CN102974871A

CN102974871A - 用于加工刀具的基材及其制造方法以及使用该基材的钻头

Info

Publication number: CN102974871A
Application number: CN2012104890573A
Authority: CN
Inventors: 黄冬林
Original assignee: Shenzhen Jinzhou Precision Technology Corp
Current assignee: Shenzhen Jinzhou Precision Technology Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明公开一种用于加工刀具的基材及其制造方法以及使用该基材的钻头，所述基材为硬质合金材料，所述基材具有至少两段硬度不同的合金段，所述基材为多段一体压制烧结成型。所述钻头包括：钻尖段以及钻身段，所述钻尖段的硬度大于所述钻身段的硬度。本发明由于用于加工刀具的基材具有多段不同硬度的合金段，对于硬度较大的合金段，可用于制作刀具的切削部分，比如钻头的钻尖部分，这样可以提高钻头钻尖的耐磨性，增加刀具的使用寿命。而对于硬度较小的合金段可以用于制作刀具刀身部分，比如钻头的钻身部分，钻身部分设置有螺旋槽，钻身承受钻压以及扭矩，则使用硬度较低的合金段可提高钻身的韧性，从而降低钻头的断钻几率。

Description

用于加工刀具的基材及其制造方法以及使用该基材的钻头

技术领域

本发明涉及刀具领域，更具体的说，涉及一种用于加工刀具的基材及其制造方法以及使用该基材的钻头。

背景技术

加工印制电路板的微型钻头，一般使用高硬度WC硬质合金作为材料，并且这种钻头的螺旋槽和钻尖部分都是由同一种材料加工而成。众所周知，钻头的螺旋槽部分只起到排屑作用，而钻尖部分则为切削的主体。若两部分使用同一种硬度高、韧性差的硬质合金材质，虽保证钻尖部分高硬度、高耐磨性，但是致螺旋槽部分容易出现折断。相反，若使用同一种硬度稍低，韧性相对要好的硬质合金材质，虽然螺旋槽部分不易折断，但是钻尖部分不耐磨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低刀具折断率、提高刀具切削部分耐磨性的用于加工刀具的基材以及使用该基材的钻头。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于加工刀具的基材，所述基材为硬质合金材料，所述基材具有至少两段硬度不同的合金段，所述基材为多段一体压制烧结成型。

本发明的目的还可以通过以下技术方案来实现：一种使用权利要求1所述基材制造的钻头，其特征在于，所述钻头包括：钻尖段以及钻身段，所述钻尖段的硬度大于所述钻身段的硬度。

优选的，所述钻尖段的长度是钻头合金部分长度的15%~30%。选择合适长度的钻尖段以提高钻头的切削性能。

优选的，所述钻身段具有至少两段硬度不同的合金段，靠近钻尖段的合金段硬度大于靠近钻尾段的合金段。使得钻身段的硬度变化不致过大，避免在硬度变化过大的地方发生断钻。

优选的，所述钻头为直径小于0.7mm的微型钻头。0.7mm以下的微型钻头对于钻身、钻尖的强度以及韧性要求较高，使用此种方案可提高0.7mm微型钻头的使用寿命。

优选的，所述钻头为直径小于0.4mm的微型钻头。

一种上述用于加工刀具的基材的制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1：制作两种以上的混合料；

S2：将所述不同种类的混合料分别装入定型模腔的不同位置段进行一体压制获得压坯；

S3：将压坯进行烧结获得具有多段不同硬度合金段的基材。

优选的，所述混合料包括碳化钨或碳化钽粉末。碳化钨和碳化钽是较好的硬金属，适用于硬质合金的制造，提高硬质合金的硬度。

优选的，所述混合料包括镍或钴粉末。镍和钴是较好的粘接金属，可获得结构强度较好的硬质合金。

本发明由于用于加工刀具的基材具有多段不同硬度的合金段，对于硬度较大的合金段，可用于制作刀具的切削部分，比如钻头的钻尖部分，这样可以提高钻头钻尖的耐磨性，增加刀具的使用寿命。而对于硬度较小的合金段可以用于制作刀具刀身部分，比如钻头的钻身部分，钻身部分设置有螺旋槽，钻身承受钻压以及扭矩，则使用硬度较低的合金段可提高钻身的韧性，从而降低钻头的断钻几率。

