有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片及其制作工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108356352A(43)申请公布日2018.08.03(21)申请号201810362286.6(22)申请日2018.04.20(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人张绍和吴晶晶周侯王佳亮(74)专利代理机构广州市红荔专利代理有限公司44214代理人吝秀梅(51)Int.Cl.B23D61/02(2006.01)B23D65/00(2006.01)C22C26/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片及其制作工艺(57)摘要本发明公开了一种有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片，采用粉末冶金法制造，锯片直径30～400mm、厚度0.2～2.0mm，由胎体工作层和安装孔组成。胎体工作层选用金属粉末、金刚石和弱化胎体颗粒为原料；金属粉末和金刚石原料加入有机溶剂配成浆状料并浇模成型，经真空烘烤和低温烧结后制成超薄锯片毛坯；弱化胎体颗粒按照设计浓度有序定位排列，埋植在毛坯预定位置，再采用热压烧结工艺制成锯片。本发明有序定位弱化胎体超薄金刚石锯片，切削工作过程中，弱化胎体颗粒自动脱落，使超薄锯片工作端面呈齿轮状，具有效率高、寿命长、能耗低等优点，利于节省资源和能源。CN108356352ACN108356352A权利要求书1/1页1.有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片，其特征在于：锯片由胎体工作层和安装孔组成，锯片直径30～400mm、厚度0.2～2.0mm，胎体工作层分布有有序定位排列的弱化胎体颗粒；弱化胎体颗粒在工作中脱落，工作面出现凹坑，超薄锯片自动形成齿轮状工作面。2.如权利要求1所述的有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片，其特征在于：所述的有序定位排列是呈等距状、放射状或螺旋状。3.根据权利要求1所述的有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片，其特征在于：所述的弱化胎体颗粒为空心玻璃珠、浑圆化石墨颗粒或浑圆化碳化硅颗粒。4.根据权利要求3所述的有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片，其特征在于：弱化胎体颗粒体积浓度为2％～30％，粒径为0.2～2.0mm。5.根据权利要求1～4任一项权利要求所述的有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片的制作工艺，其特征在于：第一步，石墨模具和合金钢模具与压头准备；第二步，工作层浆状料配置；第三步，浆状料浇模成型；第四步，真空烘烤；第五步，低温低压烧结；第六步，弱化胎体颗粒有序定位敷布；第七步，热压烧结；第八步，冷却脱模及开刃加工,具体过程为：将金属粉末和金刚石加入有机溶剂混合配成流动性浆状料，并浇模成型，置于真空烘箱中，在温度50～100℃下烘烤10～60min；待浆状料固结后，在1～10MPa压力和300～600℃温度下保温保压烧结，制成表面预设有序定位分布凹坑结构的超薄片毛坯；将毛坯从钢模取出，敷布弱化胎体颗粒，保证毛坯上每个凹坑内有一颗弱化胎体颗粒；将含弱化胎体颗粒的毛坯组装于石墨模具中，置于烧结炉中进行保温保压烧结，温度800～1000℃，压力10～30MPa；冷却后脱模并开刃，得到有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片。6.根据权利要求5所述的有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片的制作工艺，其特征在于：所述的石墨模具和合金钢模具与压头，低温低压烧结选用的模具压头，按照设计要求保证弱化胎体颗粒呈等距状、放射状或螺旋状有序定位排列方式，压头材料选用不锈钢或其他合金钢，利用激光雕刻法或其他方法加工；压头凸齿位置对应呈等距状、放射状或螺旋状有序排列方式，保证压出的每个凹坑内能容纳一颗弱化胎体颗粒。7.根据权利要求5所述的有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片的制作工艺，其特征在于：所述的工作层浆状料配置中，配方含有钴、镍、铁、铬、铜和锡金属粉末和金刚石；其中钴粉、镍粉、铁粉和铬粉各占总质量的2％～80％；铜粉和锡粉各占总质量的3％～60％；使用的金刚石体积浓度为2％～60％，粒径为0.04～1.0mm；利用甘油、石蜡、乙醇或乙二醇有机溶剂配成浆状料。2CN108356352A说明书1/3页有序定位弱化胎体自形成超薄齿轮状金刚石锯片及其制作工艺技术领域[0001]本发明主要属于机械加工和粉末冶金领域，利用粉末冶金热压烧结技术，植入有序定位分布结构弱化胎体颗粒，尤其涉及超薄齿轮状工作面结构金刚石锯片及其制作工艺。背景技术[0002]通用金刚石锯片厚度大用料多，在薄板、超薄板、贵重材料加工中，切缝宽，材料利用率低，造成巨大的资源浪费；同时，通用厚金刚石锯片在工作过程中，切割阻力大、锋利度差、工作效率低、动力消耗高，不利于节省能源。有序定位弱化胎体自形成超薄