一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多层串珠的制备方法，包括如下步骤：S1：将金刚石颗粒均匀地置于基体膜表面，然后将金刚石颗粒压入所述基体膜中，形成单层金刚石膜；S2：将所述单层金刚石膜与由合金粉体单独制备的金属胎体纵向上交替铺设并成型，得到串珠生坯；S3：将所述串珠生坯脱脂后烧结即得空间均匀分布的金刚石串珠。本发明专利技术所述方法替换了传统的将合金粉料与金刚石直接混合后再直接压制的方式，使得金刚石在串珠中的空间分布变得均匀可控。

【技术实现步骤摘要】
一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法
本专利技术公开了一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法，属于石材加工工具领域。
技术介绍
一直以来，金刚石在石料切割绳具的串珠中的分布问题是困扰金刚石绳锯生产厂家的一个重要问题。具体而言，金刚石在串珠中分布不均的具体体现在以下两个方面：一是单颗金刚石串珠中，不同位置金刚石分布不均；二是不同串珠之间金刚石分布不均。金刚石在串珠中分布不均容易造成如下问题：在串珠的金刚石富集区，金刚石难以正常出刃或者出刃后磨平，从而造成金刚石无法发挥切割作用；而在串珠的金刚石稀少区，串珠胎体磨损较快，易造成金刚石脱落或破碎从而失效。尤其是对单颗金刚石偏少的串珠，其串珠磨损较正常串珠偏快，极易进一步发展为局部偏磨，最终造成绳锯提前报废，直接缩短绳锯寿命。。对于镶法烧结金刚石串珠而言，常规金刚石的添入方法为直接将金刚石添入硬质合金粉料中，然后采用三维混料机混合。由于金刚石密度、流动性与硬质合金粉料存在差别，金刚石与硬质合金粉料难以混合均匀，此时金刚石的分布即存在不均现象。为了解决金刚石分布不均的问题，常用的办法包括以下两种：第一种方法为、在金刚石添入粉料混合之前，在金刚石中添加一定量的溶剂进行润湿处理后再混合，进而达到增加金刚石与粉料之间摩擦阻力的目的，防止金刚石偏析，然后再进行冷压、烧结处理。然而实践表明：采用上述方法制备得到的金刚石串珠中金刚石分布情况改善有限，金刚石的分布仍属于随机分布，尤其是经过自动冷压后，金刚石分布不均现象可能更加严重（这主要是由于自动冷压时设备的抖动尤其是刷粉装置的往返运动易造成金刚石偏析）；另外，在对含有金刚石的硬质合金粉料进行压制成型时，由于金刚石的硬度极高，在压制成型过程中极易造成模具的损伤，从而造成模具寿命偏短，尤其是对小直径串珠而言，由于模具损伤导致成本上升的问题更为突出，这大大提升了绳锯的总生产成本。第二种方法为如公开号为CN107283650B的名为一种磨粒均匀分布的绳锯串珠及其制造方法的专利技术专利中所介绍的，在冷压时在下压头指定位置布置坑位，然后将金刚石投入坑位中，再装入粉料然后压制来实现金刚石均匀分布的方法。该方法虽可改善金刚石的分布问题，但实际应用时存在以下弊端：其一为压制成型完毕后，将金刚石从坑位拔出时存在成型坯体沿坑位断裂的风险，同时易造成金刚石残留在坑位或坑位中有粉料残留的现象，这不利于金刚石的均匀分布。同时坯体断裂后如何清理坑位，确保下次作业时金刚石能顺利落入指定坑位也是一问题；另外，多次反复的将金刚石从下压头坑位处压紧、拔出极易造成坑位磨损。当坑位尺寸磨大后可能造成一个坑位出现两粒或多粒金刚石的现象，这些都不利于金刚石的均匀分布，同时也加大了批量生产的难度。金刚石分布不均的串珠在使用时，易出现局部偏磨，从而造成绳锯的提前报废，也不利于绳锯品质的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法。根据本专利技术所述方法，可制备空间均匀分布的多层金刚石串珠，提高生产效率，便于量产。本专利技术涉及一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法，包括如下步骤：S1：将金刚石颗粒均匀地置于基体膜表面，然后将金刚石颗粒压入所述基体膜中，形成单层金刚石膜；S2：将所述单层金刚石膜与由合金粉体单独制备的金属胎体纵向上交替铺设并成型，得到串珠生坯；S3：将所述串珠生坯脱脂后烧结即得空间均匀分布的金刚石串珠。相对于现有技术，本专利技术所述方法采用的串珠生坯的成型方法独具一格，该方法将金属胎体与单层金刚石膜分别单独制备，然后再将二者依次交替叠加后冷压成型，获得串珠生坯。该方法替换了传统的将合金粉料与金刚石直接混合后再直接压制的方式，使得金刚石在串珠中的空间分布变得均匀可控。附图说明图1为本专利技术所述多层串珠示意图。图2为现有技术中的常规串珠示意图。图3为本专利技术所述基体膜上金刚石分布点位示意图。