CH266169A - A method of manufacturing a tool comprising at least a diamond part carried by a metal frame and a tool manufactured by this method. - Google Patents

A method of manufacturing a tool comprising at least a diamond part carried by a metal frame and a tool manufactured by this method.

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CH266169A
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CH
Switzerland
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metal
metal powder
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tool
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French (fr)
Inventor
Edward Van Moppes Lewis
Edmund Meyer Van Moppes
Godkin Richard
Reginald Smith Norman
Original Assignee
Edward Van Moppes Lewis
Edmund Meyer Van Moppes
Godkin Richard
Reginald Smith Norman
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/08Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder

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Description

  

  <B>Procédé de fabrication d'un outil comprenant au moins une partie en diamant portée</B>  <B>par une monture métallique et outil fabriqué par</B> ce<B>procédé.</B>    L'invention comprend un procédé de fabri  cation d'un outil comprenant au moins une  partie en diamant portée par une montre  métallique et un outil fabriqué par ce pro  cédé.  



  Le     procédé    que comprend l'invention est  caractérisé en ce qu'on place dans un moule  ladite partie en diamant entourée au moins  partiellement d'une masse de poudre métal  lique destinée à constituer la monture et en  ce qu'on forme cette monture et y fixe la  partie en diamant en comprimant dans le  moule ladite masse de poudre métallique  pour la rendre compacte et en introduisant  un métal soudant dans les interstices de la  masse, qu'on chauffe jusqu'à une tempéra  ture suffisante pour faire fondre le métal  soudant et qu'on laisse ensuite refroidir.  



  La poudre métallique peut comprendre du  fer et on peut alors la comprimer sous une       pression    d'environ 56 kg par     cm=.    Elle peut  aussi être mélangée à du diamant en poudre  ou à un métal soudant pulvérisé ou être en  robée par ce dernier, qui peut comprendre  du zinc ou être du cuivre.  



  Le procédé peut être appliqué à la fabri  cation de meules.  



  La monture d'un outil fabriqué par le  procédé selon l'invention peut contenir de  90 à     25ô    de fer en poudre aggloméré et de  10 à 75     5VO    de bronze.    Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution d'un  matériel servant à la mise en     oeuvre    du pro  cédé selon l'invention.  



  Les     fig.    1 et 2 représentent la fabrica  tion     d'un    outil comprenant     iui    diamant ap  pointé en forme de cône.  



  La     fig.    3 représente l'application de l'in  vention à un outil de perçage.  



  La     fig.    4 représente l'application de l'in  vention à un outil comprenant un diamant  en forme de cube.  



  Les     fig.    5 et 6 représentent l'application  de l'invention. à des outils comprenant des  diamants en forme de ciseaux.  



  La fi,-. 7 représente une variante du pro  cédé, quand de fortes pressions sont défavo  rables, et  la     fig.    8 représente la fabrication d'une  meule.  



  Dans un exemple de mise en     couvre    de  l'invention représenté par la     fig.    1, un dia  mant 1 est. placé sur un plot 2 pourvu d'une  entaille 3, qui s'adapte     à,    l'extrémité conique  du diamant, de telle sorte que la racine de  ce dernier soit en saillie au-dessus du plot.  Le plot 2 est placé d'une manière     amovible    à       1-'extrémité    inférieure d'un moule 4, dont  l'axe est vertical, et dont la forme est choisie  selon la coupe transversale qu'on veut don  ner à la monture.

   La quantité nécessaire de      fer en poudre 5 est placée dans le moule de       lac     ,on à     entourer    la racine du diamant, puis  elle est comprimée par un piston plongeur 6,  qui s'adapte à la forme du moule. La pres  sion exercée est déterminée par la forme, les  dimensions et la finesse du diamant, ainsi  que par la nature et les dimensions de l'outil  ou de la monture qu'on veut fabriquer.  



  Le fer en poudre comprimé avec le dia  mant conserve sa forme, quand on l'enlève  du moule et qu'on le place dans lui dispo  sitif approprié, qui peut comprendre un  moule en charbon en     deux    parties 7 et 8       (fig.    2), la partie supérieure 7 ayant une  ouverture 9, par laquelle     im    morceau d'une  matière     soudante,    par exemple du bronze,  peut pénétrer dans le moule et entrer en con  tact avec le fer en poudre comprimé. On  chauffe le moule 7, 8, avec son contenu, dans  une atmosphère exempte d'oxygène, à une  température légèrement plus élevée que le  point de fusion de la matière soudante, pour  être sûr qu'elle fonde complètement.  



