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金刚石锯片相关

发布时间:2017-06-19 游览:4043

金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工.金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头.基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分,刀

      头会在使用中而不断地消耗掉,而基体则不会,刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石,金刚石作为目前最硬的物质,它在刀头中摩擦切割被加工对象.而金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部.在使用过程中,金属胎体与金刚石一起消耗,一般较理想的情况是金属胎体消耗较金刚快,这样就既能保证刀头的锋利度又能确保刀头有较长的寿命.◆如图所示,中间部分是基体一般为mn钢.外圈部分是刀头.

  影响金刚石圆锯片效率和寿命的因素有锯切工艺参数和金刚石的粒度、浓度、结合剂硬度等。据切能数有锯片线速、锯切浓度和进刀速度。

  一、锯切参数

  (1)锯片线速度:在实际工作中,金刚石圆锯片的线速度受到设备条件、锯片质量和被锯切石才性质的限制。从最佳锯片使用寿命与锯切效率来说,应根据不同石材的性质选择锯片的线速度。锯切花岗石时,锯片线速度可在25m~35m/s范围内选定。对于石英含量高而难于锯切的花岗石,锯片线速度取下限值为宜。在生产花岗石面砖时,使用的金刚石圆锯片直径较小,线速度可以达到35m/s。

  (2)锯切深度:锯切深度是涉及金刚石磨耗、有效锯切、锯片受力情况和被锯切石材性质的重要参数。一般来讲,当金刚石圆锯片的线速度较高时,应选取小的切消深度,从目前技术来说,锯切金刚石的深度可在1mm~10mm之间选择。通常用大直径锯片锯切花岗石荒料时,锯切深度可控制在1mm~2mm之间,与此同时应降低进刀速度。当金刚石圆锯片的线速度较大时,应选取大的切削深度。但当在锯机性能和刀具强度许可范围内,应尽量取较大的切削浓度进行切削,以提高切削效率。当对加工表面有要求时,则应采用小深度切削。

  (3)进刀速度:进刀速度即被锯切石材的进给速度。它的大小影响锯切率、锯片受力以及锯切区的散热情况。它的取值应根据被锯切石材的性质来选定。一般来讲,锯切较软的石材,如大理石,可适当提高进刀速度,若进刀速度过低,更有利于提高锯切率。锯切细粒结构的、比较均质的花岗石,可适当提高进刀速度,若进刀速度过低,金刚石刃容易被磨平。但锯切粗粒结构而软硬不均的花岗石时,应降低进刀速度,否则会引起锯片振动导致金刚石碎裂而降低锯切率。锯切花岗石的进刀速度一般在9m~12m/min范围内选定。

  二、其他影响因素

  (1)金刚石粒度:常用的金刚石粒度在30/35~60/80范围内。岩石愈坚硬,宜选取用较细的粒度。因为在同等压力条件下,金刚石愈细愈锋利,有利于切入坚硬的岩石。另外,一般大直径的锯片要求

锯切效率高,宜选取用较粗的粒度,如30/40,40/50;小直径的锯片锯切的效率低,要求岩石锯切截面光滑,宜选用较细的粒度,如50/60,60/80。

  (2)刀头浓度:所谓金刚石浓度,是指金刚石在工作层胎体中分布的密度(即单位面积内所含金刚石的重量)。"规范"规定,每立方厘米工作胎体中含4.4克拉的金刚石时,其浓度为100%,含3.3克拉的

金刚石时,其浓度为75%。体积浓度表示结块中金刚石所占体积的多少,并规定,当金刚石的体积占总体积的1/4时的浓度为100%。增大金刚石浓度可望延长锯片的寿命,因为增加浓度即减小了每粒金刚

石所受的平均切削力。但增加深度必然增加锯片的成本,因而存在一个最经济的浓度,且该浓度随铖切率增大而增大。

  (3)刀头结合剂的硬度:一般来说,结合剂的硬度越高,其抗磨损能力越强。因而,当锯切研磨性大的岩石时,结合剂硬度宜高;当锯切材质软的岩石时,结合剂硬度宜低;当锯切研磨性大且硬的岩

石时,结合剂硬度宜适中。

  (4)力效应、温度效应及磨破损:金刚石圆锯片在切割石材的过程中,会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。

