制造成形工具部件的方法技术

本披露涉及一种由包含聚晶金刚石(PCD)的前体烧结主体制造成形工具部件的方法。所述烧结主体具有接合到基材的PCD薄片，并且所述PCD薄片在深度上变化。所得的成形工具部件因此也具有深度不同的PCD层。一种制造包含聚晶金刚石(PCD)的成形工具部件的方法，所述方法包括以下步骤：h.将金刚石原料添加到耐火杯中；i.将预成形的烧结碳化物主体添加到所述耐火杯中邻近所述金刚石原料；j.将所述金刚石原料和烧结碳化物主体压实以形成生坯；k.在1400℃至2100℃之间的温度下和在至少7GPa的压力下烧结所述生坯持续至少30秒以形成烧结的PCD前体主体，所述PCD前体主体包含在界面处烧结接合到烧结碳化物基材的PCD薄片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本披露涉及用于切割耐磨产品的成形超硬工具部件，特别地涉及制造所述成形工具部件(shaped tool component)的方法并且更特别地涉及包含聚晶金刚石的那些。

技术介绍

1、硬质或研磨工件材料，如金属合金、陶瓷、金属陶瓷、某些复合材料和石头，可能需要使用具有硬或超硬切割尖端的工具进行机加工。烧结碳化钨是用于机加工硬质工件材料的最广泛使用的工具材料，并且既硬又韧。聚晶金刚石(pcd)和聚晶立方氮化硼(pcbn)是超硬材料，其可用于机加工在例如汽车工业中广泛使用的某些金属合金。超硬材料是非常硬的并且具有至少约25gpa的维氏硬度。然而，超硬材料的强度和韧性典型地不如烧结碳化物材料，并且因此，它们可能比硬金属更容易断裂和碎裂。超硬工具嵌件可以包括结合到支撑基材(“背衬”)的超硬结构，所述支撑基材最典型地由烧结碳化钨形成。由于与pcd的生产和随后成形相关的成本，具有复杂几何形状的工具嵌件并不常见。

2、需要开发一种由pcd制造成形工具嵌件的更经济的方法。

技术实现思路

1、根据本专利技术，提供了一种制造包含聚晶金刚石(pcd)的成形工具部件的方法，所述方法包括以下步骤：

2、a.将金刚石原料添加到耐火杯中；

3、b.将预成形的烧结碳化物主体添加到所述耐火杯中邻近所述金刚石原料；

4、c.将所述金刚石原料和烧结碳化物主体压实以形成生坯；

5、d.在1400℃至2100℃之间的温度下和在至少7gpa的压力下烧结所述生坯持续至少30秒以形成烧结的pcd前体主体，所述pcd前体主体包含在界面处烧结接合到烧结碳化物基材的pcd薄片；

6、e.纵向切片到所述烧结的pcd前体主体中以产生所述烧结的pcd前体主体的一个或多个切片部分，每个切片部分是工具坯料；

7、f.从所述烧结的pcd前体主体的剩余部分移出所述工具坯料中的一个；以及

8、g.使所述工具坯料成形为成形工具部件，其中所述成形工具部件中的所述pcd薄片的厚度在所述烧结碳化物基材上横向间隔开的两个或更多个位置处变化。

9、本专利技术的可选和/或优选的特征在从属权利要求中提供。

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【技术保护点】

1.一种制造包含聚晶金刚石(PCD)的成形工具部件的方法，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述成形工具部件中的所述PCD薄片的厚度在2与20mm之间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，横向截面中的界面包括一系列相互连接的界面段，所述界面段为以下中的任一种：弓形的、线性的、直线的。

4.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述工具坯料是平面的。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述工具坯料是矩形立方体的。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述工具坯料是平行六面体。

7.如任一前述权利要求所述的方法，其中，使所述工具坯料成形包括形成工具轮廓。

8.如权利要求7所述的方法，其中，使所述工具坯料成形包括在所述工具坯料的至少一个表面或外围边缘上或中形成工具轮廓。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述工具轮廓被设置在所述PCD薄片的外围表面上或中。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述工具轮廓被完全设置在所述工具坯料的覆盖区内。

11.如权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，横向截面中的所述工具轮廓包括一系列相互连接的轮廓段，所述轮廓段为以下中的任一种：弓形的、线性的、直线的、锯齿形的、正弦形的。

12.如任一前述权利要求所述的方法，其中，使所述烧结碳化物主体和/或所述工具坯料成形的步骤包括EDM切割。

13.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，使所述烧结碳化物主体和/或所述工具坯料成形包括激光切割。

14.如任一前述权利要求所述的方法，其包括使所述工具坯料成形为圆锯的嵌件。

15.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其包括使所述工具坯料成形为修整砂轮的嵌件。

16.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述烧结的PCD前体主体是圆柱形的。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种制造包含聚晶金刚石(pcd)的成形工具部件的方法，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述成形工具部件中的所述pcd薄片的厚度在2与20mm之间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，横向截面中的界面包括一系列相互连接的界面段，所述界面段为以下中的任一种：弓形的、线性的、直线的。

4.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述工具坯料是平面的。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述工具坯料是矩形立方体的。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述工具坯料是平行六面体。

7.如任一前述权利要求所述的方法，其中，使所述工具坯料成形包括形成工具轮廓。

8.如权利要求7所述的方法，其中，使所述工具坯料成形包括在所述工具坯料的至少一个表面或外围边缘上或中形成工具轮廓。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·福特，道格拉斯·格尔基，
申请(专利权)人：第六元素英国有限公司，
类型：发明
国别省市：