專利名稱：金剛石磨料有序排布系統(tǒng)及排布工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金剛石磨料磨具制造領(lǐng)域，尤其是指一種用于生產(chǎn)鋸片刀頭及薄壁鉆 鉆頭的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)及排布工藝。
背景技術(shù)：
花崗巖、大理石、混凝土、浙青等非金屬脆性材料是采用金剛石鋸片切割或金剛石 薄壁鉆打孔的典型例子。金剛石鋸片在鋸片基體周邊上有著金剛石磨料的切削層。鋸切刀 頭通常由金剛石顆粒和把持住金剛石的金屬胎體組成。目前，金剛石鋸片刀頭普遍采用的 生產(chǎn)工藝將金屬結(jié)合劑(如鐵粉、銅粉、錫粉、鎳粉、鈷粉等)加上一定濃度的金剛石，采用 機械混料的方式，將金剛石與金屬結(jié)合劑混合在一起，裝入模具內(nèi)進行制坯和燒結(jié)。該工藝 存在以下問題(1)機械混料無法保證金剛石磨料在金屬結(jié)合劑中均勻分布，致使一些區(qū) 域金剛石磨料濃度過高，一些區(qū)域過低，一些區(qū)域無金剛石磨料；(2)因金剛石磨料分布不 均，鋸片切割效能下降，金剛石磨料濃度高的區(qū)域切割阻力大，切屑易堵塞，切割效率低。在 金剛石稀少區(qū)，金剛石也不能有效鋸切，由于承受工作負(fù)荷過大，沖擊力大，金剛石易于破 碎與脫落。無金剛石的區(qū)域，結(jié)合劑磨損快，切割阻力大；(3)因切割阻力大，切割溫度高， 結(jié)合劑與金剛石易燒傷。總之，金剛石磨料在刀頭中的無序排布常導(dǎo)致鋸片切割效率低、切 割壽命短、切割質(zhì)量差等問題。采用制粒工藝后，雖然金剛石磨料的分布有所改善，但是仍 然不能從根本上解決問題(金剛石薄壁鉆生產(chǎn)工藝類同)。近年來，在金剛石工具行業(yè)中，推出了刀頭金剛石磨料有序排布的新工藝，提高了 鋸切效率，延長了工具壽命。同時，可節(jié)約金剛石，降低金剛石濃度，節(jié)約了成本。韓國新韓(Shinhan)金剛石工業(yè)公司開發(fā)的ARIX自動排布系統(tǒng)，可在刀頭中均勻 有序排布金剛石磨料。其工藝是在壓制胎體薄坯的同時，在薄坯中沖出有序排布的孔，然后 將金剛石磨料填充到孔中。該工藝自動化程度高，但由于是逐片排布，生產(chǎn)效率低，另外，設(shè) 備價格昂貴，不易推廣。我國臺灣的中國砂輪公司宋健民博士首先將金剛石有序排布應(yīng)用于鋸片刀頭，其 提出的專利技術(shù)(U. S. Patent6039641)是用模板法實施金剛石磨料的有序排布。該法的第 一步將胎體粉末混合均勻，加上適當(dāng)?shù)挠袡C粘結(jié)劑和溶劑的混合物，做成“面團”，然后通 過滾壓的方法做成薄層。第二步，按金剛石磨料的粒徑與排布方式制作帶有通孔的模板，孔 徑大于單顆金剛石粒徑，小于兩顆金剛石磨料粒徑和，確保單顆金剛石進入模板孔中，模板 厚度為金剛石平均粒徑的1/3-2/3。第三步，將金剛石布于模板通孔中。第四步，移去模板， 孔中的金剛石落在薄層的表面，形成有序排布陣列，多余的金剛石隨同模板一起移去。第五 步，用平鋼板將金剛石壓入胎體薄層中。該工藝可精確有序排布金剛石磨料，但每道工序人 工操作，費時費力，效率低。瑞士 ETH機床與加工研究所G. Burkhard博士提出的專利技術(shù)(EP1208345A)是利 用點膠工藝排布磨料，點膠裝置由貯膠瓶、輸膠管、微計量頭組成，當(dāng)施加一個電壓脈沖，微 計量頭排出一個膠滴，可有序排布膠點，然后將金剛石撒布在膠滴上，形成金剛石的有序排布。該工藝生產(chǎn)效率低，一個膠滴易粘附不等的磨料數(shù)，排布精度差?？傊?