  由于力效应和温度效应而引起金刚石圆锯片的磨破捐损。

  力效应:在锯切过程中,锯片要受到轴向力和切向力的作用。由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。这两种变形都会造成岩石切面不平直、石材浪费多、

锯切时噪音大、振动加剧,造成金刚石结块早期破损、锯片寿命降低。

  温度效应:传统理论认为:温度对锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热奕力而导致金刚石颗粒过早脱落。新研究表明:切割过程中产

生的热量主要传入结块。弧区温度不高,一般在40~120℃之间。而磨粒磨削点温度却较高,一般在250~700℃之间。而冷却液只降低弧区的平均温度,对磨粒温度却影响较小。这样的温度不致使石墨炭

化,却会使磨粒与工件之间摩擦性能发生变化,并使金刚石与添加剂之间发生热应力,而导致金刚石失效机理发生根本性弯化。研究表明,温度效应是使锯片破损的最大影响因素。

  磨破损:由于力效应和温度较应,锯片经过一段时间的使用往往会产生磨破损。磨破损的形式主要有以下几种:磨料磨损、局部破碎、大面积破碎、脱落、结合剂沿锯切速度方向的机械擦伤。磨料

磨损:金刚石颗粒与式件不断摩擦,棱边钝化成平面,失去切削性能,增大摩擦。锯切热会使金刚石颗粒表面出现石墨化薄层,硬度大大降低,加剧磨损:金刚石颗粒表面承受交变的热应力,同时还承

受交变的切削应力,就会出现疲劳裂纹而局部破碎,显露出锐利的新棱边,是较为理想的磨损形态;大面积破碎:金刚石颗粒在切入切出时承受冲击载荷,比较突出的颗粒和晶粒过早消耗掉;脱落:交

变的切削力使金刚石颗粒在结合剂中不断的被晃动而产生松动。同时,锯切过程中的结合剂本身的磨损和锯切热使结合剂软化。这就使结合剂的把持力下降,当颗粒上的切削力大于把持力时,金刚石颗

粒就会脱落。无论哪一种磨损都与金刚石颗粒所承受的载荷和温度密切相关。而这两者都取决于铖切工艺和冷却润滑条件。

  金刚石锯片制造方法

  随着汽车、航空和航天技术的飞速发展,对材料性能及加工技术的要求日益提高。新型材料如碳纤维增强塑料、颗粒增强金属基复合材料(prmmc)及陶瓷材料得到广泛应用。这些材料具有强度高、

耐磨性好、热膨胀系数小等特性,这决定了对它们进行机加工时刀具的寿命非常短。开发新型耐磨且稳定的超硬切削刀具是许多高校、科研院所和企业研究的课题。 金刚石集力学、光学、热学、声学、

光学等众多优异性能于一身,具有极高的硬度,摩擦系数小,导热性高,热膨胀系数和化学惰性低,是制造刀具的理想材料。本文对近年来金刚石刀具制造方法的发展作一概述。

  1.[1]的应用范围

  (1)难加工有色金属材料的加工

  加工铜、锌、铝等有色金属及其合金时,材料易粘附刀具,加工困难。利用金刚石摩擦系数低、与有色金属亲和力小的特点,金刚石刀具可有效防止金属与刀具发生粘结。此外,由于金刚石弹性模

量大,切削时刃部变形小,对所切削的有色金属挤压变形小,可使切削过程在小变形下完成,从而可以提高加工表面质量。

  (2)难加工非金属材料的加工

  加工含有大量高硬度质点的难加工非金属材料,如玻璃纤维增强塑料、填硅材料、硬质碳纤维/环氧树脂复合材料时,材料的硬质点使刀具磨损严重,用硬质合金刀具难以加工,而金刚石刀具硬度高

、耐磨性好,因此加工效率高。

  (3)超精密加工

  随着现代集成技术的问世,机加工向高精度方向发展,对刀具性能提出了相当高的要求。由于金刚石摩擦系数小、热膨胀系数低、导热率高,能切下极薄的切屑,切屑容易流出,与其它物质的亲和

力小,不易产生积屑瘤,发热量小,导热率高,可以避免热量对刀刃和工件的影响,因此刀刃不易钝化,切削变形小,可以获得较高质量的表面。

  2.金刚石刀具的制造方法

  目前金刚石的主要加工方法有以下四种:薄膜涂层刀具、厚膜金刚石焊接刀具、金刚石烧结体刀具和单晶金刚石刀具。

  2.1 薄膜涂层刀具

  薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法(cvd)沉积金刚石薄膜制成的刀具。

  由于si3n4系陶瓷、wc-co系硬质合金以及金属w的热膨胀系与金刚石接近,制膜时产生的热应力小,因此可作为刀体的基体材料。wc-co系硬质合金中,粘结相co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形

