面容易发生。金属结合剂金刚石工具,是首要因素,选择用于切削或磨削特定的材料,工具,当一个,视物如何努力或磨料。目前国内电镀砂轮制造尚未实现按加工条件要求而优化设计出砂轮地貌,单层电镀金刚石砂轮这些固有弊端必然会大大限制它磨削应用。
电镀金刚石砂轮用途:
电镀金刚石砂轮是用电化学法制作的金刚石砂轮.砂轮工作层含有金刚石磨粒。
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