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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。8、切割過程中不許曲線切割,不許側(cè)磨使用,曲線切割和側(cè)磨使用容易造成鋸片裂紋、掉塊或者斷基體。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。
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;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。但是事實(shí)上各個(gè)企業(yè)都想讓自己使用的金剛石鋸片性能發(fā)揮到,想要做好這一點(diǎn),養(yǎng)成良好的清潔習(xí)慣,并妥善進(jìn)行保管,這才是至關(guān)重要的一步?;^(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。
金剛石厚膜焊接刀具
金剛石厚膜焊接刀具的制作過程一般包括:大面積的金剛石膜的制備;將金剛石膜切成刀具需要的形狀尺寸;金剛石厚膜與刀具基體材料的焊接;金剛石厚膜刀具切削刃的研磨與拋光。(1)金剛石厚膜的制備與切割
常用的制備金剛石厚膜的工藝方法是直流等離子體射流CVD法。將金剛石沉積到WC-Co合金(表面進(jìn)行鏡面加工)上,在基體的冷卻過程中,金剛石膜自動脫落。在鋸切花崗巖時(shí),速度可控制在25m/s至35m/s,但若石英含量較高并且石材較硬,線速度取較小值較佳。此方法沉積速度快(可達(dá)930μm/h),晶格之間結(jié)合比較緊密,但是生長表面比較粗糙。金剛石膜硬度高、耐磨、不導(dǎo)電決定了它的切割方法是激光切割(切割可在空氣、氧氣和氣的環(huán)境中進(jìn)行)。采用激光切割不僅能將金剛石厚膜切割成所需要的形狀和尺寸,還可以切出刀具的后角,具有切縫窄、等優(yōu)點(diǎn)。
1.金剛石粒度的選擇當(dāng)金剛石粒度粗且為單一粒度時(shí),鋸片刀頭鋒利,鋸切,但金剛石結(jié)塊的抗彎強(qiáng)度下降;當(dāng)金剛石粒度細(xì)或粗細(xì)粒度混合時(shí),金剛石切割片刀頭耐用度高,但效率較低。綜合考慮以上因素,選擇金剛石粒度為50/60目較為適宜。
2.金剛石分布濃度的選擇在一定范圍內(nèi),當(dāng)金剛石濃度由低到高變化時(shí),鋸片的鋒利性和鋸切效率逐漸下降,而使用壽命則逐漸延長;但濃度過高,鋸片會變鈍。而采用低濃度、粗粒度,效率則會提高。
利用刀頭各部位在鋸切時(shí)的不同作用,采用不同濃度(即在三層或更多層結(jié)構(gòu)中中間層可采用較低濃度),鋸刀過程中刀頭工作上形成中間凹槽,有利于防止鋸片偏擺,從而改善石材加工質(zhì)量。
3.金剛石強(qiáng)度的選擇金剛石的強(qiáng)度是保證切割性能的重要指標(biāo)。
過高的強(qiáng)度會使晶體不易破碎,磨粒在使用時(shí)被拋光,鋒利度下降,導(dǎo)致工具性能惡化;金剛石強(qiáng)度不夠時(shí),在受到?jīng)_擊后易破碎,難以擔(dān)負(fù)切削重任。故應(yīng)選擇強(qiáng)度在130-140N。
4.粘結(jié)相的選擇鋸片的性能并不僅僅取決于金剛石,而是取決于金剛石與粘結(jié)劑恰當(dāng)配合構(gòu)成的刀頭這種復(fù)合材料的整體性能。