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有效提高金刚石锯片刀头性能的方法探讨 大好技术研究院

日期:2018-05-21 返回新闻列表

    有效提高金刚石锯片刀头性能的方法探讨  大好金刚石技术研究院

1 影响金刚石刀头锋利度的因素

实际上,前面的内容已太体上说明了影响锋利度的因素。下面从另一角度再进一步讨论这个问题。(1)石材。对于硬、韧、耐磨的石材,刀头的锋利度一般较差,但砂岩和板岩例外。因此对这些石材,必须用粒度适中,强度较高的金刚石和把持力更好的结合剂。对于中硬花岗石、软花岗石,可以不用太好的金刚石。对于大理石,使用粗粒度金剐石可以直接提高锋利度,但仍必须配合结合力好、韧性适中、耐磨性较差的结合剂。

(2)切削机械。切削机械的切削参数,直接影响到刀头的锋利度。对于硬、韧的石材,切机下降深度不能太深,但线速度应该加大。即小功率切机会使刀头的锋利度下降。切机主轴承老化、皮带松动、锯片基体老化、锯片中心孔磨损、变大,均会降低切机输出功率,使刀头锋利度下降。

(3)金刚石。金刚石选择不当,不但会影响到锯片的锋利度和寿命,还会影响到刀头的生产成本,建议根据前面

所提到的原则,选择合适的金刚石参数。

(4)结合剂。有三方面:①结合剂配方的影响。配方选择不合适,结合剂与石材达不到“同步磨损”,出刃高度无法保证,锋利度不好。②结合剂表面性质的影响。结合剂被氧化或受潮,金刚石脱落严重,无锋利度可言。③结合剂的烧结性能的影响。对于金刚石的把持力,每一结合剂都有一个最佳的温度范围,超过这个范围,虽能烧结,但只有机械包镶力而无化学包镶力,这一点必须引起有关厂家的注意。

(5)烧结设备殛烧结工艺的影响。好的结合剂和好的金刚石,一定要有好的烧结设备,才能制出好的刀头。这时,温度的测量、指示和控制是关键的关键,现行各种测量温度的仪表。均达不到绝对的准确,甚至同一厂家出产的同一型号的设备,各台之间的温度指示都有一定的误差。对于红外

测量计,有时相差 50℃不足为怪。因此要经常校正。但主要是各厂家应对每台机器的温度指示做到心中有数,以相对值来控制生产。另外,冷却方式、模具的新旧,都直接影响到

刀头的锋利度。

(6)焊接条件的影响。现行的高频焊接均采用台银量较低的焊片。这种焊片温度较高,刀头在焊接时受热时间过

长,刀头下部体积略有增大,密度变小,对金刚石的机械包镶力也相对下降,这是造成上部刀头切削正常,下半部锋利度不好(金刚石脱落所致)的原因之一。另外,对铜基结合

剂的刀头,焊接时问也较长,这时可适当将高频加热固向锯片轴心方向偏移,由基体的发热来带动焊接,才不影响刀头质量。

2 提高刀头锋利度加强金刚石刀头锯片性能的途径由于影响刀头锋利度的因素太多、太复杂,因此无法从

定量上对提高刀头锋利度下结论,但有些原则还是可以采用的。(1)根据石材的性质,选择合适的金刚石和结合剂。(2)根据金刚石在胎体上的表现对各因素进行调整。金刚石在胎体上的表现,有下面四种情况(金刚石脱落、金刚石被撞碎、金刚石磨平、金刚石出刃良好)。造成金刚石脱落的主要原因有:结合剂严重氧化或严重受潮;结温度太低;烧结时间太短;模具太旧,使刀头体积变大,成品密度下降;机线速度太快;石材硬度太高;金刚石与结合剂不匹配。造成金刚石被撞碎的常见原因是由于金刚石的强度较低。造成金刚石被磨平的常见原因是金刚石的耐磨性较差,一般粉末触媒生产的金刚石会经常出现这类问题。金刚石出刃良好要根据金刚石的浓度情况进行调整。避免金刚石的自然脱落也是个重要方面。金刚石的自然脱落,是指金刚石在达到最佳出刃高度 h:以后,由于冲击力的作用,使金刚石脱落,拖尾消失,这就需要考虑是否金刚石浓度太低或胎体的耐磨性太低,必须使胎体和石材的相对耐磨性相匹配。另外,即使胎体中金刚石浓度适中,胎体太耐磨,仍然会使出刃困难,锋利度不好。

3 金刚石锯片刀头的工艺应该选择

3.1 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,但金刚石节块的抗弯强度下降;当金刚石粒度细或粗细粒度混合时,锯片刀头耐用度高,但效率较低。综合考虑以上因素,选择金刚石粒度为 50/60 目较为适宜。

3.2 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。而采用低浓度、粗粒度,效率则会提高。利用刀头各部位在锯切时的不同作用,采用不同浓度(即在三层或更多层结构中中间层可采用较低浓度),锯切过程中刀头工作层上形成中间凹槽,有利于防止锯片偏摆,从而改善石材加工质量。

3.3 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。过高的强度会使晶体不易破碎,磨粒在使用时被抛光,锋利度下降,导致工具性能恶化;金刚石强度不够时,在受到冲击后易破碎,难以担负切削重任。故应选择强度在 130~140N 的金刚石。

3.4 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。对于大理石等软质石材,要求刀头的力学性能相对低些,可选用铜基粘结剂。但铜基粘结剂烧结温度低,强度、硬度较低,韧性较高,与金刚石结合强度低。当加入碳化钨(WC)时,以 WC 或 W2C 作为骨架金属,配以适量的钴以提高强度、硬度及结合特性,并加入少量熔点低、硬度低的 Cu、Sn 、Zn等金属作粘结相。主要成分粒度应细于 200 目,添加成分粒度应细于 300 目。

3.5 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,空白胎体和金刚石节块的抗弯强度先提高后降低,可选择在 800℃下烧结 120s 工艺来满足性能要求。金刚石锯片切割石材是一种先进的加工工艺方法,它具有切割效率高,加工的板材质量好,使用寿命长,总生产成本低等优点被广大石材制品生产企业使用。为了获得锯切性能优良的金刚石锯片,建议对锯片基体进行热处理时采取如下措施:适当延长圆锯片基体的奥氏体化保温时间,以减少带状组织的影响;必要时可在淬火前增加一道高温退火工序,以减少或消除锯片中的带状组织。

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