CN103128757A - 含金刚石的刀片 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种含金刚石的刀片，包括具有在近端处配合到握持部中的连接部的刀片主体；以及沿所述刀片主体的一个侧边纵向形成的边缘，其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成所述刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制所述通电的粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。

Description

含金刚石的刀片
交叉引用的申请
本申请要求通过引用全部并入本申请的于2011年11月29日递交的日本实用新型申请No.JP2011-007011的权益。
技术领域
本申请涉及一种含金刚石的刀片，更具体地说，涉及一种例如刀、切割器、剪刀等手操作工具的含金刚石的刀片，其包括作为超硬材料的金刚石颗粒。
背景技术
传统上，尽管已经开发了含金刚石颗粒的刀片，但是它们大多用于工业电动切割器或用于切割工具的杯形砂轮(cup wheel)。并且，鲜少有用于例如刀、切割器、剪刀等手操作工具的含金刚石颗粒的刀片。
以含金刚石颗粒的刀片为例，日本未经审查的专利申请No.2001-25585公开了一种含金刚石的刀片材料，该刀片材料通过如下方式形成：将边缘附接到利用颗粒尺寸为100μm或更小的作为切割材料的金刚石颗粒形成的烧结坯块上，然后将切割材料与作为金刚石颗粒的基质(介质)的纯钛颗粒或钛合金颗粒烧结到一起(参阅专利文件1)；日本未经审查的专利申请No.2004-9146公开了一种用于通过剪切切割带状材料的圆盘状的圆形刀片，其中沿径向形成一侧部，沿横向形成一外周表面部分，侧部和外周表面部分的交叉部分作为刀片的边缘，且其中至少刀片边缘的侧部覆盖有带有粘合剂介质的金刚石颗粒或一氮化硼颗粒，所述金刚石颗粒或一氮化硼颗粒通过电沉积形成并在圆周方向上延伸(参阅专利文献2)；以及日本未经审查的实用新型申请No.H02-29707公开了一种水泥板切割器，该水泥板切割器在其一个端部处使彼此面向的刀片枢转，，且该水泥板切割器通过提供在其另一端部处的开关(toggle)来操作，其中，所述彼此面对的刀片均匀地电沉积有颗粒尺寸在0.07～0.08mm的金刚石颗粒(参阅专利文件3)。
引用的参考文献
[专利文件]
(专利文件1)日本未经审查的专利申请No.2001-25585
(专利文件2)日本未经审查的专利申请No.2004-9146
(专利文件3)日本未经审查的实用新型申请No.H02-29707
发明内容
然而，上述在专利文件1中所公开的含金刚石的刀片材料的问题是：尽管例如厨房刀具等手操作工具被提供有由烧结体制成的刀片，其中烧结体通过将具有100μm或更小颗粒尺寸的金刚石颗粒与纯钛颗粒烧结到一起而获得，但是由于刀片的边缘粗糙，且烧结的金刚石颗粒和纯钛颗粒是两种不同的材料，所以它们之间的粘合性是不好的。此外，在专利文件2中所公开的圆盘状的圆形刀片的问题是：尽管该刀片用金刚石颗粒电沉积，但是其仅用于切割带状材料。更进一步，在专利文件3中所公开的水泥板切割器的问题是：尽管该水泥板切割器的刀片用粒径0.07～0.08mm的金刚石颗粒电沉积，但是刀片的边缘是粗糙的且粘合性不好。
本申请解决了上述问题。本发明的目的在于提供一种含金刚石的刀片，包括：刀片主体，具有在近端处配合到握持部中的连接部；以及沿所述刀片主体的一个侧边纵向形成的边缘，其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成所述刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。这里，用于构成所述边缘的所述粉末混合物可包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钒(VC)颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。此外，用于构成所述边缘的所述粉末混合物可包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钛(TiC)颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
附图说明
参照所附附图，并结合下列详细描述将更加清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，其中：
图1示出了根据本发明的实施方式的含金刚石的刀片的前视图；以及
图2示出了沿图1中线A-A截取的含金刚石的刀片的横截面图。
具体实施方式
以下，将参照所附附图详细描述本发明的优选的实施方式。图1示出了根据本发明的实施方式的含金刚石的刀片的前视图，图2示出了沿图1中线A-A截取的含金刚石的刀片的横截面图。
本发明涉及一种含金刚石的刀片，更具体地说，涉及一种例如刀、切割器、剪刀等手操作工具的含金刚石的刀片，其包括作为超硬材料的金刚石颗粒。根据本发明的第一实施方式的含金刚石的刀片包括：具有在近端处配合到握持部中的连接部1a的刀片主体1；以及沿所述刀片主体的一个侧边纵向地形成的边缘(edge)2，其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的空间中对用于构成刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti且颗粒尺寸(particle size)为20μm或更小的金刚石颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
根据本发明的第二实施方式的含金刚石的刀片包括：具有在近端处配合到握持部中的连接部1a的刀片主体1；以及沿所述刀片主体的一个侧边纵向形成的边缘2，其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在于所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钒(VC)颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
根据本发明的第三实施方式的含金刚石的刀片包括：具有在近端处配合到握持部中的连接部1a的刀片主体1；以及沿所述刀片主体的一个侧边纵向地形成的边缘2，其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钛(TiC)颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
[实施方式]
本发明的含金刚石的刀片是例如刀、切割器、剪刀等手操作工具的刀片。含金刚石的刀片包括具有在近端处配合到握持部中的连接部1a的刀片主体1，以及沿所述刀片主体的一个侧边纵向地形成的边缘2。
金刚石颗粒涂覆有钛(Ti))且具有20μm或更小的颗粒尺寸。当其颗粒尺寸为20μm或更小时，刀片可具有适当的锋利度，但是当其颗粒尺寸大于20μm时，刀片变得粗糙，因此恶化了刀片的锋利度。
用于构成边缘的粉末混合物包括：重量百分比为20％或更少的涂覆有适于改善金刚石颗粒的防锈性的钛(Ti)且具有20μm或更小颗粒尺寸的金刚石颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。粉末混合物用于形成刀片的边缘2。
用于构成刀片主体的粉末包括Ti粉末或Ti合金粉末，且用于形成刀片主体1。
利用模具形成成型的产品。具体地说，通过以下方式得到成型的产品：在与刀片主体对应的模具的空间中对用于构成刀片主体的粉末通电，以及在模具的另一空间中对用于构成边缘的粉末通电，然后整体压制被通电的粉末。
通过在预定的高温下烧结通过压制通电的粉末得到的成型的产品而获得烧结体。两种不同类型的被通电的粉末一体成型。
通过打磨(grinding)烧结体的边缘2来使刀片的边缘变得锋利。如图2中所示，由于金刚石颗粒存在于刀片边缘的整个厚度中，刀片边缘的归因于老化的锋利度恶化可通过进行持续打磨来克服。
在根据本发明的另一个实施方式的含金刚石的刀片中，用于构成边缘的粉末混合物可进一步包括碳化钒(VC)颗粒。也就是，用于构成边缘的粉末混合物可进一步包括重量百分比为20％或更小的涂覆有Ti且具有20μm或更小的颗粒尺寸的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化矾(VC)颗粒，且基于总量为100％的重量百分比，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。刀片的边缘可通过附加的碳化钒(VC)颗粒而呈现出超硬。
在根据本发明的又另一个实施方式的含金刚石的刀片中，用于构成边缘的粉末混合物可进一步包括碳化钛(TiC)颗粒。也就是，用于构成边缘的粉末混合物可包括重量百分比为20％或更小的涂覆有Ti且具有20μm或更小的颗粒尺寸的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钛(TiC)颗粒，其基于总量为100％的重量百分比，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。刀片的边缘可通过附加的碳化钛(TiC)颗粒而呈现出超硬。
如上所述，本发明的含金刚石的刀片配置成使得所述刀片通过如下过程制造：在与边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成所述刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的粉末以得到成型的产品，烧结成型的产品以得到烧结体，然后使烧结体的边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的粉末混合物包括重量百分比为20％或更小的涂覆有Ti且具有20μm或更小的颗粒尺寸的金刚石颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。因此，本发明的含金刚石的刀片的有效性如下。由于贵重的金刚石颗粒只包括在刀片的边缘中，因此可降低刀片的制造成本。此外，由于归因于时间流逝造成的刀片边缘的磨损引起的刀片切割能力的恶化可通过打磨刀片来补偿。另外，由于金刚石颗粒涂覆有Ti，然后与Ti粉末或Ti合金粉末混合，所以金刚石颗粒和Ti粉末或Ti合金粉末之间的粘合性是良好的。而且，由于刀片的边缘额外包括有碳化钒(VC)或碳化钛(TiC)颗粒，因此刀片的边缘是超硬的。
尽管为了示例性目的已经公开了本发明的优选实施方式，本领域的技术人员将理解的是在不背离由所附权利要求公开本发明的精神和范围的情况下，各种改进，增加和替换是可能的。

