CN105666706A - 一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，该刀头适用了一种新型结构，通过对刀头胎体的金属粉、配料的合成硬度以及金刚石的体积浓度比不同的方式，有效解决刀头硬度和整体结构软硬程度的梯度变化，使其在切割过程中即保证了倾斜切割机械设备的硬度要求，又成功实现了排锯对花岗岩、石英石有效切割，弥补传统切割缺陷，本发明的有益效果为：真正提供了一种可实现切割切片平整且薄、效率、成材率均高、锯条倾斜切割花岗岩、石英石的刀头，而且生产成本低。

Description

一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方

技术领域

本发明涉及超硬材料切割领域，尤其涉及一种锯条倾斜往复切割花岗岩、石英石的倾斜式排锯上的刀头及其配方。

背景技术

花岗岩、石英石的加工切割设备通常是圆盘锯、绳锯，但是传统的圆盘锯耗费原材料，且在切割时受到锯片和场地的限制，通常很难实现理想的加工效果，而且加工成本较高，而绳锯相对于圆盘锯不受场地和设备的限制，可以加工较为理想的板材，但是绳锯的缺陷是本身的成本太高，容易造成加工的成本，另外绳锯的具有一定的柔韧性，容易造成板材的波浪板、弯板、大小板、斧头版，所以不仅加工成本高而且次品率也相对很高。

传统的排锯也是一种石材加工设备，是将一组（几根至几百根不等）锯条装在往复式运动锯框上把石材荒料切割成板材的加工设备。对于排锯设备，例如，现有的大理石排锯选用大型飞轮，提高运行平稳性，有效储存能量，整机切割方式，主电机驱动飞轮，带动锯框做直线往复运动；装载荒料的荒料车通过升降台的提升实现荒料顶升式锯切，加工荒料时，锯框保持来回往返运动，装载石材荒料的荒料车通过提升机构上升，可大幅提高切割效果。

需要指出，传统的排锯其锯条与水平面平行安装，电动机通过皮带带动飞轮旋转，旋转的飞轮通过曲柄连杆机构把旋转运动变成直线运动，推动锯框及装在锯框内的锯条做往复运动，被切石头装在荒料车上通过提升机构上升接触锯条上的刀头，刀头对石材做相对切割运动，达到切割石材的目的；此种切割模式对大理石、普通岗石是可行的，因为大理石、普通岗石硬度及强度低，切割时作用于刀头上的切割力小，刀头胎体内金刚石颗粒在切割力反复冲击作用下脱落所花时间长，这样刀头既能保持锋利度又能有一定寿命完成对大理石、普通岗石的切割；但是对硬度大的花岗石及石英石，因硬度强度的关系，刀头所受切割冲击力大，切割过程中刀头胎体内金刚石颗粒在相同时间内脱落快得多，又因为锯条是水平往复运动，大量脱落的金刚石颗粒及切下石屑不易及时排出，反而与锯条上的刀头及刀头胎体发生相互研磨，这样刀头磨损消耗速度更快，影响正常运作，所以，平移锯切割硬度大的花岗石及石英石效率低、成本高、基本不能利用水平方式切割。

经过不断的改进和实验，业内有人提出了锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯基本上能够实现切割花岗岩、石英石及类似材质的石材的机械原理，但是配合传统的切割刀头还是很难实现有效切割，传统的刀头由于硬度均匀，容易在切割时脱落，由于传统的都是整体刀头或三文治刀头，其刀头的硬度均匀，成分基本是由钴Co、镍Ni、铜Cu、锡Sn、铁Fe、钨W的单个成分或两种以上成分合金组成的金属粉料在掺入定比例的金刚石通过高温热熔压制而成的金刚石刀头，这种刀头的缺陷是硬度不够，而且结构也极不合理，通常是一个平面硬度十分均匀的刀头，因此在切割花岗岩和石英石这样硬材质的石材时，容易造成切割时石材与刀头平面同等消耗，就不能及时有效的将切割的石屑从锯缝利冲刷掉，还有，从刀头上掉落得金刚石若不能及时排出，即会与刀头上的金刚石造成相互磨损，很容易打落焊接在锯片上的刀头，从刀头卡在锯缝利使得整个锯条卡死或崩断，造成一定的作业危险；所以，传统的刀头即使用在锯条倾斜切割花岗岩、石英石的排锯上，仍然无法真正意义上实现利用成本低廉的排锯切割花岗岩、石英石材质的石材。