成石墨而降低附着强度,在沉积前需进行预处理以消除co的影响(一般通过酸腐蚀去co)。

  化学气相沉积法是采用一定的方法把含有c源的气体激活,在极低的气体压强下,使碳原子在一定区域沉积下来,碳原子在凝聚、沉积过程中形成金刚石相。目前用于沉积金刚石的cvd法主要包括:

微波、热灯丝、直流电弧喷射法等。

  金刚石薄膜的优点是可应用于各种几何形状复杂的刀具,如带有切屑的刀片、端铣刀、铰刀及钻头;可以用来切削许多非金属材料,切削时切削力小、变形小、工作平稳、磨损慢、工件不易变形,

适用于工件材质好、公差小的精加工。主要缺点是金刚石薄膜与基体的粘接力较差,金刚石薄膜刀具不具有重磨性。

  2.2 金刚石厚膜焊接刀具

  金刚石厚膜焊接刀具的制作过程一般包括:大面积的金刚石膜的制备;将金刚石膜切成刀具需要的形状尺寸;金刚石厚膜与刀具基体材料的焊接;金刚石厚膜刀具切削刃的研磨与抛光。(1)金刚石

厚膜的制备与切割

  常用的制备金刚石厚膜的工艺方法是直流等离子体射流cvd法。将金刚石沉积到wc-co合金(表面进行镜面加工)上,在基体的冷却过程中,金刚石膜自动脱落。此方法沉积速度快(最高可达

930μm/h),晶格之间结合比较紧密,但是生长表面比较粗糙。金刚石膜硬度高、耐磨、不导电决定了它的切割方法是激光切割(切割可在空气、氧气和氩气的环境中进行)。采用激光切割不仅能将金

刚石厚膜切割成所需要的形状和尺寸,还可以切出刀具的后角,具有切缝窄、高效等优点。

  (1)金刚石厚膜刀具的焊接

  金刚石与一般的金属及其合金之间具有很高的界面能,致使金刚石不能被一般的低熔点合金所浸润,可焊性极差。目前主要通过在铜银合金焊料中添加强碳化物形成元素或通过对金刚石表面进行金

属化处理来提高金刚石与金属之间的可焊性。

  ①活性钎料法

  焊料一般用含ti的铜银合金,不加助熔剂在惰性气体或真空中焊接。常用的钎料成分ag=68.8wt%,cu=26.7wt%,ti=4.5wt%,常用的制备方法是电弧熔炼法和粉末冶金法。ti作为活性元素在焊接过程

中与c反映生成tic,可提高金刚石与焊料的润湿性和粘结强度。加热温度一般为850℃,保温10分钟,缓冷以减小内应力。

  ②表面金属化后焊接

  金刚石表面的金属化是通过表面处理技术在金刚石表面镀覆金属,使其表面具有金属或类金属的性能。一般是在金刚石的表面镀ti,ti与c反应生成tic,tic与ag-cu合金钎料有较好的润湿性和结合

强度。目前常用的镀钛方法有:真空物理气相沉积(pvd,主要包括真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀等),化学气相镀和粉末覆盖烧结。pvd法单次镀覆量低,镀覆过程中金刚石的温度低于500℃,

镀层与金刚石之间是物理附着、无化学冶金。cvd法ti与金刚石发生化学反应形成强力冶金结合,反应温度高,损害金刚石。

  (2)厚膜金刚石刀具的刃磨

  金刚石厚膜刀具的加工方法有:机械磨削,热金属盘研磨,离子束、激光束和等离子体刻蚀等。

  2.3 金刚石烧结体刀具

  将金刚石厚膜用滚压研磨破坏的方法加工成平均粒度为32~37μm的金刚石晶粒或直接利用高温高压法制得金刚石晶粒,把晶粒粉末堆放到wc-16wt%co合金上,然后用ta箔将其隔离,在5.5gpa、1500