  La matière soudante fondue forme un  moyen de liaison et coule dans les interstices  du fer en poudre qui l'absorbe et avec le  quel elle se combine pour former une masse  solide. On poursuit l'opération de chauffage  jusqu'à ce que l'absorption de la matière  liante soit complète, après quoi on laisse re  froidir la monture. On peut se servir de la  monture     dans    la forme où elle a été fondue,  ou par -un usinage lui donner toute autre sec  tion appropriée. On peut réduire son dia  mètre pour l'introduire dans un porte-outil  ayant     une    ouverture convenable, dans la  quelle elle se fixe par frottement.  



  Polir l'opération de chauffage, on peut  se     servir    de tous les fours appropriés et en  particulier d'un four à moufle ordinaire  avec -une atmosphère d'hydrogène ou d'un  autre gaz convenable. Ce type de four con  vient parfaitement.  



  On peut soumettre la monture, fabriquée  en partie tandis qu'elle était dans le moule 7,  8, à     une    opération de chauffage préalable ou  de séchage pendant environ cinq minutes à  l'entrée du four et ensuite la placer au mi-    lieu de ce dernier     pour    faire fondre la ma  tière liante, soit pendant environ trois mi  nutes, avec une période     subséquente    d'envi  ron deux     minutes    pour garantir l'absorption  de la matière soudante fondue par le fer en  poudre. On peut alors ramener l'outil à. l'en  trée du     four    pour le refroidir très lente  ment pendant environ quinze minutes et en  suite l'enlever pour le refroidissement final  dans une atmosphère normale.  



  Pour former la monture avec. du fer en  poudre et un liant     constitué    par une matière  soudante, telle que le bronze,     fine        pression     d'environ 56 kg par     em2    est, convenable, de  même qu'une température de chauffage sub  séquente d'environ 1070  C. On peut     mor_li-          fier    ces conditions et aussi les durées du  traitement, sans pour autant s'écarter de  l'esprit de l'invention. Ainsi, des pressions de  35 à 70 kg par     em2    peuvent être emploi     ées     suivant la nature du diamant, avec des tem  pératures dépendant du caractère de la ma  tière liante.  



  Dans la fabrication d'un outil de per  çage, le plot portant le diamant pendant la  compression du fer en poudre est formé de  deux     segments    10 et 11     (fig.    3), dont les  faces supérieures sont inclinées vers le mi  lieu. Sur sa face supérieure, le segment 11  porte     unè    rainure pour recevoir le diamant,  de sorte que la face coupante de ce dernier  soit dégagée. Le segment 11 est entaillé en  72 pour ménager la place de l'arête déli  cate 13 du diamant.  



  Dans le cas de la fabrication d'un outil  comprenant un diamant ayant la forme d'un   cube , le plot d'appui se compose de deux  segments 14 et 15     (fig.    4), qui sont formés  de façon à réserver une entaille 16 dans la  quelle se loge le  cube  17 du diamant. Le  plot combiné 14, 15 est plat et     dîme    épais  seur appropriée à la quantité, dont la ra  cine du diamant doit s'engager dans la mon  ture.  



  Les     fig.    5 et 6 représentent la mise en  place de diamants ayant la. forme de ciseaux.  Le plot portant le diamant est, en deux seg  ments 18 et 19 ayant des faces inclinées 20      et 21 limitant un espace en forme de coin  dans lequel se loge l'extrémité en forme de  ciseau 22 du diamant. hue entaille 23 est  ménagée au fond de l'espace en coin pour  éviter une pression sur l'arête du diamant.  



  Dans les formes d'exécution décrites     phis     haut, le moule à pression a été fait en métal  pour qu'il résiste à     des    pressions relative  ment élevées.     Cependant.,    avec certains types  de diamants comprenant des diamants bruts,  de telles pressions ne conviennent pas et  sont dangereuses et on ne peut. employer  que des pressions relativement faibles. Dans  ces cas-là, on petit se servir     d'un    type de  moule modifié, dans lequel on comprime de  la poudre métallique et dans lequel on effec  tue les opérations subséquentes de liaison.  