图4为本专利技术所述基体膜上已落好金刚石的示意图。图5为本专利技术所述方法所制备好的金刚石膜环示意图。图6为按照本专利技术所述方法叠好待烧结的多层串珠示意图。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。本专利技术提供了一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法，包括如下步骤：S1：将金刚石颗粒均匀地置于基体膜表面，然后将金刚石颗粒压入所述基体膜中，形成单层金刚石膜；S2：将所述单层金刚石膜与由合金粉体单独制备的金属胎体纵向上交替铺设并成型，得到串珠生坯；S3：将所述串珠生坯脱脂后烧结即得空间均匀分布的金刚石串珠。在本专利技术的一个实施方案中，制备单层金刚石膜时，根据所需金刚石的浓度以及相应的单克拉金刚石理论颗粒数，串珠体积计算单颗金刚石串珠所需的金刚石颗粒数量；然后根据串珠高度、串珠内外直径尺寸设计最佳的金刚石分布层数与单层金刚石颗粒间距，确定单层金刚石分布点位，从而通过定点排布实现单层金刚石膜中金刚石的均匀分布，解决串珠中金刚石分布不均的问题，避免因金刚石分布不均引起串珠偏磨、切削困难等问题，以提升绳锯的稳定性与寿命。根据本专利技术所述金刚石串珠的制备方法，所述金刚石颗粒的粒径为30-40目。在本专利技术的一个实施方案中，根据金刚石颗粒的粒径，确认基础膜的厚度。具体地，所述基体膜的厚度为金刚石颗粒的粒径的1.1-1.3倍。在本专利技术的一个实施方案中，根据金刚石的分布点位，在基体膜的相应位置加工凹坑，所述凹坑的直径为金刚石颗粒粒径的1.1~1.5倍；所述凹坑的坑深为金刚石颗粒粒径的1/3~1/2。然后在凹坑处布置好金刚石颗粒，再将金刚石压入基体膜中，形成单层金刚石膜。本专利技术在单独制备金刚石膜时，对金刚石的分布进行了均匀分布，可实现在同一水平面金刚石的均匀分布。进一步地，所述单层金刚石膜根据需要被裁割为环形。根据本专利技术所述金刚石串珠的制备方法，所述基体膜用于按预订分布排列固定金刚石颗粒并在后续工序中脱脂去除，其通常选自易脱模的有机高分子材料或低熔点金属。所述易脱模的有机高分子材料，例如，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚氯乙烯、聚氯丙烯、聚氯丁烯、或聚酯树脂等。所述低熔点金属为铜或铝。在本专利技术的一个实施方案中，根据预设所需的单层金刚石膜的层数n以及预设的串珠高度，设计相应的金属胎体的层数n+1与高度，其中n为4~10，优选5~8；计算出单层金属胎体所需合金粉体的质量，所述合金粉体为硬质合金粉体；然后可以将适量的合金粉体压制成单层金属胎体；最后，按照所述单层金刚石膜的形状，将所述金属胎体制成与之相匹配的形状。根据本专利技术所述金刚石串珠的制备方法，所述合金粉体选自Fe粉、Co粉、Cu粉、Ni粉、Sn粉或WC粉中的一种或几种。进一步地，所述合金粉体的粒径为-200目~-3000目。根据本专利技术所述金刚石串珠的制备方法，所述单层金刚石膜与所述金属胎体的形状相匹配。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将金刚石颗粒均匀地置于基体膜表面，然后将金刚石颗粒压入所述基体膜中，形成单层金刚石膜；/nS2：将所述单层金刚石膜与由合金粉体单独制备的金属胎体纵向上交替铺设并成型，得到串珠生坯；/nS3：将所述串珠生坯脱脂后烧结即得空间均匀分布的金刚石串珠。/n

【技术特征摘要】
1.一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将金刚石颗粒均匀地置于基体膜表面，然后将金刚石颗粒压入所述基体膜中，形成单层金刚石膜；
S2：将所述单层金刚石膜与由合金粉体单独制备的金属胎体纵向上交替铺设并成型，得到串珠生坯；
S3：将所述串珠生坯脱脂后烧结即得空间均匀分布的金刚石串珠。


2.如权利要求1所述的金刚石串珠的制备方法，其特征在于，所述金刚石颗粒的粒径为30-40目。


3.如权利要求1所述的金刚石串珠的制备方法，其特征在于，所述基体膜的厚度为金刚石颗粒的粒径的1.1-1.3倍。


4.如权利要求1所述的金刚石串珠的制备方法，其特征在于，根据所述金刚石颗粒的分布点位，在所述基体膜的相应位置加工凹坑，所述凹坑的直径为所述金刚石颗粒粒径的1.1~1.5倍。

【专利技术属性】
技术研发人员：甄春刚，覃光明，谢吉，伍学文，唐汇德，杨跃飞，
申请(专利权)人：长沙百川超硬材料工具有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43