CN110919869B - 一种固结式串珠锯及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固结式串珠锯及其制造方法，所述固结式串珠锯主要包括：钢丝绳、过渡层、磨料层，通过电沉积的方法在钢丝绳上形成分段的过渡层，再将磨料层钎焊在过渡层上，从而使串珠固结到钢丝绳上，避免了串珠之间隔离套的使用，切割过程中不会因为隔离套的损坏而使相邻串珠靠近在一起，造成串珠锯卡在切缝中，甚至串珠锯断裂的现象。本发明还提供了所述一种固结式金刚石串珠锯的制造方法，主要包括：钢丝绳的碱洗除油、清水清洗、分段电镀过渡层、涂敷钎料粉和金刚石、磨料层的高频感应烧结。本发明所提供的固结式串珠锯的制造方法操作简单易行，能够生产出质量稳定的固结式串珠锯。
Description
技术领域
本发明涉及一种串珠锯及其制造方法，具体的说涉及一种串珠固结到钢丝绳上形成的串珠锯及其制造方法，属于工具技术领域。
背景技术
金刚石串珠锯由钢丝绳芯、金刚石串珠和隔离套组成，金刚石串珠以一定间隔串在钢丝绳芯上，并由隔离套分开。串珠锯的性能，如切割效率、使用寿命等主要取决于金刚石串珠的物理和机械特性及隔离套的使用寿命。
金刚石串珠的主要制造方法为烧结法和钎焊法。所谓烧结法是指将金刚石磨料、金属粉等经混合，经高温烧结固结在一段钢管上，在钢管的外壁形成含有金刚石磨料的烧结层，从而形成串珠。所谓钎焊法是指用钎焊的方法，熔化含有金刚石磨料的钎料粉，冷却凝固后在一段钢管的外壁上形成固结有金刚石磨料的钎焊层，从而形成串珠。另外，也有用电镀法生产金刚石串珠的。
为保证金刚石串珠锯的柔软性，防止相邻两个串珠靠在一起，相邻两个串珠间必须用隔离套分开。串珠锯上的隔离套主要有2种，一种是金属弹簧，一种是塑料或橡胶。金刚石串珠锯使用过程中，特别是切割带有尖角的物体时，隔离套往往容易损坏。显然，隔离套一旦损坏，相邻的两个串珠就会相互接触，造成串珠锯卡在切缝中，甚至造成串珠锯的断裂。
因此提供一种没有隔离套的串珠锯，防止切割过程中隔离套的损坏而使串珠锯卡在切缝中，甚至造成串珠锯的断裂，是串珠锯切割技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种将串珠直接固结到钢丝绳上，形成没有隔离套的串珠锯，避免了隔离套的损坏造成的串珠锯卡在切缝中，或者串珠锯的断裂，同时本发明还提供一种所涉及的串珠锯的制造方法。
本发明一种固结式串珠锯是这样实现的，包括：钢丝绳、过渡层、磨料层；所述过渡层以一定间隔分布在钢丝绳上，所述一定间隔是指相邻两段过渡层的距离为10-20mm，当钢丝绳直径小时，取小值，当钢丝绳直径大时取大值；过渡层的材质为金属镍，过渡层的长度为钢丝绳直径的1-5倍，优选的长度为钢丝绳直径的2-3倍；所述磨料层位于过渡层表面，是由钎料和磨料组成，所述磨料镶嵌在钎料中，并部分露出钎料；所述钎料是由钎焊粉熔融后冷却形成，所述磨料为金刚石磨料，磨料层的长度为过渡层长度的0.5-1倍，优选的磨料层的长度为过渡层长度的0.8-1倍；所述钢丝绳的直径范围为1-5mm。
本发明一种固结式串珠锯及其制造方法还提供了本发明中涉及的固结式串珠锯的制造方法，具体步骤如下：
第一步：碱洗除油
将钢丝绳放在碱性溶液中进行煮沸，清除钢丝绳表面和内部的油污；所述碱性溶液为市场上能够购买到的常用碱性金属清洗剂或氢氧化钠水溶液；