  Ainsi à la fi-. 7, qui représente un moule  multiple, une base en charbon 24 porte un  élément (le moule en charbon 25 ayant plu  sieurs entailles de moules 26.     Aux        extré-          niités    inférieures des entailles de moules sont  introduits des plots de charbon amovibles  27, chacun d'eux     étant    entaillé en 28 pour  recevoir la pointe d'un diamant 29.     Après     qu'on a introduit du fer en poudre 30, on le  clame légèrement pour le consolider, après  quoi on place des couvercles de charbon 31  pour fermer le moule.

   Ces couvercles sont,  pourvus d'ouvertures 32 devant recevoir et  guider des morceaux de bronze, qu'on fait  fondre en introduisant le moule     complet.     dans un four. Il est évident que ce procédé  peut. s'appliquer à. un moule isolé, aussi bien  qu'à un moule multiple.  



  Selon une variante de cette forme d'exé  cution, on peut introduire urne matière sou  dante réduite en poudre et la mélanger au  fer en poudre     avant    la consolidation sous  pression. La proportion du fer en poudre et  du laiton ou du bronze petit varier considé  rablement. Avec     Lui    faible pourcentage de  bronze, la température est moins critique,  mais la monture sera plus poreuse et aura  une plus grande tendance à se rompre. La  proportion peut. varier (le<B>10%</B> de bronze et  90 % de fer à. 75 % (le bronze et. 25 % de fer.

    Le pourcentage petit     étre        choisi    selon l'usage    auquel est destiné l'outil.     Orn    peut éprouver  de la difficulté à obtenir un bon mélange à  cause du grand poids spécifique du bronze.  On peut L'éviter en recouvrant le fer en  poudre avec une matière liante.  



  Ainsi selon une autre forme     d'exécution     de     ]'invention,    au lieu d'introduire la ma  tière liante en la faisant couler clans les in  terstices du fer en poudre comprimé, ou en  la     mélari,eant.    à des parcelles de fer, on petit  enrober ces parcelles de fer avec un métal  soudant approprié, par exemple du cuivre,  et après avoir comprimé les parcelles de fer  enrobées on peut. introduire la monture clans       tin    four approprié et la     .chauffer    jusqu'à la  température (le frittage de la matière enro  bant les parcelles, et ainsi effectuer la liai  son.

   Avec cette forme de mise en     aeuv        re    de       l'invention,        orn        petit    employer des tempéra  tures plus basses pendant l'opération de  liaison.  



  On peut enrober les parcelles de fer par  tin dépôt chimique ou électrolytique. Par  exemple, on     petit    laver les parcelles de fer  dans     tune    solution d'un sel     métallique,    tel  que du sulfate ou du nitrate de     cuivre.     Après cette opération. de lavage, on fait dis  paraître l'humidité et on crible la,     poudre     métallique enrobée avant de la soumettre à  un traitement sous pression et à chaud.     Au     lieu de nitrate de cuivre, on peut utiliser       du    nitrate d'argent, qui a     l'avantage    de per  mettre d'employer des     températures    plus  basses pendant.

   l'opération de frittage. Des  températures     inférieures    d'environ 111" C  peuvent convenir quand on se sert d'argent  au lieu de cuivre.  



  Le diamant peut être enrobé avec un mé  tal soudant sur la partie ou la racine qui  doit être enfermée par la monture.  



  On a constaté que des outils au diamant  préparés selon     l'inv    entions ne présentent ni  rétrécissement, ni gonflement, ce qui indique  que la matière soudante remplit simplement  les interstices entre les parcelles de fer et les  lie solidement les unes     aux    autres.  



  Le procédé selon l'invention comprend un  mode de fixation du diamant dans la mon-      tune qui garantit une résistance considérable  ment plus grande que celle qui est nécessaire  et ainsi donne une bonne marge de sécurité.  En même temps, l'enlèvement du diamant  pour     hti        donner        une    nouvelle forme     n'offre     aucune difficulté, parce qu'il est facile de cou  per, de limer ou d'usiner la     monture    avec des  outils normaux ordinaires.  



  Le procédé selon l'invention prévoit une  méthode     pour    maintenir des diamants en  place, pendant qu'une opération de moulage  est effectuée pour les fixer dans une monture.  



