金刚石工具节块的磨粒单元及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种金刚石工具节块的磨粒单元及其制造方法，此磨粒单元包括金刚石磨粒和金属管；金属管具有两根或两根以上的管体，相邻管体之间通过连接板一体连接在一起，金刚石磨粒在管体内沿上述管体的长度方向排布并与管体钎焊固定在一起；金属管由截面呈长条状的金属扁管压制而成，或由金属板压制而成。本发明专利技术的有益效果为：由于金属管具有两根或两根以上的管体，相邻管体之间通过连接板连接在一起，加工时，可在管体未封口时将金刚石磨粒先填充于管体内，填充金刚石磨粒较为方便，而且由于金属管具有两根或两根以上的管体，相对于单根管体而言其腔体具有较宽或较长的操作空间，加工更为方便，从而提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硬脆材料加工领域，具体涉及一种金刚石工具，广泛应用于单(多)晶硅等高硬度晶体、石材切割，以及玻璃、陶瓷、宝石、石墨加工行业。
技术介绍
目前已有的金刚石工具通常可分为单层电镀和多层烧结(包括热固化)两大类，由于实际磨削作业的多样性与复杂性，单层与多层工具各有所长，其中单层电镀金刚石工具由于电镀工艺简单，制作容易；无需修整修锐，使用方便，因此在金刚石工具的生产应用中都一直占据着很大的份额。但是由于电镀金刚石工具上电沉积的镀层金属与磨料和磨具基体的界面上均不存在牢固的化学冶金结合。磨料只是被机械地包埋在镀层与基体之间，因此金属镀层对金刚石磨粒的把持力小，极容易因磨料脱落和镀层成片剥离而导致砂轮的整体失效。另外，由于镀层厚，磨料出露高度低，容屑空间小，电镀砂轮磨削时很容易因切屑的粘附堵塞而失效。同时，电镀砂轮上磨料本身的有效利用率也极低。国外在90年代初开始研究用钎焊代替电镀开发新一代单层钎焊金刚石工具，借助高温钎焊使钎料在金刚石磨粒与金属基体界面上发生溶解、扩散、化合之类的相互作用从而提高基体对金刚石磨粒的把持力，改善磨料、结合剂(钎料合金)、基体三者之间的结合强度。金刚石钎焊技术，可实现金刚石、结合剂和金属基体界面化学冶金结合，具有较高的结合强度，很薄的结合剂厚度，极高的棵露高度，实现金刚石的充分利用，提高了工具的寿命和加工效率，改变了以往电镀沉积尿热压烧结金刚石把持力不高的特点。钎焊金刚石工具一般包括金属基体、金属节块和金刚石磨粒，金属节块固定在金属基体的周沿，金刚石磨粒钎焊在金属节块的两端面上，这种钎焊金刚石工具，金刚石磨粒一般都是单层钎焊，其工作层只有一层，使用寿命较短。本申请人的200720006688. X号技术专利公开了一种钎焊-热压烧结金刚石工具节块，其包括金刚石磨粒和金属管，金刚石磨粒在金属管内沿金属管的长度方向排布并与金属管钎焊固定在一起，复数根管内钎焊有金刚石磨粒的金属管通过结合剂热压烧结固定在一起，且各金属管的管口方向一致。这种钎焊-热压烧结金刚石工具节块，具有可多层钎焊、使用寿命较长的优点。此技术专利中的磨粒单元就是管内钎焊有金刚石磨粒的金属管，这种磨粒单元加工时，需先将混有钎料的金刚石磨粒装入金属管内，由于金刚石磨粒的直径很小，所需的金属管的内径也很小，往这种小内径的金属管中填入金刚石磨粒很麻烦，生产效率较低。磨粒单元加工成金刚石工具节块时，可将磨粒单元与调制好的金属粉末一同装入石墨模具内，上热压机经热压烧结钎焊成型， 一次性同时完成热压烧结和钎焊的工作；也可先将磨粒单元进行钎焊，再将金属管裁制成所需长度的小段，最后将裁制好的各金属管和调制好的金属粉末一同装入石墨模具内，上热压机经热压烧结成节块，各节块之间通过石墨块分隔开来。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种加工方便的可多层钎焊、使用寿命较长的金刚石工具节块的磨粒单元。本专利技术的另一目的是提供一种上述金刚石工具节块的磨粒单元的制造方法，本专利技术方法具有加工较方便、生产效率较高的特点。5本专利技术的技术方案是这样的金刚石工具节块的磨粒单元，包括金刚石磨粒和金属管；上述金属管具有两根或两根以上的管体，相邻管体之间通过连接板一体连接在一起，上述金刚石磨粒在上述管体内沿上述管体的长度方向排布并与上述管体钎焊固定在一起。上述金属管由截面呈长条状的金属扁管压制而成。上述金属管由金属板压制而成。