本案需要重点指出的是一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其利用锯条倾斜切割的机械原理，解决其机械上本身可能产生的故障和缺陷，同时通过对刀头结构及其配方的改进，不至于使脱落的金刚石颗粒及石屑与锯条上的刀头及刀头胎体发生相互研磨，能顺利完成对石材的切割。

上述的传统技术切割花岗岩、石英石材质的石材总结后存在如下缺陷：

（1）、圆盘锯加工成本高、受场地限制；

（2）、绳锯加工成本高，次品率高；

（3）、传统的水平排锯无法实现有效的切割；

（4）、锯条倾斜式切割的排锯如适用传统的刀头同样无法实现有效的切割；

因此，针对以上方面，需要对现有技术进行有效的创新。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，该刀头适用了一种新型结构，通过对刀头胎体的金属粉、配料的合成硬度以及金刚石的体积浓度比不同的方式，设置了不同硬度梯度的结构，有效解决刀头硬度和整体结构软硬程度的梯度变化，使其在切割过程中即保证了倾斜切割机械设备的硬度要求，又成功实现了排锯对花岗岩、石英石有效切割，弥补传统切割缺陷，本发明专利的有益效果为：真正提供了一种可实现切割切片平整且薄、效率、成材率均高、锯条倾斜切割花岗岩、石英石的刀头，而且生产成本低，以解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，包括：基层、加强层、表面层、金刚石、石墨芯，所述的基层两侧相邻设置了加强层，加强层的两侧设置了表面层，所述是基层的刀头端设置有石墨芯；

相应的，所述刀头由五层组合而成，五层的背部设置有焊接位，用于与锯片焊接；

本发明专利涉及的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方通过全新的配方、配比和结构利用传统的制作方式制成如下：

第一步：首先配制刀头的胎体粉料，其刀头胎体基础粉料的配方及配比为：钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%;

第二步：将胎体基础粉料配制均匀后，再配制基层的完整配比，在含有钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%的粉料中加入金刚石搅拌均匀，所述基层的金刚石的体积浓度与基础粉料的体积浓度比为：10%～15%∶85%～90%；

第三步：将配制均匀的胎体基础粉料，再配制加强层的完整配比，在含有钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%的粉料中加入金刚石搅拌均匀，所述加强层的金刚石的体积浓度与基础粉料的体积浓度比为：20%～25%∶75%～80%；

第三步：将配制均匀的胎体基础粉料，再配制表面层的完整配比，在含有钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%的粉料中加入金刚石搅拌均匀，所述表面层的金刚石的体积浓度与基础粉料的体积浓度比为：30%～35%∶65%～70%；

第四步：将完整的胎体粉料配制完成后，通过冷压处理成型，形成所需的基层、加强层、表面层的单片刀头基材，同时在基层冷压成型时在其刀头端镶嵌石墨芯，从得到了完整的基层、加强层和表面层；

第五步：将基层相邻的两个面上叠放加强层，再在加强层的外侧的两个面上叠放表面层，将叠放五层的单片刀头基材放置在高温炉实施高温烧结，所述的高温烧结是传统技术，将五层的刀头单片基材高温烧结成为一个整体后就构成了一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头的胚胎；

第六步：将完整的刀头胚胎进行削切整形，形成成品刀头，成品刀头带有石墨芯的一侧为刀头端，对应的一侧设置有焊接位，用于与锯片焊接。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯刀头的成品结构示意图；

图2是本发明实施例所述锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯刀头的分层结构示意图。

图3是本发明实施例所述锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯刀头的使用后结构示意图。

图4是本发明实施例方案二所述锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯刀头不含石墨芯结构示意图。

图5是本发明实施例方案二所述锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯刀头不含石墨芯结构使用后示意图。

图中：

1、基层；2、加强层；3、表面层；4、金刚石；5、石墨芯；6、焊接位；7、凹槽。

具体实施方式

实施方式一：

如图1-3所示，本发明实施例所述的锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方；

所述的刀头包括基层1、加强层2、表面层3、金刚石4、石墨芯5；所述的基层1的刀头端设置有石墨芯5，其两面相邻分别设置加强层2，其加强层2的两个外侧面分别设置有表面层3，其刀头结构共由五层单片刀头基材构成，所述的五个单片刀头基材内都设置有金刚石4；