℃条件下烧结60分钟,制成金刚石烧结体,用此烧结体制成的车刀具有很高的耐磨性。

  2.4 单晶金刚石刀具

  单晶金刚石刀具通常是将金刚石单晶固定在小刀头上,小刀头用螺钉或压板固定在车刀刀杆上。金刚石在小刀头上的固定方法主要有:机械加固法(将金刚石底面和加压面磨平,用压板加压固定在

小刀头上);粉末冶金法(将金刚石放在合金粉末中,经加压在真空中烧结,使金刚石固定在小刀头上);粘结和钎焊法(使用无机粘结剂或其它粘结剂固定金刚石)。由于金刚石与基体的热膨胀系数

相差悬殊,金刚石易松动,脱落。

  3.结语

  目前在金刚石的产业化中还存在一些关键问题函待解决,如高速大面积的金刚石厚膜沉积工艺、控制金刚石膜的晶界密度和缺陷密度、金刚石膜的低温生长,金刚石薄膜与基体结合力弱等。金刚石

刀具优异的性能和广泛的发展前途吸引国内外无数的专家进行研究,有些已经取得了突破性进展,相信不久的将来金刚石刀具将广泛应用到现代加工中。


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         要想真正鉴别以及去评判一张锋利耐磨的金刚石刀片,对于一些不懂行的用户和贸易商们,千万不能因为各类光鲜外表而而迷惑,以及简单的去看刀头刀头厚薄与高度差及外圆是否平整是不科

学的。单从外观肯定是一次热压或者冷压锯片胜出,多数厂家不会在锯片的说明中标明冷压或者热压锯片,普通用户怎么能区分出那类锯片呢?热或冷压锯片一般在基体和刀头的过渡位置没有明显的焊接

线,从锯片的立面仔细看,可以看到基体有部分镶嵌在刀头的胎体中,由于基体二次受热变形,基体表面很容易氧化,原来的金属质感显露不出来,所以厂家就用深色鲜艳底漆罩住氧化了的基体。所以

一张看似光鲜的锯片就得注意鉴别了。

  热压或者冷压锯片由于其致命的工艺决定了它无法达到焊接类锯片的使用寿命。但是如果国内能开发出能在制作过程中同时对锯片的端面和平面双向加压热压设备,其缺陷就可以迎刃而解,不过要

在几平方毫米的面积内制作精度误差不超过10丝的热压机械对国内的装备制造业是个非常大的挑战,即便研制出来,其实际工艺的制造成本肯定又没优势可言。

  真正好的锯片最抽象的就是要具备高锋利和耐用的两大特点。高锋利就是要求刀头的金刚石出刃快,金刚石能明显突露,这一点电镀工艺的金刚石锯片是做的最好的,而要从外观看是否耐用的锯片

就比较复杂和专业了,这一点也是困扰一些锯片生产厂家最头疼的问题。在这里我只教会大家一些比较直观的挑选方法,毕竟大多数还不是专业人士,若想深入探讨了解可以给单独我留言。决定锯片使

用寿命的主要是刀头胎体对金刚石的把持力和金刚石的品级。可想而知,把持力低了,金刚石在锯切过程中就脱落下来,其寿命当然就低。低品位的人工合成金刚石在制造工艺过程和实际锯切过程中很

容易碳化,也影响锯片的锋利与耐用。

  我们拿到一张开了刃的锯片你首先要用手和眼睛的触摸很仔细的“感”和“观”,就<感>来说手能很明显能感受到刀头金刚石的突出,这片子最初使用绝对锋利,但太突出就造成胎体对金刚石结合

面积的减少,自然其把持力就下降。至于《观》就得看刀头胎体的紧密性,术语叫致密化,一般各厂家的锯片平时注意注意看了后能分辨出一二,即便你不是专业人士。越是紧密或者说致密化和合金化

优异的刀头对金刚石的把持力也越高,合金化很难用肉眼鉴别就不多说了。但是太过致密造成金刚石出刃 裸露困难,锯片在锯切一些及其脆硬性材料时就常常就时切不动,和切割速度慢,这时你就得注

意看散步在胎体上外露的金刚石细小颗粒在锯片的旋转方向的相反位置带出来的彗尾是否长而深浅适当,彗尾越长和深浅适当说明厂家很好的调整了金刚石把持力和选用的金刚石品级.