Claims (3)

1.一种含金刚石的刀片，包括：
刀片主体，具有在近端处配合到握持部中的连接部；以及
沿所述刀片主体的一个侧边纵向形成的边缘，
其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成所述刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
2.一种含金刚石的刀片，包括：
刀片主体，具有在近端处配合到握持部中的连接部；以及
沿所述刀片主体的一个侧边纵向形成的边缘，
其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成所述刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钒(VC)颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
3.一种含金刚石的刀片，包括：
刀片主体，具有在近端处配合到握持部中的连接部；以及
沿所述刀片主体的一个侧边纵向形成的边缘，
其中所述刀片通过以下过程制造：在与所述边缘对应的模具的空间中对用于构成所述边缘的粉末混合物通电，在与所述刀片主体对应的模具的另一空间中对用于构成所述刀片主体的Ti粉末或Ti合金粉末通电，压制被通电的所述粉末以得到成型的产品，烧结所述成型的产品以得到烧结体，然后使所述烧结体的所述边缘变得锋利，其中用于构成所述边缘的所述粉末混合物包括重量百分比为20％或更少的涂覆有Ti的颗粒尺寸为20μm或更小的金刚石颗粒、重量百分比为30％或更少的颗粒尺寸为10μm或更小的碳化钛(TiC)颗粒，其余部分为Ti粉末或Ti合金粉末。
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