  Dans la mise en ce-Livre de l'invention,  quand on l'applique à la fabrication d'une  meule, on introduit     um    tampon de fonte 33       (fig.    8)     dans        un        moule    ou tuyau de charbon  34, ayant un diamètre intérieur égal au dia  mètre     extérieur    de la meule terminée. On place  ensuite sur le tampon de fonte un     disque    35,  en acier doux ou en un autre métal appro  prié, percé comme il convient en 36 et destiné  à former une plaque d'appui pour la meule  terminée.  



  On étend alors un mélange 37 de fer en  poudre et de diamant en poudre graduée sur  la partie active de la plaque     d'appui    en acier       doux.     



  On monte dans le tuyau de charbon,     au-          dessus    de la poudre de fer et de diamant, un  second tampon de fonte 38, disposé pour for  mer un piston plongeur, et on exerce sur ce  tampon une pression d'environ 56 kg par e &   pour rendre compacte la poudre de fer et de       diamant.    On enlève alors le tampon de fonte  33 et on le remplace par un tampon de char  bon de même grandeur. A la place du tampon  de fonte 38, on     introduit    un autre tampon  de charbon, qui a les mêmes dimensions, mais  qui est perforé de manière à donner passage  à des morceaux d'un métal soudant, par exem  ple du bronze.  



  On place alors le     tant    dans une     atmosphère     d'hydrogène ou d'un autre gaz approprié, à  l'intérieur d'un four, et on     chauffe        jusqu'à     une température, par exemple aux     environs     de<B>10700</B> C,     suffisante    pour faire fondre les  morceaux de bronze, qui coulent dans les in  terstices du fer en poudre et sont. absorbés    par ce dernier, avec lequel ils se combinent  pour former une masse solide. En même temps,  le bronze fondu fait adhérer' la. masse à la  plaque d'appui en acier doux 35.  



  Tandis que la masse rendue compacte est.  dans le moule, on peut la soumettre à l'entrée  du four à une opération de chauffage préa  lable et de séchage et, après l'absorption du  métal soudant par le fer en poudre, on peut.  ramener l'outil à l'entrée du four pour l'y re  froidir très lentement pendant une période  après laquelle on l'enlève pour le refroidisse  ment final dans une atmosphère normale.  



  Après le refroidissement final, la meule  est enlevée du moule et, après avoir été rec  tifiée, elle est prête à l'usage. Il n'est pas  essentiel de prévoir une plaque d'appui 35 en  acier et on peut donner aux meules fabriquées  selon un procédé conforme à l'invention des  dimensions et une forme permettant de sup  primer la plaque d'appui.  



  On a constaté qu'avec une meule fabri  quée par le procédé selon l'invention, le dia  mant introduit dans la meule n'est pas dété  rioré pendant la fabrication et reste ainsi un  bon agent de taille. De plus, tandis que la  monture formée par le fer en poudre et le  bronze est suffisamment tenace pour mainte  nir les parcelles de diamant pendant toute la  durée de leur utilisation, elle n'est pas assez  dure pour devenir lisse facilement.  



  La matière soudante peut être introduite  sous forme pulvérulente et mélangée à la.  poudre de fer et de diamant. avant l'applica  tion de la pression. Les parcelles de fer peu  vent également être enrobées d'une manière  analogue à celle qui a été décrite plus ha-Lit.  Dans le cas de parcelles de fer enrobées, l'ag  glomération peut être effectuée par l'appli  cation d'une pression suivie d'un traitement  à chaud. En plus de l'enrobage du fer en  poudre     avec    un métal ou un alliage liant., le  diamant en poudre peut être enrobé aussi  d'une manière analogue.  



  Tandis qu'on préfère se servir de poudre  ou de parcelles de fer et de bronze, on peut  employer aussi d'autres métaux ou alliages.      Ainsi on peut. utiliser comme matière liante  des poudres métalliques, par exemple de       cuivre,    (le zinc et de laiton, avec de la sou  dure à l'étain ou à l'argent et avec cela des       pressions    variant entre 35 et. 70     1.;g    par     eni'    et  des températures de 240  C à environ 130  C.



  <B> Method of manufacturing a tool comprising at least one diamond part carried </B> <B> by a metal frame and tool manufactured by </B> this <B> method. </B> The invention comprises a method of manufacturing a tool comprising at least a diamond part worn by a metallic watch and a tool manufactured by this process.



