連接金屬法蘭的金剛石切磨片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金剛石切削工具的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種連接金屬 法蘭的金剛石切磨片。
【背景技術(shù)】
[0002] 金剛石是已知材料中硬度最高的材料，因而金剛石切削工具成為加工各種堅硬材 料不可或缺的材料。金剛石切削工具是將金屬粉末和人造金剛石顆粒相混合，經(jīng)壓制和燒 結(jié)而成。而且隨著社會不斷發(fā)展，基礎(chǔ)化建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，也給金剛石工具提供了更加廣 闊的應(yīng)用市場，如今金剛石工具已廣泛應(yīng)用于石材、玻璃、陶瓷以及房屋、道路、橋梁等工程 建設(shè)中，市場對金剛石工具的使用性能也不斷提高，鋒利度好、耐磨性高，使用方便，操作簡 單是用戶一致追求。
[0003] 金剛石工具使用性能主要體現(xiàn)為兩個方面：切割和打磨。金剛石工具這兩種性能 在當(dāng)今市場上都是分開進(jìn)行的，用戶使用時很不方便，經(jīng)常換機(jī)器，換產(chǎn)品，耗時耗工。目前 還沒有一款產(chǎn)品將兩者有機(jī)結(jié)合起來，本發(fā)明通過獨特設(shè)計，采用高強度材質(zhì)高性能粉料 將切和磨兩種使用方式有機(jī)結(jié)合起來，用戶使用簡單，操作方便明顯提高生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的金剛石工具切和磨性能相互獨立問題，本發(fā)明的目的 在于提供一種將切與磨兩種性能有機(jī)結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)簡單合理，操作方便，使用壽命長的金 剛石切磨片。
[0005] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種連接金屬法蘭的金剛石切磨片，包括金屬法蘭，和安裝在所述金屬法蘭上的 金剛石切磨片；其特征在于：所述金剛石切磨片包括圓盤基體，所述圓盤基體具有與所述 金屬法蘭相對的內(nèi)表面，與所述內(nèi)表面相對的外表面，以及沿著圓周分布的側(cè)面；所述側(cè)面 上形成有延伸至內(nèi)表面和外表面的金剛石切割刀頭，所述外表面的周邊設(shè)置有圓環(huán)形磨削 面，所述磨削面上間隔地設(shè)置有多個金剛石磨削層，相鄰的金剛石磨削層之間形成排肩槽。
[0007] 其中，所述多個金剛石磨削層沿著順時針方向均勻分布在所述圓環(huán)形磨削面上。
[0008] 其中，所述金剛石磨削層自所述圓環(huán)形磨削面內(nèi)圓周的第一端延伸至所述圓環(huán)形 磨削面外圓周的第二端；并且所述金剛石磨削層的寬度自第一端至第二端逐漸變寬，且在 第二端的中間位置具有凹口。
[0009] 其中，金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng) 過熱壓燒結(jié)而成。
[0010] 其中，熱壓燒結(jié)的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm2。
[0011] 其中，所述金剛石切割刀頭和金剛石磨削層中金剛石的濃度為〇. 5~0. 8ct/cm3。
[0012] 其中，所述金剛石的粒度為35/40~50/60,并且粒度為35/40的體積占30~ 35 %，粒度為40/45的體積占35~40 %，粒度為50/60的體積占25~30 %。
[0013] 其中，所述金屬結(jié)合劑由19~22wt%的TSP合金粉、35~40wt%的銅粉、8~ 10wt%的錫粉、1. 0~1. 5wt%的造孔齊I」，和余量的霧化合金粉組成。
[0014] 其中，所述霧化合金粉中，以其重量計含有：8~10wt%的錫、35~40wt%的銅，和 余量的鐵。
[0015] 其中，所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分：18~20wt%的Ni、6~8wt% 的Cr、10~15wt%的Co、l. 0~1. 5wt%的C、l. 2~1. 5wt%的CrN，和余量的Fe組成；并 且上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理得到。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0017] 本發(fā)明所述的金剛石切磨片結(jié)構(gòu)簡單合理，制作成本低，操作靈活，兼有良好的切 割和磨削性能，特別適用于用于大理石、花崗巖、水泥混凝土的切割和磨削。
【附圖說明】
[0018] 圖1A為本發(fā)明所述的金剛石切磨片的切磨面示意圖。
[0019] 圖1B為本發(fā)明所述的金剛石切磨片的切磨面示意圖。
[0020] 圖2為圖1A中D-D橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明的金屬法蘭的半剖圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明的金屬法蘭的俯示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片，包括如圖3-4所示的金屬法蘭，和 安裝在所述金屬法蘭上的如圖1A/B-2所示的金剛石切磨片。具體來說，所述金剛石切磨片 包括圓盤基體10,所述圓盤基體具有與所述金屬法蘭相對的內(nèi)表面12,與所述內(nèi)表面相對 的外表面14,以及沿著圓周分布的側(cè)面16 ;所述側(cè)面16上形成有延伸至內(nèi)表面和外表面的 金剛石切割刀頭20,所述外表面的周邊設(shè)置有圓環(huán)形磨削面30,所述磨削面上間隔地設(shè)置 有多個金剛石磨削層32,相鄰的金剛石磨削層之間形成排肩槽34。所述多個金剛石磨削層 32沿著順時針方向均勻分布在所述圓環(huán)形磨削面30上。所述金剛石磨削層自所述圓環(huán)形 磨削面內(nèi)圓周的第一端延伸至所述圓環(huán)形磨削面外圓周的第二端；并且所述金剛石磨削層 的寬度自第一端至第二端逐漸變寬，且在第二端的中間位置具有凹口 36。