，由于磨料有序排布技術(shù)研究時間不長，現(xiàn)有的金剛石磨料有序排布工藝明顯存在不足，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)效率低、設(shè)備昂貴等方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高效、低成本實現(xiàn)鋸片刀頭或薄壁鉆鉆頭中金剛石磨料有序排布的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)一種金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，包括真空抽氣管(1)和真空室缸套(2)，真空室缸套(2)下端固定有磨料排布板(4)，所述磨料排 布板⑷中有序排列著若干可吸附固定金剛石磨料(7)的孔(10)，磨料排布板(4)下方設(shè) 有可將冷壓薄坯(8)吸附固定的磁性工作臺(9)。作為本發(fā)明的一種改進，所述磨料排布板(4)上方固定有振動器(3)。作為本發(fā)明的一種改進，磨料排布板⑷上孔(10)的直徑為金剛石磨料(7)直徑的 1/3。作為本發(fā)明的一種改進，所述真空室缸套(2)下端與磨料排布板(4)通過螺釘(5) 和壓板(6)固定。另外，本發(fā)明還提供了一種能夠高效將金剛石磨料有序排布的工藝。一種金剛石磨料有序排布工藝，包括如下步驟①將胎體金屬粉末冷壓成厚度為0. 2 1. 5mm的冷壓薄坯(8)；②將多個冷壓薄坯(8)整齊排布在磁性工作臺(9)的上表面，冷壓薄坯(8)被磁 鐵吸附固定；③在冷壓薄坯(8)上表面均勻涮一層壓敏膠；④抽真空，金剛石磨料(7)吸附固定于排布板⑷的孔(10)中，金剛石磨料(7) 的2/3露在孔的外部；⑤取消真空，振動器(3)振動，金剛石磨料(7)下落有序排布在冷壓薄坯(8)的表 面；⑥將多個排布有金剛石磨料(7)的冷壓薄坯(8)重疊，裝入金屬模具冷壓成型，再 熱壓燒結(jié)，形成磨料有序排布的金剛石鋸片刀頭或金剛石薄壁鉆鉆頭。與現(xiàn)有金剛石磨料排布技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點①高效率，系統(tǒng)工作一次可排布40片以上，每分鐘可工作2次，排布80片以上，是 目前生產(chǎn)效率最高的金剛石磨料排布系統(tǒng)。②自動化程度高，磨料排布的關(guān)鍵動作全由設(shè)備聯(lián)動完成。③該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于推廣。


圖1為金剛石磨料有序排布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、真空抽氣管，2、真空室缸套，3、振動器，4、排布孔板，5、螺釘，6、壓板，7、金 剛石磨料，8、冷壓薄坯，9、磁性工作臺，10、孔。
具體實施例方式實施例1一種新型金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括真空抽氣管(1)，真空室缸套(2)，缸套下端面通過螺釘(5)、壓板(6)固定磨料有序排布孔板(4)，排布板中有序排列著 1900個孔(10)，可吸附固定金剛石磨料(7)，排布板上方固定有振動器(3)用于振動落料， 磁性工作臺(9)可將表面涂有膠的多個刀頭冷壓薄坯(8)吸附固定。其中，磨料排布板(4) 上孔(10)的直徑為金剛石磨料(7)直徑的1/3。金剛石磨料有序排布工藝包括如下步驟①將胎體金屬粉末冷壓成厚度為0. 2mm的薄坯；②將多個冷壓薄坯整齊排布在磁性工作臺的上表面，冷壓薄坯被磁鐵吸附固定；③在冷壓薄坯上表面均勻涮一層壓敏膠；④抽真空，金剛石磨料吸附固定于排布板孔中，金剛石磨料的2/3露在孔的外部；⑤取消真空，磨料下落有序排布在薄坯的表面；⑥將多個排布有金剛石磨料的冷壓坯重疊，裝入金屬模具冷壓成型，再熱壓燒結(jié)， 形成磨料有序排布的金剛石鋸片刀頭或金剛石薄壁鉆鉆頭。實施例2—種新型金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括真空抽氣管(1)，真空室缸套 (2)，缸套下端面通過螺釘(5)、壓板(6)固定磨料有序排布孔板(4)，排布板中有序排列著 2500個孔(10)，可吸附固定金剛石磨料(7)，排布板上方固定有振動器(3)用于振動落料， 磁性工作臺(9)可將表面涂有膠的多個刀頭冷壓薄坯(8)吸附固定。其中，磨料排布板(4) 上孔(10)的直徑為金剛石磨料(7)直徑的1/3。金剛石磨料有序排布工藝包括如下步驟①將胎體金屬粉末冷壓成厚度為1. 5mm的薄坯；②將多個冷壓薄坯整齊排布在磁性工作臺的上表面，冷壓薄坯被磁鐵吸附固定；