  The method which the invention comprises is characterized in that one places in a mold the said diamond part surrounded at least partially by a mass of metal powder intended to constitute the frame and in that this frame is formed and therein. fixes the diamond part by compressing in the mold said mass of metallic powder to make it compact and by introducing a weld metal into the interstices of the mass, which is heated to a temperature sufficient to melt the weld metal and which is then left to cool.



  The metal powder can include iron and can then be compressed under a pressure of about 56 kg per cm =. It can also be mixed with powdered diamond or a pulverized weld metal or be coated by the latter, which can include zinc or be copper.



  The process can be applied to the manufacture of grinding wheels.



  The frame of a tool manufactured by the process according to the invention may contain 90 to 25% of agglomerated powdered iron and 10 to 75% of bronze. The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of an equipment used for the implementation of the process according to the invention.



  Figs. 1 and 2 show the manufacture of a tool comprising iui diamond ap pointed in the shape of a cone.



  Fig. 3 shows the application of the invention to a drilling tool.



  Fig. 4 shows the application of the invention to a tool comprising a diamond in the shape of a cube.



  Figs. 5 and 6 represent the application of the invention. to tools including scissor-shaped diamonds.



  The fi, -. 7 shows a variant of the process, when high pressures are unfavorable, and FIG. 8 represents the manufacture of a grinding wheel.



  In an exemplary implementation of the invention represented by FIG. 1, a dia mant 1 is. placed on a stud 2 provided with a notch 3, which adapts to the conical end of the diamond, so that the root of the latter is protruding above the stud. The stud 2 is placed in a removable manner at the lower end of a mold 4, the axis of which is vertical, and the shape of which is chosen according to the cross section which one wishes to give to the frame.

   The necessary amount of powdered iron 5 is placed in the lake mold, one to surround the root of the diamond, then it is compressed by a plunger 6, which adapts to the shape of the mold. The pressure exerted is determined by the shape, dimensions and fineness of the diamond, as well as by the nature and dimensions of the tool or the setting that is to be manufactured.



  The powder iron compressed with the diamond retains its shape when removed from the mold and placed in a suitable device, which may include a two-part charcoal mold 7 and 8 (fig. 2). , the upper part 7 having an opening 9, through which a piece of a welding material, for example bronze, can enter the mold and come into contact with the compressed powdered iron. The mold 7, 8, with its contents, is heated in an oxygen-free atmosphere, to a temperature slightly higher than the melting point of the weld material, to be sure that it melts completely.



  The molten welding material forms a bonding medium and flows into the interstices of the powdered iron which absorbs it and with which it combines to form a solid mass. The heating operation is continued until absorption of the binder material is complete, after which the frame is allowed to cool. The frame can be used in the form in which it was melted, or by machining it to give it any other suitable section. Its diameter can be reduced to introduce it into a tool holder having a suitable opening, in which it is fixed by friction.



  To polish the heating operation, any suitable furnace can be used and in particular an ordinary muffle furnace with an atmosphere of hydrogen or other suitable gas. This type of oven fits perfectly.



  The frame, manufactured in part while it was in the mold 7, 8, can be subjected to a preliminary heating or drying operation for about five minutes at the entrance to the oven and then placed in the middle of this. last to melt the binder material, ie for about three minutes, with a subsequent period of about two minutes to ensure absorption of the molten solder by the powdered iron. We can then bring the tool back to. entering the oven to cool it very slowly for about fifteen minutes and then remove it for final cooling in a normal atmosphere.



  To form the frame with. powdered iron and a binder consisting of a welding material, such as bronze, fine pressure of about 56 kg per em2 is suitable, as is a sub sequent heating temperature of about 1070 C. We can mor_li - trust these conditions and also the duration of the treatment, without departing from the spirit of the invention. Thus, pressures of 35 to 70 kg per em2 can be used depending on the nature of the diamond, with temperatures depending on the character of the binder material.



  In the manufacture of a drilling tool, the stud carrying the diamond during the compression of the iron powder is formed of two segments 10 and 11 (Fig. 3), the upper faces of which are inclined towards the middle. On its upper face, the segment 11 carries a groove to receive the diamond, so that the cutting face of the latter is clear. The segment 11 is notched at 72 to spare the place of the delicate edge 13 of the diamond.



  In the case of the manufacture of a tool comprising a diamond having the shape of a cube, the bearing stud is composed of two segments 14 and 15 (fig. 4), which are formed so as to reserve a notch 16 in which is housed the cube 17 of the diamond. The combined stud 14, 15 is flat and tithe thickness appropriate to the amount, the root of the diamond is to engage in the setting.



