一种金刚石锯片刀头及其生产工艺制造技术

本发明专利技术提供的一种金刚石锯片刀头,包括刀头本体，所述刀头本体由复数片薄片压制而成，每片薄片包括由金刚石层、金属层及位于金刚石与金属层间的非金属-金属复合层。该金刚石锯片刀头制成的金刚石锯片，切割阻力小、切割效率高，同时使用寿命长，同时还提供了一种金刚石锯片刀头的生产工艺，通过微钎焊工艺对金刚石进行预处理，在金刚石表面形成致密的非金属-金属复合层，能够和胎体金属充分发生合金化，实现真正的冶金结合，大大提高了胎体对金刚石的把持度。同时将金刚石锯片刀头分解成若干层，每层通过全自动冷压工艺自动冷压成薄片，实现了自动化或半自动化生产，消除了人工操作带来的误差，同时也极大改善了现场操作环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金刚石的应用领域，更具体地说是指一种金刚石锯片刀头及其生产工艺。
技术介绍
金刚石就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模，还被作为很多精密仪器的部件。传统的金刚石工具一般是将金刚石和金属粉末混合，人工进行称料、装入模具，然后进行热压或者冷压再烧结，该传统的金刚石工具的生产工艺存在以下缺点一、金刚石是非金属，在热压烧结的工艺条件下，与金属很难发生化学反应，胎体对金刚石只有机械把持，把持力不高，切割过程金刚石利用率不高，造成浪费；二、金刚石在胎体中处于随机分布，金刚石容易发生聚集，导致局部浓度偏高，金刚石聚集的地方，切割阻力大，影响锯片的切割效率，同时会导致部分金刚石颗粒无法参与切削工作就直接脱了，影响锯片的使用寿命；三、传统的胎体用的金属粉末是单质粉末，烧结温度高，烧结范围窄，胎体机械性能差， 对金刚石把持力差，元素间的不均勻容易造成产品质量波动，产品档次低；四、金刚石和粉末混合好后，人工进行称料、装入模具，然后进行热压或者冷压再烧结，产品质量很大程度上取决于工人操作，生产中简单的重复性动作多，容易造成产品质量波动，操作过程中金属粉末容易扬尘，操作环境较差。目前传统的金刚石钎焊工件都是采用高温真空钎焊工艺将金刚石通过钎料直接钎焊在基体材料上，一般只能实现单层钎焊，同时现有的钎材，钎焊温度较高，一般在900 摄氏度以上，对金刚石存在热损伤，在生产和应用上都存在热损伤，不能广泛应用于常规的金刚石锯片的生产。专利号为200410015234的金刚石单层磨削工具制造方法，采用真空钎焊工艺将金刚石通过钎料直接钎焊在基体材料上，出来的产品只能是“工具”，这样其产品就受到了很大的局限性，这个工具只能是根据生产之前设计得到的一个具体产品。
技术实现思路
本专利技术提供的一种金刚石锯片刀头及其生产工艺，其目的在于克服现有的金刚石锯片刀头生产工艺容易使金刚石发生聚集，导致局部浓度偏高，影响锯片的切割效率，同时生产出的金刚石锯片中胎体对金刚石的把持力差，切割过程中金刚石利用率不高，造成浪费的缺点。本专利技术采用的技术方案如下一种金刚石锯片刀头，包括刀头本体，所述刀头本体由复数片薄片压制而成，每片薄片包括由金刚石层、金属层及位于金刚石与金属层间的非金属-金属复合层。所述金刚石层为均勻分布于非金属-金属复合层内的金刚石颗粒。所述非金属-金属复合层为金刚石与低温钎料形成的非金属-金属复合层。所述低温钎料为AgCuZn、AgCuZnSn, AgCuSnMn, AgCuSnNi, CuSnNi, CuSnNiTi、 Ag-Cu中的一种或多种组成的合金材料。一种金刚石锯片，包括刀头及与刀头粘结的基体，所述的刀头采用上述任一所述的金刚石锯片刀头。一种金刚石锯片刀头的生产工艺，包括以下步骤a、选取金刚石颗粒，并在金刚石颗粒表面均勻包裹一层钎料； b、将包裹好的金刚石颗粒放入真空设备中加热保温，使钎料融化并与金刚石反应，在金刚石颗粒与钎料间形成非金属-金属复合层，并得到处理后的金刚石颗粒；C、将金属粉末进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片，并在金属粉末薄片上均勻分布有上述处理后的金刚石颗粒，然后将复数片金属粉末薄片放入热压石墨模具中进行热压烧结，形成多层结构的金刚石锯片刀头。所述步骤a中还包括将选取好的金刚石颗粒的表面清洁干净。