CN104400916B - 一种低速干打钎焊小孔钻 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低速干打钎焊小孔钻，包括金属筒体和设置在所述金属筒体前端的金刚石钻头，金属筒体和金刚石钻头轴向贯通，且至少在金属筒体的内腔填充固体聚烯烃石蜡，固体聚烯烃石蜡的熔点为180～200℃；金刚石钻头的前端周缘上开设有若干V型豁口，金刚石钻头的外周壁上开设有若干轴向延伸的V型凹槽。在金属筒体内填充固体聚烯烃石蜡，固体聚烯烃石蜡融化后一方面能够保护金刚石磨粒不再受热碳化，另一方面能够将钻孔过程中产生的细屑黏住，防止飞逸。V型豁口的设置能够提高金刚石钻头的工作面，提高钻孔效率，V型凹槽的设置能够提高金刚石钻头的散热能力，有助于延长钎焊小孔钻的使用寿命。

Description

一种低速干打钎焊小孔钻
技术领域
本发明涉及金刚石孔钻技术领域，具体涉及一种低速干打钎焊小孔钻。
背景技术
家庭装潢与建筑市场日益繁荣，采用的材料也日益精致化、高档化，越来越多的场所采用高档的大理石、花岗岩、陶瓷砖作为装饰材料，这些材料大都很硬很脆。在装饰过程中，有时需要预先在装饰材料上打孔，以便将材料“干挂”起来，或者预留穿线孔，有时还需在装饰好的材料上打孔，大部分的装饰孔都很小，直径一般在5～12mm之间，同时要求打出的孔圆整，不能损伤装饰材料；很多场合为了避免污染，要求直接干打钻孔，不能加水或其它冷却液；此外，还要求能配合充电式或水电式的手枪钻等常规钻孔工具使用，而手枪钻的转速一般在800～4000r/min，属于低转速，于是“小孔+低速+干打”这一市场要求对新的钻孔工具提出了挑战。
目前，对硬脆材料的钻孔主要采用的是金刚石孔钻。金刚石孔钻按生产方式的不同主要可以分为三类：电镀金刚石孔钻、烧结金刚石孔钻和钎焊金刚石孔钻。电镀金刚石孔钻是通过镍沉积的方式将金刚石磨料固定在钢基体的工作部分，属于纯粹的“机械镶嵌”，一般只能配合冷却液使用，如果干用，易在钻孔时产生大量的热量，使工作部分的镍层和钢基体发生“热胀冷缩”效应，导致镍层带着金刚石从钢基体表面很快脱落。烧结金刚石孔钻属于粉末合金结合方式，金刚石在工作层中含量较低，出刃率差，在低速使用时，参与钻削的金刚石极少，导致打滑不能使用。钎焊金刚石孔钻采用高温真空钎焊的方式生产，金刚石、焊料及钢基体三者之间为“化学合金”结合方式，三者完全融为一体，金刚石附着非常牢固，最适宜作为干打、低速使用。
然而，实际使用发现，采用钎焊金刚石孔钻进行小孔钻削时，因金刚石钻头直径较小，加上金刚石本身含量不高，单颗金刚石承受的压力非常大，导致一部分金刚石在钻孔过程中自我碎裂失效；此外，低速干打硬脆材料时容易产生高温，也容易使金刚石受热碳化失效；再加上，若金属基体承受高温高压的能力差而很快变形损伤，也将降低金刚石孔钻的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种钎焊金刚石孔钻，特别适宜作为低速干打小孔钻削使用，保证钻孔质量的同时，具有更长的使用寿命。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种低速干打钎焊小孔钻，包括金属筒体和设置在所述金属筒体前端的金刚石钻头，所述金属筒体和金刚石钻头轴向贯通，且至少在所述金属筒体的内腔填充固体聚烯烃石蜡，所述固体聚烯烃石蜡的熔点为180～200℃；所述金刚石钻头的前端周缘上开设有若干V型豁口，所述金刚石钻头的外周壁上开设有若干轴向延伸的V型凹槽。
优选地，所述V型豁口均匀分布在金刚石钻头的前端周缘上，所述V型凹槽绕金刚石钻头的外周壁均匀布置。
进一步地，任一所述V型豁口对应一V型凹槽，V型豁口作为钻销的主要接触点，其温度较高，将V型豁口设置成与V型凹槽对应的方式能够将V型豁口处的热量及时传递，提高散热性能。
优选地，所述V型凹槽的数目是所述V型豁口数目的n倍，n为大于1小于5的整数。V型凹槽的主要作用是提高散热能力，V型凹槽的数目大于V型豁口的数目，能够保证每个V型豁口处的热量被及时有效传递，防止V型豁口处的温度过高而缩短金刚石的有效性，有助于延长金刚石孔钻的使用寿命。
具体地，所述固体聚烯烃石蜡是在石蜡中添加0.5～1(wt)%的聚烯烃，所述聚烯烃为聚乙烯等直链大分子聚烯烃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）在孔钻的金属筒体内注满固体聚烯烃石蜡，此固体聚烯烃石蜡在金刚石钻头受热达到180～200℃时即开始融化，一方面，融化的石蜡包覆在金刚石磨粒表面，减缓金刚石磨粒温度过度上升，保护金刚石磨粒不再受热碳化，金刚石在空气中700℃左右就要碳化失效。另一方面，融化的石蜡能够将钻孔过程中产生的细屑黏住，防止飞逸，不仅方便了细屑的收集清理，而且使钻孔过程更加顺畅。此外，有益的是熔融的石蜡在钻孔过程中起到一定润滑的作用，有助于改善钻孔的质量，使钻出的小孔更加圆整。在纯石蜡中加入聚烯烃如聚乙烯后，聚乙烯与石蜡形成微晶结构，可提高石蜡的熔点，使之适应不同的作业要求。
（2）金刚石钻头前端周缘开设有V型豁口，增大了金刚石钻头的钻孔作用面，相应的参与钻孔的金刚石总量也增多了，不仅提高了金刚石孔钻的钻孔效率，而且一定程度上降低了单个金刚石颗粒在钻孔过程中承受的压力，降低了金刚石破碎的几率.