所述刀头石墨芯5对应侧壁设置有焊接位6；

通过对刀头结构的改进，形成硬度梯度的结构，克服了传统刀头在配合倾斜切割花岗岩石英石材质的石材时存上的一些缺陷，由于上述配方及配比的构成，使刀头整体存在分层的软硬程度各不相同，将上述配方及配比得到的刀头焊接于倾斜切割花岗岩、石英石排锯的锯条上，由含有钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%的基础粉料加入金刚石4后的刀头，比传统的刀头质地更硬，适合排锯切割的硬度要求，由于对分层的兑比的金刚石4体积浓度不同，形成的一个刀头就可以分层软硬程度不同，其基层1兑入10%～15%的金刚石4体积浓度，属于同一刀头中最软部位，因此也是最先磨损，其次在基层1的两面相邻设置的加强层2兑入20%～25%的金刚石4体积浓度，在同一刀头中属于质地居中部位，因此次于基层1之后磨损，而两侧的表面层3兑入30%～35%的金刚石4体积浓度，在同一刀头中属于质地最硬的部位，因此最后磨损，同时兑入相对较多的金刚石4体积浓度，还保证了倾斜切割花岗岩、石英石排锯设备的机械要求，而且在基层1的刀头端还设置的石墨芯5质地很软，在锯条作业的过程中，首先磨损的是石墨芯5，在新的刀头开始作业几秒钟后石墨芯5即可磨损，就会呈现出一个凹槽7，改凹槽7其在锯条作业的过程中有效的给锯缝里石屑和掉落的金刚石提供了一个可靠的出料空间，有效的解决了锯条卡死和脱落的金刚石与刀头胎体相互磨损的可能，由于基层1、加强层2和表面层3利用硬度构成的梯度结构，在刀头的使用中，会一直有效的保持这种弧形凹槽7，给整个锯条刀头的使用寿命提供了有力保障。

所述的石墨芯5设置与基层1的刀头端，宽度为2-3mm。

实施方式二：

如图4-5所示，本发明实施方式二所述的锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头的基本结构及其配方与实施方式一相同，只在其结构的基层1上没有设置石墨芯5，由于根据不同使用和场地的需要，可以设置不需要石墨芯5的刀头，因为根据本发明专利刀头的梯度结构，其基层1的质地最软，加强层2的质地居中，表面层3的质地最硬，因此焊接在锯条上使用一个设定的时间后，由于质地的软硬程度不同，而切割的相对物质地相同，所以其磨损的程度将完全不同，会自然的构成一个凹槽7，而且刀头在使用的过程中始终保持有凹槽7，可以实现与实施例一相同的效果，其优点是减少了制作刀头是的工序节约了生产时间和成本，缺陷是在使用的起始阶段有一个较短的密和切割时间，容易造成刀头的误伤和损坏。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。

Claims (7)

1.本发明涉及一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，包括基层（1）、加强层（2）、表面层（3）、金刚石（4）、石墨芯（5）、焊接位（6）和凹槽（7），其结构特征在于：所述的基层（1）的刀头端设置有石墨芯（5），其两面相邻分别设置有加强层（2），所述的加强层（2）的两个外侧壁分别设置有表面层（3），其刀头结构的共由五层单片刀头基材构成，所述的五个单片刀头基材内都设置有金刚石（4）。

2.根据权利要求1所述的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其特征在于：所述的基层（1）由钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%构成的基础粉料，再在基础粉料中加入金刚石（4），所述基层（1）的金刚石（4）的体积浓度与基础粉料的体积浓度比为：10%～15%∶85%～90%。

3.根据权利要求1所述的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其特征在于：所述的加强层（2）由钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%构成的基础粉料，再在基础粉料中加入金刚石（4），所述加强层（2）的金刚石（4）的体积浓度与基础粉料的体积浓度比为：20%～25%∶75%～80%。

4.根据权利要求1所述的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其特征在于：所述的表面层（3）由钴粉Co97%～99%∶硅粉Si1%～3%构成的基础粉料，再在基础粉料中加入金刚石（4），所述表面层（3）的金刚石（4）的体积浓度与基础粉料的体积浓度比为：30%～35%∶65%～70%。

5.根据权利要求1所述的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其特征在于：所述的石墨芯（5）设置与基层（1）的刀头端，宽度为2-3mm。

6.根据权利要求1所述的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其特征在于：所述的石墨芯（5）的对应位置设置有焊接位（6）。

7.根据权利要求1所述的一种锯条倾斜切割花岗岩、石英石排锯的刀头及其配方，其特征在于：所述的刀头在使用过程中始终保持有凹槽（7）。