金剛石鋸片

金剛石鋸片在切割石材的過程中，會受到離心力、鋸切力、鋸切熱等交變載荷的作用。由于力效應(yīng)和溫度效應(yīng)而引起金剛石鋸片的磨捐損。

      力效應(yīng)：在鋸切過程中，金剛石鋸片要受到軸向力和切向力的作用。由于在圓周方向和徑向存在力的作用，使得金剛石鋸片在軸向呈波浪狀，在徑向呈碟狀。這兩種變形都會造成巖石切面不平直、石材浪費(fèi)多、鋸切時(shí)噪音大、振動加劇，造成金剛石結(jié)塊早期破損、金剛石鋸片壽命降低。多晶金剛石（PCD）：它們通常是通過在高溫和高壓下燒結(jié)的許多微型尺寸單一的金剛石晶體制成。

      溫度效應(yīng)：傳統(tǒng)理論認(rèn)為：溫度對金剛石鋸片過程的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是導(dǎo)致結(jié)塊中的金剛石石墨化；這些工具包括金屬結(jié)合劑金剛石鋸片，金剛石砂輪杯形砂輪，金剛石取芯鉆頭等。二是造成金剛石與胎體的熱奕力而導(dǎo)致金剛石顆粒過早脫落。新研究表明：切割過程中產(chǎn)生的熱量主要傳入結(jié)塊。弧區(qū)溫度不高，一般在40～120℃之間。而磨粒磨削點(diǎn)溫度卻較高，一般在250～700℃之間。而冷卻液只降低弧區(qū)的平均溫度，對磨粒溫度卻影響較小。這樣的溫度不致使石墨炭化，卻會使磨粒與工件之間摩擦性能發(fā)生變化，并使金剛石與添加劑之間發(fā)生熱應(yīng)力，而導(dǎo)致金剛石失效機(jī)理發(fā)生根本性彎化。研究表明，溫度效應(yīng)是使金剛石鋸片破損的影響因素。

(1)金剛石粒度：常用的金剛石粒度在30/35～60/80范圍內(nèi)。巖石愈堅(jiān)硬，宜選取用較細(xì)的粒度。因?yàn)樵谕葔毫l件下，金剛石愈細(xì)愈鋒利，有利于切入堅(jiān)硬的巖石。另外，一般大直徑的鋸片要求鋸切，宜選取用較粗的粒度，如30/40，40/50；金剛石鋸片是我們在工業(yè)活動中經(jīng)常使用的加工設(shè)備，為了讓大家更加了解金剛石鋸片的加工工作，接下來我們將從金剛石鋸片對難加工有色金屬材料的加工、金剛石鋸片對難加工非金屬材料的加工以及金剛石鋸片的超精密加工進(jìn)行介紹。小直徑的鋸片鋸切的效率低，要求巖石鋸切截面光滑，宜選用較細(xì)的粒度，如50/60，60/80。

　　(2)刀頭濃度：所謂金剛石濃度，是指金剛石在工作層胎體中分布的密度(即單位面積內(nèi)所含金剛石的重量)?！耙?guī)范”規(guī)定，每立方厘米工作胎體中含4.4克拉的金剛石時(shí)，其濃度為100%，含3.3克拉的金剛石時(shí)，其濃度為75%。體積濃度表示結(jié)塊中金剛石所占體積的多少，并規(guī)定，當(dāng)金剛石的體積占總體積的1/4時(shí)的濃度為100%。增大金剛石濃度可望延長鋸片的壽命，因?yàn)樵黾訚舛燃礈p小了每粒金剛石所受的平均切削力。但增加深度必然增加鋸片的成本，因而存在一個(gè)的濃度，且該濃度隨鋮切率增大而增大。提到合金鋸片，相信大家都很熟悉，特別是硬質(zhì)合金鋸片，它是常見的木質(zhì)工具。

　　(3)刀頭結(jié)合劑的硬度：一般來說，結(jié)合劑的硬度越高，其抗磨損能力越強(qiáng)。因而，當(dāng)鋸切研磨性大的巖石時(shí)，結(jié)合劑硬度宜高；當(dāng)鋸切材質(zhì)軟的巖石時(shí)，結(jié)合劑硬度宜低；當(dāng)鋸切研磨性大且硬的巖石時(shí)，結(jié)合劑硬度宜適中。

　　(4)力效應(yīng)、溫度效應(yīng)及磨破損：金剛石圓鋸片在切割石材的過程中，會受到離心力、鋸切力、鋸切熱等交變載荷的作用。

提到鋸片大家都了解，它是常應(yīng)用于木工中的設(shè)備，而合金鋸片相信大家也會略有耳聞，但是你知道合金鋸片的涂層嗎?跟大家介紹下合金鋸片涂層的知識。

　　合金鋸片的涂層技術(shù)其實(shí)由來已久，過去限于涂層材料的技術(shù)瓶頸，并沒有被打大范圍使用。

　　而時(shí)至今日，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)一來，合金鋸片上各種的涂層頻繁問世，而當(dāng)下常見的鋸片涂層主要有：七彩涂層、氧化涂層以及鈦金涂層。

　　合金鋸片涂層的存在，其目的在于增強(qiáng)鋸片的耐磨性，并有效延長鋸片的壽命，進(jìn)而企業(yè)的鋸切成本也將獲得有效的降低。

　　具體來看，常見的七彩涂層，亦叫表面氮化鉻合金涂層。此種涂層主要被應(yīng)用于那些鋸切不銹鋼管材的鋸片。

　　而擁有表面氮化鉻合金涂層的鋸片，在鋸切不銹鋼亦或者一些合金鋼材時(shí)，相比不帶涂層或帶有一般涂層的鋸片，在高速切削運(yùn)動中，其自身的阻力更低且更加耐磨。工件存在毛刺的情況更加少。

單層高溫釬焊鍍膜金剛石砂輪由于金剛石的熱穩(wěn)定性差，800℃時(shí)就會發(fā)生石墨化轉(zhuǎn)變，所以較高的釬焊溫度勢必會造成金剛石的熱損傷而使金剛石強(qiáng)度下降;同時(shí)結(jié)合劑中的有害元素會使金剛石腐蝕和石墨化，因此可在金剛石表面先鍍上一層活性金屬及其合金后再進(jìn)行釬焊。超硬磨料的鍍覆技術(shù)主要有化學(xué)氣相沉積、離子鍍、熱蒸鍍、真空微蒸發(fā)鍍等。進(jìn)刀速度過快，因此造成機(jī)體與石材之間的摩擦，從而也造成了基體損壞下鄉(xiāng)。

　　化學(xué)氣相沉積Cr、真空微蒸發(fā)鍍Ti等可有效改善金剛石的表面性能。在釬焊過程中，憑借鍍層的中介作用，除了更易實(shí)現(xiàn)金剛石與結(jié)合劑間的強(qiáng)力冶金化學(xué)結(jié)合外，由于鍍層對熱空氣中氧的阻隔作用而使金剛石表面的碳原子與氧的反應(yīng)速度大大降低，同時(shí)鍍層中的強(qiáng)碳化物形成元素與金剛石表面的碳原子反應(yīng)生成碳化物，封閉了金剛石表面的懸鍵，增大了氧化反應(yīng)的阻力，從而抑制了結(jié)合劑中的Fe、Co、Ni等元素對金剛石的腐蝕和金剛石本身的石墨化過程，使釬焊后的磨料仍能保持原來的強(qiáng)度和晶型。進(jìn)刀速度：被鋸切石材的進(jìn)給速度，大小直接影響鋸切率、鋸片受力、鋸切位置散熱情況。