金刚石工具节块的磨粒单元的制造方法，通过如下方案实现将混有钎料的金刚石磨粒装入截面呈长条状的金属扁管的管腔内；然后对此金属扁管进行压制，将管腔的截面的长边方向的中段压合在一起形成连接板，使装于管腔内的混有钎料的金刚石磨粒被挤向管腔的截面的长边方向的两端，并于管腔的截面的长边方向的两端分别形成内径与金刚石磨粒的直径相对应的管体，混有钎料的金刚石磨粒分别填充于此管体内；将压制完成的管体进行钎焊，使金刚石磨粒钎焊固定于管体内，便得到本专利技术的金刚石工具节块的磨粒单元。上述管腔的截面的短边宽度略大于或等于金刚石磨粒的直径。上述管腔的截面沿其长边方向上的两端的腔壁呈弧形结构。上述管腔的截面的长边宽度约为单颗金刚石磨粒直径的2-6倍。金刚石工具节块的磨粒单元的制造方法，通过如下方案实现将金属板压成具有复数个U形槽的波浪形，往此复数个U形槽内填充混有钎料的金刚石磨粒；然后对此金属板再进行压制，将各U形槽的两端口压合在一起形成连接板，并将各U形槽的槽底分别压成内径与金刚石磨粒的直径相对应的管体，混有钎料的金刚石磨粒分别填充于此管体内；将压制完成的管体进行钎焊，使金刚石磨粒钎焊固定于管体内，便得到本专利技术的金刚石工具节块的磨粒单元。上述金属板为方形金属板。上述U形槽的槽内宽度约为单颗金刚石磨粒直径的2-6倍。采用上述方案后，本专利技术的，其磨粒单元包括金刚石磨粒和金属管；金属管具有两根或两根以上的管体，相邻管体之间通过连接板一体连接在一起，金刚石磨粒在管体内沿上述管体的长度方向排布并与管体钎焊固定在一起；金属管由截面呈长条状的金属扁管压制而成，或由金属板压制而成。本专利技术的有益效果为由于金刚石磨粒在管体内沿管体的长度方向排布并与管体钎焊固定在一起，成功解决了多层钎焊金刚石节块的问题，大大提高了金刚石工具节块的使用寿命；由于金属管具有两根或两根以上的管体，相邻管体之间通过连接板连接在一起，加工时，可在管体未封口时将金刚石磨粒先填充于管体内，填充金刚石磨粒较为方便，而且由于金属管具有两根或两根以上的管体，相对于单根管体而言其腔体具有较宽或较长的操作空间，加工更为方便，从而提高生产效率。附图说明图l为本专利技术金刚石工具节块的磨粒单元的结构示意图；图2为本专利技术金刚石工具节块的磨粒单元的应用示意图；图3为本专利技术的第 一种制造方法中金属管的压制流程示意图；图4为本专利技术的第二种制造方法中金属板的压制流程示意图。具体实施例方式本专利技术金刚石工具节块的磨粒单元，如图1所示，包括金刚石磨粒和金属管2，金属管2具有两根管体21,管体21的内径与单颗金刚石磨粒的直径相适配，两根管体21之间通过连接板22 —体连接在一起，金刚石磨粒1在管体21内沿管体21的长度方向排布并与管体21钎焊固定在一起。金属管2由截面呈长条状的金属扁管压制而成，或由金属板压制而成。本专利技术的金刚石工具节块的磨粒单元，其应用方式如图2所示，本专利技术的金刚石工具节块的磨粒单元A根据所需的排列方式放置于金属粉末B中并热压烧结成型，便得到金刚石工具节块。各金刚石工具节块的磨粒单元A的管口方向可保持一致也可随机分布。本专利技术金刚石工具节块的磨粒单元的制造方法，第一种方法通过如下方案实现将混有钎料的金刚石磨粒装入横截面呈长条状的金属扁管的管腔内，然后对此金属扁管进行压制，如图3所示，将管腔的横截面的长边方向的中段压合在一起形成连接板22，使装于管腔内的混有钎料的金刚石磨粒被挤向管腔的横截面的长边方向的两端，并于管腔的横截面的长边方向的两端分别形成内径与金刚石磨粒的直径相对应的管体21，混有4f碎十的金刚石磨粒分别填充于此管体21内；将压制完成的管体21进行钎焊，使金刚石磨粒钎焊固定于管体21内，便得到本专利技术的金刚石工具节块的磨粒单元。其中，金属扁管的管腔的横截面的短边宽度略大于或等于金刚石磨粒的直径、长边宽度约为单颗金刚石本文档来自技高网...

【技术保护点】
金刚石工具节块的磨粒单元，包括金刚石磨粒和金属管；其特征在于：上述金属管具有两根或两根以上的管体，相邻管体之间通过连接板一体连接在一起，上述金刚石磨粒在上述管体内沿上述管体的长度方向排布并与上述管体钎焊固定在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张小军，
申请(专利权)人：张小军，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]