（3）开设在金刚石钻头外周壁上的V型凹槽是为了增大金刚石钻头的表面积，提高金刚石孔钻的散热性能，降低金刚石受热碳化失效的几率，有助于延长钎焊小孔钻的使用寿命。
（4）将V型豁口和V型凹槽设置成相对应的方式是为了进一步提高金刚石钻头的散热能力。
附图说明
图1为本发明实施例中钎焊小孔钻的剖视图；
图2为本发明实施例中金刚石钻头的剖视图；
图3为本发明实施例中金刚石钻头的端面示图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至3所示，本实施例中的一种低速干打钎焊小孔钻，包括金属筒体1和设置在金属筒体1前端的金刚石钻头2，金属筒体1和金刚石钻头2轴向贯通，且金属筒体1的内腔中填满固体聚乙烯石蜡3，该固体聚乙烯石蜡3的熔点为200℃，金刚石钻头2的前端周缘上开设有若干V型豁口2.1，所述V型豁口2.1均匀分布在金刚石钻头2的前端周缘上，金刚石钻头2的外周壁上开设有若干轴向延伸的V型凹槽2.2，所述V型凹槽2.2绕金刚石钻头2的外周壁均匀布置，V型凹槽2.2的数目是V型豁口数目2.1的两倍，任一V型豁口2.1间隔对应一V型凹槽2.2。
在金属筒体1的内腔填满固体聚乙烯石蜡3，固体聚乙烯石蜡3在金刚石钻头受热达到200℃时即开始融化，一方面，融化的石蜡包覆在金刚石磨粒表面，保护金刚石磨粒不再受热碳化。另一方面，融化的石蜡能够将钻孔过程中产生的细屑黏住，防止飞逸，不仅方便了细屑的收集清理，而且使钻孔过程更加顺畅。
金刚石钻头2前端周缘开设有V型豁口2.1，增大了金刚石钻头1的钻孔作用面，增多了参与钻孔的金刚石总量，不仅提高了金刚石孔钻的钻孔效率，而且降低了单个金刚石颗粒在钻孔过程中承受的压力，降低了金刚石破碎的几率；开设在金刚石钻头2外周壁上的V型凹槽2.2增大了金刚石钻头的表面积，有助于提高金刚石孔钻的散热性能，降低金刚石受热碳化失效的几率，有助于延长钎焊小孔钻的使用寿命。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低速干打钎焊小孔钻，包括金属筒体（1）和设置在所述金属筒体（1）前端的金刚石钻头（2），其特征在于：所述金属筒体（1）和金刚石钻头（2）轴向贯通，且至少在所述金属筒体（1）的内腔填充固体聚烯烃石蜡（3），所述固体聚烯烃石蜡（3）的熔点为180～200℃；所述金刚石钻头（2）的前端周缘上开设有若干V型豁口（2.1），所述金刚石钻头（2）的外周壁上开设有若干轴向延伸的V型凹槽（2.2）。
2.根据权利要求1所述的低速干打钎焊小孔钻，其特征在于：所述V型豁口（2.1）均匀分布在金刚石钻头（2）的前端周缘上，所述V型凹槽（2.2）绕金刚石钻头（2）的外周壁均匀布置。
3.根据权利要求2所述的低速干打钎焊小孔钻，其特征在于：任一所述V型豁口（2.1）对应一V型凹槽（2.2）。
4.根据权利要求3所述的低速干打钎焊小孔钻，其特征在于：所述V型凹槽（2.2）的数目是所述V型豁口（2.1）数目的n倍，n为大于1小于5的整数。
5.根据权利要求1所述的低速干打钎焊小孔钻，其特征在于：所述固体聚烯烃石蜡（3）是在石蜡中添加0.5～1(wt)%的聚烯烃，所述聚烯烃为聚乙烯。
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