所述步骤c中热压烧结后还包括脱模及后处理。所述步骤a中钎料为低温钎料，该低温低温钎料为AgCuSu AgCuZnSn, AgCuSnMn, AgCuSnNi、CuSnNi、CuSnNiTi、Ag-Cu中的一种或多种组成的合金材料。所述步骤c中的金属粉末为狗、Ni、Cu、Co、Sn、Zn、WC、Mn中的一种或多种组成的α全口巫ο通过上述对本专利技术的描述可知，和现有的技术相比，本专利技术的优点在于1、由于该金刚石锯片刀头的生产工艺通过微钎焊工艺对金刚石进行预处理，在金刚石表面形成致密的非金属-金属复合层，能够和胎体金属充分发生合金化，实现真正的冶金结合，大大提高了胎体对金刚石的把持度，同时由于在设计上将金刚石锯片刀头分解成若干层，每层通过全自动冷压工艺自动冷压成薄片，既满足了金刚石三维有序排列的需要，也实现了自动化或半自动化生产，消除了人工操作带来的误差，同时避免了传统生产工艺在操作过程中金属粉末容易扬尘，极大改善了现场操作环境。2、由于金刚石颗粒均勻分布在金属粉末薄片上，实现了金刚石在整个锯片空间上三维有序，从而使得金刚石锯片的切割阻力小、切割效率高，同时也提高了金刚石锯片的使用寿命。3、由于在金刚石的表面包裹的钎料是低温钎料，钎焊温度在750-800°C，对金刚石不存在热损伤，保证了生产出的刀头的质量，同时也延长了使用寿命。4、通过“微钎焊工艺”对金刚石进行处理，处理完之后得到的产品“表面含有金属-非金属过渡层的金刚石颗粒”，这些处理完之后的金刚石颗粒可以用于所有类型的金刚石工具。附图说明图1是本专利技术的结构示意图2是每片薄片沿着图1中A-A方向的剖视图； 图3是刀头应用于锯片上的结构示意图。具体实施例方式参考图1、图2。一种金刚石锯片刀头，包括刀头本体1，该刀头本体1由复数片薄片2压制而成，每片薄片2包括金刚石层21、金属层23及金刚石层21与金属层23间的非金属-金属复合层22。金刚石层21为均勻分布于非金属-金属复合层22内的金刚石颗粒，上述非金属-金属复合层22为金刚石与低温钎料形成的非金属-金属复合层。一种金刚石锯片刀头的生产工艺，包括以下步骤a、选取金刚石颗粒，并将金刚石颗粒表面清洁感觉，通过金刚石包裹设备，在金刚石颗粒表面均勻包裹一层低温钎料；b、将包裹好的金刚石颗粒放入真空设备中加热保温，使低温钎料融化并与金刚石反应，在金刚石颗粒与钎料间形成非金属-金属复合层，并得到处理后的金刚石颗粒；C、将金属粉末进行分层冷压预成型，形成金属粉末薄片，并在金属粉末薄片上均勻分布有上述处理后的金刚石颗粒，然后将复数片金属粉末薄片放入热压石墨模具中进行热压烧结，然后脱模并进行后处理，形成多层结构的金刚石锯片刀头。上述低温低温钎料为AgCuZn、AgCuZnSn, AgCuSnMn, AgCuSnNi、CuSnNi、CuSnNiTi 、Ag-Cu中的一种或多种组成的合金材料。上述金属粉末为Fe、Ni、Cu、Co、Sn、Zn、WC、Mn中的一种或多种组成的合金。将上述刀头应用于金刚石锯片上，如图3所述，包括上述刀头1及与刀头1粘结的基体3，将上述形成的多层结构的金刚石锯片刀头与基体3焊接，即可形成金刚石锯片。上述仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均应属于侵犯本专利技术保护范围的行为。权利要求1.一种金刚石锯片刀头，包括刀头本体，其特征在于所述刀头本体由复数片薄片压制而成，每片薄片包括由金刚石层、金属层及位于金刚石与金属层间的非金属-金属复合层。2.根据权利要求1所述的一种金刚石锯片刀头，其特征在于所述金刚石层为均勻分布于非金属_金属复合层内的金刚石颗粒。3.根据权利要求1所述的一种金刚石锯片刀头，其特征在于所述非金属_金属复合层为金刚石与低温钎本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种金刚石锯片刀头，包括刀头本体，其特征在于：所述刀头本体由复数片薄片压制而成，每片薄片包括由金刚石层、金属层及位于金刚石与金属层间的非金属－金属复合层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申思，黄莹祥，
申请(专利权)人：福建万龙金刚石工具有限公司，
类型：发明
国别省市：35