  一般而言,开刃锯片在装机最初使用中,锯切时发出声音音质高而单一,厂家工艺水平和所选材料都比较高,音质杂而低沉肯定某个环节有问题,不基体偏摆度和刀头外圆及平面误差造成,就厂家

刀头工艺配方不适合锯切你材料。锯片使用一段时间后若刀头各形体角度仍然有90度可以说适合您目前所锯切材料。还有我建议大家,所购买锯片锯切一般精度要求不高材料时,在你认知品牌厂家情况

下,还选择未开刃,同样锯片开刃和不开刃寿命要相差大几十线米。

  我今天在这里也只很粗劣谈了谈,望大家看后略有感受就不错了,中国目前锯切工具市场实在太杂乱,直径350锯片最便宜百来块一张,贵三四百甚至上七八百 ,让大众用户怎么去鉴别。真要一张

张拿了试用,那么多厂家,厂家自己同一型号产品都有众多标价,我怕光试用都试不出头。有时候便宜真让你买到好货你就大大节约了资源。格兰仕就中国最典型例子。没有格兰仕,微波炉怎么能那么

快而普遍进入中国寻常老百姓家庭。我非常赞赏格兰仕理念。我们企业今天虽然在行业中还无足轻重,但近几年中国锯片价格急速下降,真因为有我们参与。进入锯切工具行业门槛并不高,但其核心竞

争力很多因素构成。关注新版捕鱼下载吧,我们在不断突破极限,会给大家不断惊喜。

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锯片使用中常见问题产生原因及其解决方法  

1. 基体和刀头结合部位磨损
原因:被切材料非常耐磨,切割碎屑夹杂在切缝中不能排出。
解决方法:在基体的特殊位置使用保护齿,使用较大压力的冷却水流可以增强排屑效果。
2. 刀头两侧磨损不均匀
原因:锯片倾斜切割;两侧水量不一样,其中一侧水量不足。
解决方法:检查锯片倾斜情况;检查冷却水系统。
3. 锯片失圆
原因:轴磨损导致锯片中心孔和主轴间隙较大或者安装不正确。
解决办法:换掉磨损的轴或者修理中心孔。
4. 锯片偏摆
原因:被切材料碎屑夹杂在切缝中引起机体受力不匀;法兰盘直径过小或两侧法兰盘直径不一致;锯片与法兰盘间夹杂有异物;没有正确安装。
解决方法:清理碎屑并加强排屑效果;调节或更换法兰盘;按照说明正确安装。
5. 刀头破损
原因:刀头结合剂太硬;锯片进给速度太快。
解决方法:根据被切材料选择使用较软结合剂的锯片;降低锯片的进给速度。
6. 刀头磨损过快
原因:刀头结合剂太软(对于被切材料);冷却水量不足;由于传动带松动或电压低或不适当的转速引起的功率不足;锯片没有垂直于被切材料。
解决方法:根据被切材料选择使用较硬结合剂的锯片;检查冷却水系统,确保水泵正常运转;确保供电电压;检查主轴法兰盘,确保锯片和设备的垂直度;检查锯片的转速。
7. 刀头掉失
原因:在切割过程中被切材料滑动将刀头扭掉;使刀头受到重击;法兰盘磨损不能固定锯片,导致锯片扭曲;主轴磨损导致的锯片失圆使锯片受到较大的冲击;过热;锯片受到猛烈冲击。
解决方法:切割时牢固固定被切材料;更换两侧的法兰盘;更换磨损的主轴;检查冷却水;移动设备或被切材料时应避免撞击锯片。
8. 钝、不能切割
原因:锯片结合剂太硬;动力不足不能够使锯片正常切割,锯片没有被施加足够的切入压力;锯片线速过高。
解决办法:选择使用较软结合剂的锯片;检查传动带、电压和马达;确定使用了足够且并不过大的切入压力;根据设备的说明书选用与之匹配的相应。

 

 

   和盛石材机械专业生产石材加工成套设备;主要有石材切割机,石材抛光机,石材切边机;异形类切机等几大类;主产品有液压组合切石机,液压桥式切石机,全自动花岗岩条板磨光机,矿山切石机,自动切边机,红外线桥切机,桥式中切机,板底修平机,桥式组合切割机等等。现有新老厂房使用面积约90000平方,有机械铸造厂、机械加工车间、机械生产车间和技术研发室等,产品畅销全国,深受用户好评,并远销东南亚等国家和地区,欢迎各界朋友来厂参观考察,我们将竭诚为您服务。

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