  Figs. 5 and 6 represent the placement of diamonds having the. scissors shape. The stud carrying the diamond is in two segments 18 and 19 having inclined faces 20 and 21 limiting a wedge-shaped space in which the chisel-shaped end 22 of the diamond is housed. The notch 23 is made at the bottom of the corner space to avoid pressure on the edge of the diamond.



  In the embodiments described above, the pressure mold has been made of metal so that it can withstand relatively high pressures. However, with some types of diamonds including rough diamonds, such pressures are unsuitable and dangerous and cannot be. use only relatively low pressures. In these cases, a modified type of mold can be used, in which metal powder is compressed and in which the subsequent bonding operations are carried out.



  So at the fi-. 7, which represents a multiple mold, a charcoal base 24 carries an element (the charcoal mold 25 having several notches of molds 26. At the lower ends of the notches of the molds are introduced removable charcoal pads 27, each of which 'them being notched at 28 to receive the point of a diamond 29. After the powdered iron 30 has been introduced, it is lightly clamped to consolidate it, after which charcoal lids 31 are placed to close the mold.

   These covers are provided with openings 32 to receive and guide pieces of bronze, which are melted by introducing the complete mold. in an oven. It is obvious that this process can. apply to. an isolated mold, as well as a multiple mold.



  According to a variant of this embodiment, it is possible to introduce a soldering material reduced to powder and mix it with powdered iron before consolidation under pressure. The proportion of powdered iron and small brass or bronze vary considerably. With Him low percentage of bronze, the temperature is less critical, but the frame will be more porous and will have a greater tendency to break. The proportion can. vary (the <B> 10% </B> bronze and 90% iron to. 75% (bronze and. 25% iron.

    The small percentage is chosen according to the use for which the tool is intended. Orn may have difficulty getting a good mix due to the high specific gravity of bronze. It can be avoided by covering the powdered iron with a binder material.



  Thus according to another embodiment of] 'invention, instead of introducing the binding material by making it flow in the interstices of the compressed powdered iron, or by mixing it. to iron plots, we can coat these iron plots with a suitable welding metal, for example copper, and after compressing the coated iron plots we can. insert the frame into a suitable furnace and heat it up to temperature (the sintering of the material encasing the plots, and thus effect the binding.

   With this embodiment of the invention, it is possible to employ lower temperatures during the bonding operation.



  Iron plots can be coated by chemical or electrolytic deposition. For example, iron plots are washed in a solution of a metal salt, such as copper sulfate or nitrate. After this operation. washing, the moisture is released and the coated metal powder is screened before subjecting it to a pressure and heat treatment. Instead of copper nitrate, silver nitrate can be used, which has the advantage of allowing lower temperatures to be employed.

   the sintering operation. Temperatures of about 111 "C lower may be appropriate when using silver instead of copper.



  The diamond can be coated with a weld metal on the part or the root which is to be enclosed by the setting.



  It has been found that diamond tools prepared according to the invention show neither shrinkage nor swelling, indicating that the welding material simply fills the interstices between the iron patches and binds them firmly to each other.



  The method according to the invention comprises a method of fixing the diamond in the mound which guarantees a considerably greater resistance than that which is necessary and thus gives a good margin of safety. At the same time, removing the diamond to give a new shape does not present any difficulty, because it is easy to cut, file or machine the frame with ordinary normal tools.



  The method according to the invention provides a method for holding diamonds in place, while a molding operation is performed to fix them in a setting.



  In the embodiment of the invention, when it is applied to the manufacture of a grinding wheel, a cast iron plug 33 (fig. 8) is introduced into a mold or carbon pipe 34, having an internal diameter. equal to the outer diameter of the finished grinding wheel. A disc 35, of mild steel or another suitable metal, appropriately drilled at 36 and intended to form a backing plate for the finished grinding wheel, is then placed on the cast iron plug.



  A mixture 37 of powdered iron and graduated powdered diamond is then spread over the active part of the mild steel backing plate.



  A second cast iron plug 38, arranged to form a plunger, is mounted in the coal pipe, above the iron and diamond powder, and a pressure of about 56 kg per e is exerted on this plug. & to compact the iron and diamond powder. The melt plug 33 is then removed and replaced by a good tank plug of the same size. In place of the cast iron plug 38, another carbon plug is introduced, which has the same dimensions, but which is perforated so as to give passage to pieces of a welding metal, for example bronze.