[0024] 在本發(fā)明中，金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件 下，經(jīng)過熱壓燒結(jié)而成。其中，所述金屬結(jié)合劑由19~22wt%的TSP合金粉、35~40wt% 的銅粉、8~10wt%的錫粉、1. 0~1. 5wt%的造孔劑，和余量的霧化合金粉組成。金剛石的 濃度為〇. 5~0. 8ct/cm3,并且所述金剛石的粒度為35/40~50/60,并且粒度為35/40的體 積占30~35 %，粒度為40/45的體積占35~40 %，粒度為50/60的體積占25~30 %。具 體來說，所述霧化合金粉中，以其重量計含有：8~10wt %的錫、35~40wt %的銅，和余量的 鐵；且其粒度為1. 0~10 um。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分：18~20wt % 的 Ni、6 ~8wt% 的 Cr、10 ~15wt% 的 Co、1. 0 ~1. 5wt% 的 C、1. 2 ~1. 5wt% 的 CrN，和余 量的Fe組成；并且上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理150~180小時，粒徑為20~ 50nm。而金屬結(jié)合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 0~10 ym。其中的造孔劑可以選擇 棕剛玉、石墨，或者二者的組合，其徑為1. 0~10 U m，另外也可以采用其它造孔劑。
[0025] 本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片通過以下工序制備得到：金剛石的配 料、造粒-冷壓-熱壓燒結(jié)-噴漆、開刃-組裝法蘭-檢驗包裝入庫。
[0026] 具體來說，本發(fā)明所述的連接金屬法蘭的金剛石切磨片，可以通過包括以下步驟 的方法制備得到：
[0027] 1)配料、造粒：按照配比，取霧化合金粉、TSP合金粉、銅粉、錫粉和造孔劑，并加入 金剛石，預(yù)混制成成型料，采用三維混料機(jī)混料，然后利用造粒機(jī)進(jìn)行造粒得到成型料，粒 徑為50~200 um。
[0028] 2)冷壓：調(diào)整好工裝模具，先加入鋼基體，再投放成型料組裝到冷壓成型鋼模中 加壓成型得到切磨片坯材，鋼基體是65Mn材料。
[0029] 3)熱壓燒結(jié)：將冷壓得到的切磨片坯材，組裝在熱壓鋼模中，在真空條件下進(jìn)行 加壓燒結(jié)，熱壓燒結(jié)的溫度為800~880°C，壓力為250~300kgf/cm 2。
[0030] 4)噴漆、開刃：將熱壓燒結(jié)后的切磨片，進(jìn)行去氧化皮，噴清漆，再用砂輪打磨切 割片表面保證金剛石暴露。
[0031] 5)組裝法蘭包裝：將金屬法蘭按要求組裝在切磨片上，按要求包裝入庫。
[0032] 實施例1
[0033] 在本實施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來說，本實施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過熱壓燒結(jié) 而成，并且燒結(jié)溫度為850°C，壓力為280kgf/cm 2。其中，所述金屬結(jié)合劑由22wt %的TSP 合金粉、35wt %的銅粉、1 Owt %的錫粉、1. Owt %的棕剛玉，0. 5wt %的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分： 20wt% 的 Ni、8wt% 的 Cr、12wt% 的 Co、l. 2wt% 的 C、l. 5wt% 的 CrN，和余量的 Fe 組成；上 述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理150小時，粒徑為20~50nm。所述霧化合金粉中， 以其重量計含有：l〇wt%的錫、35wt%的銅，和余量的鐵，且其粒度為1.0~10ym。而金屬 結(jié)合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 〇~10 um。
[0034] 實施例2
[0035] 在本實施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來說，本實施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過熱壓燒結(jié) 而成，并且燒結(jié)溫度為850°C，壓力為280kgf/cm 2。其中，所述金屬結(jié)合劑由19wt%的TSP 合金粉、40wt%的銅粉、8wt%的錫粉、1. Owt%的棕剛玉，0. 5wt%的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分： 18wt% 的 Ni、6wt% 的 Cr、15wt% 的 Co、1. Owt% 的 C、1. 2wt% 的 CrN，和余量的 Fe 組成；并且 上述組分在球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化處理150~180小時，粒徑為20~50nm。所述霧化合 金粉中，以其重量計含有：l〇wt %的錫、35wt %的銅，和余量的鐵，且其粒度為1. 0~10 y m。 而金屬結(jié)合劑中采用的銅粉和錫粉的粒徑為1. 〇~10 um。
[0036] 實施例3
[0037] 在本實施例中，所述的金剛石切磨片由本發(fā)明的方法制備得到，具體來說，本實施 例的金剛石切割刀頭和金剛石磨削層由金屬結(jié)合劑和金剛石在真空條件下，經(jīng)過熱壓燒結(jié) 而成，并且燒結(jié)溫度為800°C，壓力為300kgf/cm2。其中，所述金屬結(jié)合劑由22wt %的TSP 合金粉、35wt %的銅粉、1 Owt %的錫粉、1. Owt %的棕剛玉，0. 5wt %的石墨，和余量的霧化合 金粉組成。金剛石的濃度為〇. 66ct/cm3,其中粒度為35/40的體積占30%，粒度為40/45的 體積占40 %，粒度為50/60的體積占30 %。所述TSP合金粉中，以其重量計含有以下組分： 20wt% 的 Ni、8wt% 的 Cr、12wt% 的 Co、l. 2wt%