③在冷壓薄坯上表面均勻涮一層壓敏膠；④抽真空，金剛石磨料吸附固定于排布板孔中，金剛石磨料的2/3露在孔的外部；⑤取消真空，振動器振動，磨料下落有序排布在薄坯的表面；⑥將多個排布有金剛石磨料的冷壓坯重疊，裝入金屬模具冷壓成型，再熱壓燒結(jié)， 形成磨料有序排布的金剛石鋸片刀頭及金剛石薄壁鉆鉆頭。
權(quán)利要求
一種金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，包括真空抽氣管(1)和真空室缸套(2)，真空室缸套(2)下端固定有磨料排布板(4)，其特征在于所述磨料排布板(4)中有序排列著若干可吸附固定金剛石磨料(7)的孔(10)，磨料排布板(4)下方設(shè)有可將冷壓薄坯(8)吸附固定的磁性工作臺(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，其特征在于所述磨料排布板(4) 上方固定有振動器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，其特征在于磨料排布板(4) 上排列著1800-2500個孔(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，其特征在于磨料排布板(4) 上孔(10)的直徑為金剛石磨料(7)直徑的1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，其特征在于所述真空室缸套(2) 下端與磨料排布板⑷通過螺釘(5)和壓板(6)固定。
6.一種金剛石磨料有序排布工藝，其特征在于包括如下步驟①將胎體金屬粉末冷壓成厚度為0.2 1. 5mm的冷壓薄坯(8)；②將多個冷壓薄坯(8)整齊排布在磁性工作臺(9)的上表面，冷壓薄坯(8)被磁鐵吸 附固定；③在冷壓薄坯(8)上表面均勻涮一層壓敏膠；④抽真空，金剛石磨料(7)吸附固定于排布板⑷的孔(10)中，金剛石磨料(7)的2/3 露在孔(10)的外部；⑤取消真空，金剛石磨料(7)下落有序排布在冷壓薄坯(8)的表面；⑥將多個排布有金剛石磨料(7)的冷壓薄坯(8)重疊，裝入金屬模具冷壓成型，再熱壓 燒結(jié)，形成磨料有序排布的金剛石鋸片刀頭或薄壁鉆鉆頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛石磨料有序排布工藝，其特征在于所述步驟⑤中用振 動器⑶振動。
全文摘要
本發(fā)明涉及金剛石磨料磨具制造領(lǐng)域，尤其是指一種用于生產(chǎn)鋸片刀頭及薄壁鉆鉆頭的金剛石磨料有序排布系統(tǒng)及排布工藝。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)一種金剛石磨料有序排布系統(tǒng)，包括真空抽氣管(1)和真空室缸套(2)，真空室缸套(2)下端固定有磨料排布板(4)，所述磨料排布板(4)中有序排列著若干可吸附固定金剛石磨料(7)的孔(10)，磨料排布板(4)下方設(shè)有可將冷壓薄坯(8)吸附固定的磁性工作臺(9)。本發(fā)明是目前生產(chǎn)效率最高的金剛石磨料排布系統(tǒng)；自動化程度高，磨料排布的關(guān)鍵動作全由設(shè)備聯(lián)動完成；該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于推廣。
文檔編號B24D18/00GK101797725SQ20101004007
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者胡建根 申請人:杭州博大金剛石有限公司