  The tant is then placed in an atmosphere of hydrogen or other suitable gas, inside an oven, and heated to a temperature, for example around <B> 10700 </B> C, sufficient to melt the pieces of bronze, which flow in the spaces of the powdered iron and are. absorbed by the latter, with which they combine to form a solid mass. At the same time, the molten bronze makes it adhere. mass to mild steel backing plate 35.



  While the compacted mass is. in the mold, it can be subjected at the entrance of the furnace to an operation of preliminary heating and drying and, after absorption of the weld metal by the powdered iron, it is possible. return the tool to the furnace inlet to cool it very slowly for a period after which it is removed for final cooling in a normal atmosphere.



  After the final cooling, the grinding wheel is removed from the mold and, after being rec tified, is ready for use. It is not essential to provide a steel backing plate 35 and the grinding wheels produced by a process according to the invention can be sized and shaped so that the backing plate can be removed.



  It has been found that with a grinding wheel manufactured by the method according to the invention, the diamond introduced into the grinding wheel is not deteriorated during manufacture and thus remains a good size agent. In addition, while the setting formed by the powdered iron and bronze is tough enough to hold the diamond chips throughout their use, it is not hard enough to become smooth easily.



  The welding material can be introduced in powder form and mixed with the. iron and diamond powder. before applying pressure. Iron plots can also be coated in a manner analogous to that described above ha-Lit. In the case of coated iron plots, agglomeration can be effected by the application of pressure followed by heat treatment. In addition to coating the powdered iron with a metal or a binder alloy, the powdered diamond can also be coated in a similar manner.



