CN109482884A - 一种金刚石串珠的制备方法 - Google Patents

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陶洪亮
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Abstract

一种金刚石串珠的制备方法，包括以下步骤：①配料，把金属粉末、金刚石及润湿剂，采用混料机将其混合均匀后得到粉料；②造粒自动冷压，将粉料与粘结剂混合，在制粒机上制成颗粒，然后通过自动冷压机以及冷压模具制成串珠坯体；③压制，a、将串珠坯体套于实心棒体上，实心棒体设置有限位塞子，形成坯体串组；b、将坯体串组套入外套管中，形成压制单元；c、将若干压制单元装入密封袋，对密封袋进行密封；d、将密封袋置于冷等静压机内，启动设备进行压制；e、完成压制后，拆卸取出串珠坯体；④烧结，将串珠坯体装上基体进行热压或无压烧结，获得金刚石串珠。本发明能保证金刚石串珠致密性高、均匀性好，且操作灵活、成本低、质量稳定、效率高。

Description

一种金刚石串珠的制备方法
技术领域
本发明涉及一种金刚石绳锯上的金刚石串珠，特别涉及一种金刚石串珠的制备方法。
背景技术
现有金刚石绳锯中的串珠制备一般包括以下工序：配混料---冷压成型---热压烧结---无压烧结制备。纵所周知，金属粉末在冷压压制过程中，存在密度分布、不均匀的问题，特别是坯体中部的冷压密度会明显低于靠近冷压压头两端的冷压密度，对于金刚石串珠这种薄壁长筒结构，密度分布不均匀的问题就更加突出；特别是近年开发的大板组合加工小直径绳锯，工作层减薄及“长细比”的增大，“失稳性”增加，装料、压制变得更加困难，为了改善胎体密度分布状况，必须改变传统串珠的制备方法，以降低金属粉末在压制过程中偏析造成的串珠偏磨、寿命低等一系列问题，以提升串珠质量的稳定性。目前国外有通过热等静压工艺解决密度均匀性问题的，但该设备投资及维护费用巨大、操作复杂、生产成本高，一般厂家难以实现。因此，有必要做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种能有效保证金刚石串珠致密性高、均匀性好，且操作灵活、制作成本低、产品质量稳定、生产效率高的金刚石串珠的制备方法；本制备方法创造性的将冷等静压技术引入到金刚石串珠的生产制备工艺过程中，进而克服了现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种金刚石串珠的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①配料，把金属粉末按所需比例配好，再加入一定量的金刚石及润湿剂，采用混料机将其混合均匀后得到粉料；
②造粒自动冷压，将混好的粉料加入粘结剂后再均匀混合，随后在制粒机上制成粒度均匀的颗粒，然后通过自动冷压机以及冷压模具将颗粒压制成串珠坯体；
③压制，a、将若干串珠坯体套于实心棒体上，且实心棒体一端或两端拆卸式设置有限位塞子，形成坯体串组；b、将坯体串组整体套入一外套管中，形成一压制单元；c、将若干压制单元装入一密封袋中，随后对密封袋进行密封处理；d、将装有压制单元且密封好的密封袋置于冷等静压机内，设定压制参数，启动设备进行压制；e、完成压制后，拆卸取出串珠坯体；
④烧结，将压制好的串珠坯体装上基体进行热压或无压烧结，获得致密度高、均匀性好的金刚石串珠。
所述实心棒体为高速钢或者工具钢，并且表面光洁度高，可重复利用。
所述串珠坯体呈“长筒薄壁”状，实心棒体的外径比串珠坯体1的内径小0.1-0.3mm，优选0.1mm。
所述限位塞子为硅胶材质的软管，限位塞子的内径较实心棒体的外径小1-3mm，优选1mm；限位塞子的壁厚为1-3mm，优选1mm；限位塞子可重复利用。
所述外套管为硅胶材质的软管，外套管的内径较串珠坯体的外径大1-3mm，优选2mm；外套管的壁厚为1-3mm，优选1mm；外套管可重复利用。
所述密封袋的厚度为15-20mm，密封袋可重复利用。
步骤③中，压制参数为：压制压力为300-500MPa，保压时间为3-5min。
步骤③中，冷等静压机的压力范围为0-500MPa，加压介质为冷却液或液压油。
本发明通过冷等静压将冷压后的串珠坯体进行再次压制，确保串珠坯体各个位置的受力相同，从而改善串珠坯体的密度分布均匀性，使串珠坯体的物理性能指标均得到明显提高，进而提升了金刚石串珠质量的稳定性，特别是小直径的金刚石串珠及无压烧结路线的金刚石串珠的质量稳定性。可见，本制备工艺的压制时间短、生产成本低、生产效率高、操作灵活，根据设备缸径尺寸，单次可压制的串珠坯体数量至少在一万粒以上，可满足大批量生产的需求；此外，能有效保证金刚石串珠的致密性高、均匀性好。
附图说明
图1为本发明一实施例中串珠坯体的结构示意图。
图2为本发明一实施例中坯体串组的剖视图。
图3为本发明一实施例中压制单元的剖视图。
图4为本发明一实施例中压制单元装入密封袋的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图4，本金刚石串珠的制备方法，包括以下步骤：