附图说明

图1是本发明实施例一的微型钻头的结构简图，

图2是本发明实施例二的微型钻头的结构简图。

其中：100、钻头，110、钻尖段，115、过渡段，120、钻身段，130、刀柄。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例以直径小于0.7mm的微型钻头对本发明的技术方案进行说明，更具体的，以直径为4mm的微型钻头进行说明。

本实施例所述的微型钻头使用硬质合金材料作为基材，该基材具有至少两段硬度不同的合金段，并且，该基材为多段一体压制烧结成型。本实施例以具有两段不同硬度合金段的基材为例进行说明，其工艺步骤可以表述如下：

S1：混合料制备，在该步骤中，需要制作两种混合料

称取所需的各组份原料及少量添加剂，所述原料包括：碳化钨、碳化钽等难熔金属硬质化合物以及镍粉或钴粉等粘接金属，所述添加剂可以是硬脂酸。将上述原料以及添加剂装入滚动球磨机或搅拌球磨机，在球磨机中合金球研磨体的冲击、研磨作用下，使各组份原料在研磨介质中得到细化和均匀分布，加入一定量的液态石蜡，卸聊后经喷雾干燥、振动过筛，制成有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料粉末，以此获得第一种混合料。之后以同样的方法，对个组份的原料及添加剂的比例进行调整，制作第二种混合料。

S2：分段一体压制

将两种混合料分别装入定型模腔内，两种混合料分别位于定型模腔的两侧，使用压力机冲头施与压力，使粉末发生位移和变形，增大压力，使粉末颗粒之间发生机械啮合，加入成型剂，使混合料被密实成具有一定形状的压坯，本实施例以形成柱状的钻头基材为准。由于两种混合料压制时分别处于定型模腔的两侧，本实施例获得的压坯的两端的密度、强度也不同。

S3：烧结

将压坯置于真空环境中进行加热脱蜡，并发生固相烧结、液相烧结、保温以及冷却。

最后获得用于制作微型钻头的基材，由于该基材在压制过程中定型模腔内两头的混合料不同，该两种不同的混合料在烧结后将对应的产生两种不同硬度的合金材料，因而，本实施例所获得的基材具有两段不同硬度的合金段。

如图1所示，使用上述的基材制作的微型钻头100包括：钻尖段110、钻身段120以及刀柄130，刀柄130由其它材料制作，不使用所述的基材。钻头的钻尖段110设置有切削刃，起到切削作用以及初级的排屑作用，其硬度以及耐磨性需求比较高，因此，本实施例使用基材的硬度高的部分加工制作成钻尖段，而钻身段120上设置有螺旋槽，起到排屑的作用，钻头100在钻削过程中在钻压和扭矩作用下容易出现断裂，为了降低其折断率，需要降低钻身段120的硬度以提高其韧性，因此，此钻身段120使用基材硬度低的部分加工而成。

在本实施例中，钻尖段110的长度是钻头合金部分长度的15%~30%，这样保证钻尖段110的切削作用以及初级的排屑作用，提高钻头的钻削性能。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例的钻头具有三段硬度不同的合金段，如图2所示，钻尖段110的硬质合金的硬度最大，而钻身段120也具有两段硬度不同的合金段，一段靠近钻尖段110的过渡段115，该过渡段115的硬度小于钻尖段110的硬度但大于靠近钻尾的合金段的硬度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于加工刀具的基材，其特征在于，所述基材为硬质合金材料，所述基材具有至少两段硬度不同的合金段，所述基材为多段一体压制烧结成型。

2.一种使用权利要求1所述基材制造的钻头，其特征在于，所述钻头包括：钻尖段以及钻身段，所述钻尖段的硬度大于所述钻身段的硬度。

3.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述钻尖段的长度是钻头合金部分长度的15%~30%。

4.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述钻身段具有至少两段硬度不同的合金段，靠近钻尖段的合金段硬度大于靠近钻尾段的合金段。

5.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述钻头为直径小于0.7mm的微型钻头。

6.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述钻头为直径小于0.4mm的微型钻头。

7.一种如权利要求1所述用于加工刀具的基材的制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1：制作两种以上的混合料；

S3：将压坯进行烧结获得具有多段不同硬度合金段的基材。

8.如权利要求7所述的硬质合金基材的制作方法，其特征在于，所述混合料包括碳化钨或碳化钽粉末。

9.如权利要求7所述的硬质合金基材的制作方法，其特征在于，所述混合料包括镍或钴粉末。