  While it is preferred to use powder or pieces of iron and bronze, other metals or alloys can also be used. So we can. use as binding material metallic powders, for example copper, (zinc and brass, with hard tin or silver powders and with that pressures varying between 35 and. 70 l.; g per eni 'and temperatures of 240 C to about 130 C.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS: I. Procédé (le fabrication d'un outil com prenant au moins une partie en diamant por tée par une monture métallique, caractérisé en ce qu'on place dans un moule ladite par tie en diamant entourée au moins partielle ment d'une masse de poudre métallique des tinée à constituer la monture. et en ce. qu'on forme cette monture et y fixe la partie en diamant en comprimant dans le moule ladite masse de poudre métallique pour la rendre compacte et en introduisant. un métal sou dant dans les interstices de la masse, qu'on chauffe jusqu'à une température suffisante pour faire fondre le métal soudant. et qu'on laisse ensuite refroidir. II. Outil fabriqué par le procédé selon la revendication I. CLAIMS: I. Method (the manufacture of a tool comprising at least one diamond part carried by a metal frame, characterized in that said diamond part surrounded at least partially by a mold is placed in a mold. mass of metal powder intended to constitute the frame, and in that this frame is formed and the diamond part fixed thereto by compressing said mass of metallic powder in the mold to make it compact and by introducing. in the interstices of the mass, which is heated to a temperature sufficient to melt the weld metal, and then allowed to cool. II. Tool manufactured by the process according to claim I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que la poudre métallique est un alliage. 2. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que la poudre métallique com prend du fer. 3. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'on comprime la poudre métallique comprenant du fer sous une pression d'environ 56 kg par cm'. 4. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que le métal soudant est. un alliage. 5. Procédé selon la. revendication I, ca ractérisé en ce que le métal soudant com prend du zinc. 6. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que le métal soudant est du cuivre. 7. SUB-CLAIMS 1. A method according to claim I, characterized in that the metal powder is an alloy. 2. Method according to claim I, ca acterized in that the metal powder com takes iron. 3. Method according to claim I and sub-claim 2, characterized in that the metal powder comprising iron is compressed under a pressure of about 56 kg per cm '. 4. Method according to claim I, characterized in that the welding metal is. an alloy. 5. Method according to. claim I, characterized in that the weld metal comprises zinc. 6. The method of claim I, ca acterized in that the weld metal is copper. 7. Procédé selon la revendication I, ea- ract.érisé en ce que le métal soudant est pul- vérisé, en ce qu'on 1e mélange à la poudre métallique et en ce qu'on comprime le mé lange. 8. Procédé selon la revendication I, ca- raet.érisé en ce que le diamant est pulvérisé, en ce qu'on le mélange à la poudre métal lique et en ce qu'on comprime le mélange. 9. Procédé selon la. revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce qu'on comprime ledit mélange en contact avec une plaque d'appui logée dans le moule. 10. A process according to claim 1, characterized in that the weld metal is sprayed, mixing it with the metal powder and compressing the mixture. 8. A method according to claim I, characterized in that the diamond is pulverized, in that it is mixed with the metal powder and in that the mixture is compressed. 9. Method according to. Claim I and sub-claim 8, characterized in that said mixture is compressed in contact with a support plate housed in the mold. 10. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que le diamant et le métal soudant sont pulvérisés, en ce qu'on les mé lange à la poudre métallique et en ce qu'on comprime le mélange. 11. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 10, caractérisé en ce qu'on comprime ledit mélange en contact avec une plaque d'appui logée dans le moule. 12. Procédé selon la revendication I, ca- ractér isé en ce que l'outil comprenant. un diamant, on entoure la racine de celui-ci par la masse de poudre métallique. 13. Process according to Claim 1, characterized in that the diamond and the weld metal are pulverized, that they are mixed with the metal powder and that the mixture is compressed. 11. The method of claim I and sub-claim 10, characterized in that said mixture is compressed in contact with a support plate housed in the mold. 12. The method of claim I, charac- terized in that the tool comprising. a diamond, the root of it is surrounded by the mass of metallic powder. 13. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on enrobe la. poudre mé tallique avec un métal soudant et en ce qu'on les comprime ensemble et les chauffe jusqu'à la température de frittage du métal soudant. 14. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 13, caractérisé en ce que la poudre métallique enrobée est mélan gée avec du diamant pulvérisé. 15. Procédé selon la. revendication I et. la sous-revendication 13, caractérisé en ce qu'on enrobe la poudre métallique par un dépôt chimique. 16. Procédé selon la revendication r et la sous-revendication 13, caractérisé en ce qu'on enrobe la poudre métallique par un dépôt électrolytique. 17. Process according to Claim I, characterized in that it is coated. metal powder with a welding metal and by compressing them together and heating them to the sintering temperature of the welding metal. 14. The method of claim I and sub-claim 13, characterized in that the coated metal powder is mixed with powdered diamond. 15. Method according to. claim I and. Sub-claim 13, characterized in that the metal powder is coated with a chemical deposit. 16. The method of claim r and sub-claim 13, characterized in that the metal powder is coated by an electrolytic deposit. 17. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'on enrobe aussi le diamant avec ledit métal soudant. 18. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 12, caractérisé en ce qu'on place an fond du moule un plot entaillé sur lequel repose la pointe du diamant et au dessus duquel on introduit la masse de poudre métallique qui entoure la racine du diamant. 19. Outil selon la revendication II, ca ractérisé en ce que la monture contient de 90 à 25 % de fer en poudre aggloméré et de 10 à 75 Jo de bronze. 20. Process according to claim I and sub-claims 12 and 13, characterized in that the diamond is also coated with said welding metal. 18. The method of claim I and sub-claim 12, characterized in that one places at the bottom of the mold a notched stud on which rests the point of the diamond and above which is introduced the mass of metal powder which surrounds the root. diamond. 19. Tool according to claim II, ca acterized in that the frame contains 90 to 25% of agglomerated powdered iron and from 10 to 75 Jo of bronze. 20. Outil selon la. revendication II, cons tituant une meule, caractérisé en ce qu'il ren ferme du diamant en poudre fixé dans une monture comprenant du fer en poudre agglo méré et lié à une plaque d'appui métallique avec du bronze comme métal soudant. Tool according to. Claim II, constituting a grinding wheel, characterized in that it contains powdered diamond fixed in a frame comprising powdered iron agglomerated and bonded to a metal support plate with bronze as the weld metal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2384574A1 (en) * 1977-03-25 1978-10-20 Skf Ind Trading & Dev PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF A DRILLING HEAD PROVIDED WITH HARD ELEMENTS AND RESISTANT TO WEAR, AND DRILLING HEAD OBTAINED BY THIS PROCESS

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2384574A1 (en) * 1977-03-25 1978-10-20 Skf Ind Trading & Dev PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF A DRILLING HEAD PROVIDED WITH HARD ELEMENTS AND RESISTANT TO WEAR, AND DRILLING HEAD OBTAINED BY THIS PROCESS

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