1、采用生产性能稳定,粗颗粒、热稳定性好(ti与tfi直接近)的高强金刚石。2、虽入强炭粉末元素,提高金刚石把持力。3、改进金刚石的粒度配比。传统配比中,刀头要锋利些,多用些粗粒金刚石,反之则用细粒金刚石。4、采用超细粉末和预合金粉末。超细粉末有利于降低烧结温度,提高胎体硬度。5、在胎体粉末中添加适量稀土元素(如稀土镧、铈等)。能明显降低结合剂的磨损性能,提高金刚石锯片的切割效率。6、采用冷压一热烧结工艺,进行真空保护气氛烧结。7、正确的焊接工艺,时下金刚石园锯片都采用高频焊机来焊接,焊接时极易出现刀头的二次“烧伤”和掉刀头现象。
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。由于力效应和温度效应而引起金刚石圆锯片的磨破损。力效应:在锯切过程中,锯片要受到轴向力和切向力的作用。由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。温度效应:传统理论认为:温度对锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热应力而导致金刚石颗粒过早脱落。新研究表明:切割过程中产生的热量主要传入结块。
(1)台湾纤维水泥板锯片难加工有色金属材料的加工。加工铜、锌、铝等有色金属及其合金时,材料易粘附刀具,加工困难。利用金刚石摩擦系数低、与有色金属亲和力小的特点,金刚石刀具可有效防止金属与刀具发生粘结。(2)台湾纤维水泥板锯片难加工非金属材料的加工。加工含有大量高硬度质点的难加工非金属材料,如玻璃纤维增强塑料、填硅材料、硬质碳纤维/环氧树脂复合材料时,材料的硬质点使刀具磨损严重,用硬质合金刀具难以加工,而金刚石刀具硬度高、耐磨性好,因此加工效率高。(3)台湾纤维水泥板锯片超精密加工。随着现代集成技术的问世,机加工向高精度方向发展,对刀具性能提出了相当高的要求。
1、金刚石粒度的选择: 当金刚石粒度粗且为单一粒度时,锯片刀头锋利,锯切效率高,但金刚石结块的抗弯强度下降。2、金刚石分布浓度的选择:在一定范围内,当金刚石浓度由低到高变化时,锯片的锋利性和锯切效率逐渐下降,而使用寿命则逐渐延长;但浓度过高,锯片会变钝。3、金刚石强度的选择: 金刚石的强度是保证切割性能的重要指标。4、粘结相的选择:锯片的性能并不仅仅取决于金刚石,而是取决于金刚石与粘结剂恰当配合构成的刀头这种复合材料的整体性能。5、烧结工艺的选择:随着温度的升高,胎体的致密化程度提高,抗弯强度也随之提高,而且随着保温时间的延长。
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突出高度增加,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。
金刚石厚膜焊接刀具的制作过程一般包括:大面积的金刚石膜的制备;将金刚石膜切成刀具需要的形状尺寸;金刚石厚膜与刀具基体材料的焊接;金刚石厚膜刀具切削刃的研磨与抛光。(1)金刚石厚膜的制备与切割。常用的制备金刚石厚膜的工艺方法是直流等离子体射流CVD法。将金刚石沉积到WC-Co合金(表面进行镜面加工)上,在基体的冷却过程中,金刚石膜自动脱落。此方法沉积速度快(最高可达930μm/h),晶格之间结合比较紧密,但是生长表面比较粗糙。金刚石膜硬度高、耐磨、不导电决定了它的切割方法是激光切割(切割可在空气、氧气和氩气的环境中进行)。