①配料，把金属粉末按所需比例配好，再加入一定量的金刚石及润湿剂，采用混料机将其混合均匀后得到粉料；
②造粒自动冷压，将混好的粉料加入粘结剂后再均匀混合，随后在制粒机上制成粒度均匀的颗粒，然后通过自动冷压机以及冷压模具将颗粒压制成串珠坯体1；
③压制，a、将若干串珠坯体1套于实心棒体2上，且实心棒体2两端分别拆卸式塞有限位塞子3，形成坯体串组A；b、将坯体串组A整体套入一外套管4中，形成一压制单元B；c、将若干压制单元B装入一密封袋5中，随后采用外抽式真空包装机对密封袋5进行密封处理；d、将装有压制单元B且密封好的密封袋5置于冷等静压机的工作篮内，设定压制参数，启动设备进行压制；e、完成压制后，冷等静压机卸压取出密封袋5，采用抽真空方式去除密封袋5表面的液体，随后开袋取出压制单元B，最后拆卸坯体串组A取出串珠坯体1；
④烧结，将压制好的串珠坯体1装上基体进行热压或无压烧结，获得致密度高、均匀性好的金刚石串珠。
进一步说，实心棒体2为高速钢或者工具钢，并且表面光洁度高，截面呈圆形，可重复利用。
进一步说，串珠坯体1呈“长筒薄壁”状，实心棒体2的外径比串珠坯体1的内径小0.1mm，确保串珠坯体1滑动式套设于实心棒体2表面，方便拆装。
进一步说，限位塞子3为硅胶材质的软管，限位塞子3的内径较实心棒体2的外径小1mm，确保限位塞子3能与实心棒体2实现紧固插接，限位塞子3有限防止串珠坯体1脱离实心棒体2；限位塞子3的壁厚为1mm；限位塞子可重复利用，避免浪费，低碳环保。
进一步说，外套管4为硅胶材质的软管，外套管4的内径较串珠坯体1的外径大2mm，确保外套管4滑动式套设于串珠坯体1表面；外套管4的壁厚为1mm；外套管可重复利用，避免浪费，低碳环保。
进一步说，密封袋5的厚度为15-20mm，具有一定的耐用性，密封袋可重复利用，避免浪费，低碳环保。
进一步说，步骤③中，压制参数为：压制压力为300-500MPa，保压时间为3-5min。
进一步说，步骤③中，为满足压制要求，冷等静压机的压力范围为0-500MPa，加压介质为冷却液或液压油。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种金刚石串珠的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①配料，把金属粉末按所需比例配好，再加入一定量的金刚石及润湿剂，采用混料机将其混合均匀后得到粉料；
②造粒自动冷压，将混好的粉料加入粘结剂后再均匀混合，随后在制粒机上制成粒度均匀的颗粒，然后通过自动冷压机以及冷压模具将颗粒压制成串珠坯体(1)；
③压制，a、将若干串珠坯体(1)套于实心棒体(2)上，且实心棒体(2)一端或两端拆卸式设置有限位塞子(3)，形成坯体串组(A)；b、将坯体串组(A)整体套入一外套管(4)中，形成一压制单元(B)；c、将若干压制单元(B)装入一密封袋(5)中，随后对密封袋(5)进行密封处理；d、将装有压制单元(B)且密封好的密封袋(5)置于冷等静压机内，设定压制参数，启动设备进行压制；e、完成压制后，拆卸取出串珠坯体(1)；
④烧结，将压制好的串珠坯体(1)装上基体进行热压或无压烧结，获得致密度高、均匀性好的金刚石串珠。
2.根据权利要求1所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：所述实心棒体(2)为高速钢或者工具钢，并且表面光洁度高。
3.根据权利要求2所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：所述串珠坯体(1)呈“长筒薄壁”状，实心棒体(2)的外径比串珠坯体(1)的内径小0.1-0.3mm。
4.根据权利要求3所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：所述限位塞子(3)为硅胶材质的软管，限位塞子(3)的内径较实心棒体(2)的外径小1-3mm，限位塞子(3)的壁厚为1-3mm。
5.根据权利要求4所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：所述外套管(4)为硅胶材质的软管，外套管(4)的内径较串珠坯体(1)的外径大1-3mm，外套管(4)的壁厚为1-3mm。
6.根据权利要求5所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：所述密封袋(5)的厚度为15-20mm，可重复利用。
7.根据权利要求1-6任一项所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：步骤③中，压制参数为：压制压力为300-500MPa，保压时间为3-5min。
8.根据权利要求7所述金刚石串珠的制备方法，其特征在于：步骤③中，冷等静压机的压力范围为0-500MPa，加压介质为冷却液或液压油。
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