金刚石锯片是一种工业中使用广泛的加工设备,为了方便大家了解金刚石锯片,接下来我们就为大家简单的介绍一下金刚石锯片的设计原理。
金刚石锯片的设计原理,金刚石锯片是由金刚石、金属粉末加工而成的特殊粉末冶金产品,在制造上借鉴了常规粉末闪铄中的一些方法和手段。这种锯片可以---工作的效率但是我们并不能的---使用者的安全,因此建议在使用时间应该做好防范措施,但由于金刚石的特殊性、加工对象的复杂多变性,使得它比一般的粉末闪铄产品更难以用力学性能标准来衡量。对刀头性能影响较大的因素为结合剂。
金刚石锯片结合剂:生产研究中选择锯片结合剂重点需要考虑,(1)对金刚石的把持能力;(2)对不同加工对象,金刚石与结合剂的协调同步磨损性;(3)适宜的制造工艺条件;(4)合理的成本。结合剂对金刚石的把持力有机械把持力和化学把持力。机械把持力主要由结合剂弹性模量来决定。提高材料弹性模量的元素如cr、mn、w或wc硬质相均可提高把持力,同时增加耐磨性。当然过高的耐磨性不利于金刚石出刃。化学把持力是金刚石与结合剂“焊接”或化学键合形成的。它不仅能提高刀头寿命,而且能使刀头表面金刚石---高度增加,形成较大的岩屑空间,提高切削效率。提高化学把持力就是要增加结合剂对金刚石的湿润性和键合性。
结合剂在牢固把持金刚石充分发挥效能的前提下,还要与金刚石同步磨损以形成新的切削刃。金刚石、结合剂、加工对象三者之间协调,这是金刚石锯片制造中难掌握和控制的。如随着锯片直径的增大,锯切力增加,需要较高品级的金刚石,结合剂的耐磨性也要相应提高。实际中通过观察刀头表面的磨损可以判断结合剂的适应性;金刚石大部分被磨钝,则应降低结合剂的耐磨性;金刚石大部分脱落且脱落凹坑较浅,应增加结合剂的耐磨性,如凹坑较深,说明结合剂的把持能力差,应着重---它的化学结合力。
(1)金刚石粒度:常用的金刚石粒度在30/35~60/80范围内。岩石愈坚硬,宜选取用较细的粒度。因为在同等压力条件下,木工合金锯片,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)。“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---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。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---、公差小的精加工。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。
|