CN101579843A - 人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法，用六方氮化硼膜均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，涂覆膜厚为1mm；将涂覆好的金属丝放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，然后一起放在宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内；在1350～1550℃温度和5.5～6.5GPa的压力条件下合成出人造聚晶金刚石；拔出金属丝，再用常规方法加工打磨、去毛刺和修整磨平后即得直径在0.10～1mm之间的人造聚晶金刚石喷嘴。本发明加工过程简单，使用寿命高，可实现喷嘴内孔形状的多样化。

Description

人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法

技术领域

本发明涉及一种高速水射流加工设备，尤其涉及其聚晶金刚石(PCD)喷嘴。

背景技术

高速水射流加工设备可对多种材料进行处理及切割，加工时依靠超音速水即喷嘴、细砂和砂管等部件的综合作用产生大的切削力切割材料。而高速流动的水和细砂对喷嘴磨损较大。因此目前喷嘴芯都使用人工红宝石或蓝宝石经打孔获得，现有的宝石喷嘴存在以下缺陷：1、由于水的摩擦力对喷嘴嘴芯磨损比较大，因此喷嘴使用寿命短。2、嘴芯加工使用红、蓝宝石，加工比较困难，打孔要用激光，成本大，经济效益差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法，用该制造的喷嘴结构简单且使用寿命长。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是采用如下步骤：

(1)用六方氮化硼膜均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，涂覆膜厚为1mm；

(2)将涂覆好的金属丝放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，然后一起放在宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内；

(3)在1350～1550℃温度和5.5～6.5GPa的压力条件下合成出人造聚晶金刚石；

(4)拔出金属丝，再用常规方法加工打磨、去毛刺和修整磨平后即得直径在0.10～1mm之间的人造聚晶金刚石喷嘴。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明加工过程简单，现有的宝石喷嘴嘴芯的加工方法通常是采用天然钻石作为磨具，采用成型磨的加工方法进行加工，即把天然钻石加工成具有与蓝宝石喷嘴嘴芯形状相同的成形磨钻，磨削时，使成形的的天然钻石磨钻与预先通过激光加工出直孔的宝石喷嘴嘴芯保持在同一水平线上，让天然钻石磨钻与宝石喷嘴嘴芯进行对磨，利用已成形的天然钻石磨钻磨去喷嘴嘴芯坯的余料，加工出宝石喷嘴嘴芯。这种成形磨的加工方法使宝石喷嘴嘴芯的形状、尺寸及加工精度完全由天然钻石磨钻的成形确定且天然钻石体积小、价格贵、成形加工比较困难，同时加工喷嘴嘴芯时对机床要求也高，不仅成本较高，过程工序繁多。

2、本发明通过把六方氮化硼特种陶瓷膜涂覆在金属丝上，在高温和高压下合成，然后拔出金属丝，实现喷嘴嘴芯内孔的预成型，减少后续加工工作量，通过把金属丝加工成圆形或者锥形等来实现喷嘴内孔形状地多样化。

3、现有的宝石喷嘴使用40小时左右出现喷嘴上微孔变大，使用寿命下降，而本发明可以使使用寿命提高一倍左右，能够满足工业生产的需要。

4、本发明用于代替现有高速水射流加工设备使用的宝石喷嘴芯，无外置结构，安装简单；在生产中可以很方便地控制PCD喷嘴外形，及内孔直径、形状(包括方孔、圆孔、锥形孔等，价格低于现有使用的宝石喷嘴芯。

具体实施方式

把PCD喷嘴嘴芯直接安装在现有的高速水射流加工设备用的喷嘴喷头上，用六方氮化硼膜，均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，膜厚为1mm，放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，一起放在能够满足现有宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内，然后在1350～1550℃高温，5.5～6.5GPa高压的条件下合成出PCD，再拔出金属丝，实现了喷嘴嘴芯的预成型，经过简单的加工打磨去毛刺，修整磨平，即可生产出直径在0.10～1mm之间的PCD喷嘴，替代现有的宝石喷嘴，满足现有水射流加工的需要。

Claims (1)

1、一种人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法，其特征是采用如下步骤：

(1)用六方氮化硼膜均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，涂覆膜厚为1mm；

(2)将涂覆好的金属丝放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，然后一起放在宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内；

(3)在1350～1550℃温度和5.5～6.5GPa的压力条件下合成出人造聚晶金刚石；

(4)拔出金属丝，再用常规方法加工打磨、去毛刺和修整磨平后即得直径在0.10～1mm之间的人造聚晶金刚石喷嘴。