第二步：清水清洗
将经过第一步处理的钢丝绳用清水清洗，将钢丝绳上的碱性溶液清洗干净；
第三步：分段电镀过渡层
将经过第二步处理的钢丝绳放在电镀镍溶液中，通过电沉积的方法，在钢丝绳上分段电沉积上一层金属镍，过渡层的厚度为钢丝绳直径的0.2-0.5倍；优选的，钢丝绳的直径越大，过渡层的厚度越大；
第四步：涂敷钎料粉和金刚石
在第三步中制备的过渡层的表面均匀地涂敷胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将钎料粉撒在过渡层表面，再在过渡层表面上的钎料粉上喷涂胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将金刚石磨料撒在过渡层表面的钎焊粉上；
在本步中，也可以如下操作：在第三步中制备的过渡层的表面均匀地涂敷胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将按一定重量比混合好的金刚石和钎料粉的混合物撒在过渡层表面；
第五步：磨料层的烧结
将经过第四步处理的磨料层逐一通过高频感应加热装置进行加热，将钎料粉熔化，熔化的钎料粉冷却凝固后形成钎料，将金刚石钎焊在磨料层中；
进一步，所述钢丝绳的材质为奥氏体不锈钢；
进一步，所述电镀镍溶液的主要组成为：硫酸镍250克/L、氯化镍30克/L、硼酸35克/L、十二烷基硫酸钠0.1-0.2克/L；
进一步，所述胶水溶液为质量分数10％的不干胶水和质量分数90％的丙酮混合而成，其中丙酮为溶剂；
进一步，所述钎料粉为市场上常规的镍铬硼硅钎料粉；
进一步，所述金刚石和钎料粉的混合物中，金刚石和钎料粉的质量比为1:3-1:10，优选的质量比为1:5-1:8。
本发明中所涉及的固结式串珠锯制造方法的原理为：在所述的第三步中通过电沉积的方法在钢丝绳上分段沉积一层金属镍，形成过渡层；该过镀层能在高频感应加热装置中产生感应电流从而使本身发热；过镀层所发出的热量加热了其外侧层的磨料层，使磨料层的钎料粉熔化；熔化的钎料粉凝固后便将金刚石磨料钎焊在磨料层中，形成固结在钢丝绳上的串珠。
本发明中所述钢丝绳选用奥氏体不锈钢钢丝绳的原因是：奥氏体不锈钢丝绳在钎焊过程中不会因为钎焊热而产生相变，因此能够保持较高的抗拉强度。
本发明的优点是：本发明所提供的一种固结式串珠锯，通过电沉积的方法在钢丝绳上直接形成分段的过渡层，再将磨料层钎焊在过渡层上，使由磨料层和过渡层形成的串珠固结到钢丝绳上，避免了串珠之间隔离套的使用，切割过程中不会因为隔离套的损坏而使相邻串珠靠近在一起，造成串珠锯卡在切缝中，甚至串珠锯断裂的现象。另外本发明所提供的固结式串珠锯的制造方法操作简单易行，能够生产出质量稳定的固结式串珠锯。
附图说明
图1：本发明一种固结式串珠锯的结构示意图
图中：1-钢丝绳2-过渡层3-磨料层4-钎料5-金刚石
具体实施方式
下面结合附图1与具体实施例，对本发明做进一步详细说明。
实施例1：基线直径2mm，成品线直径4mm的固结式串珠锯及其制造方法：
本实施例1中的一种固结式串珠锯是这样实现的，包括：钢丝绳1、过渡层2、磨料层3。
所述钢丝绳1为直径2mm的奥氏体不锈钢钢丝绳；过渡层2以相邻10mm的间隔距离分布在钢丝绳1上；过渡层2的材质为金属镍，过渡层2的长度为6mm；磨料层3位于过渡层2表面上，是由钎料4和金刚石5组成，金刚石5镶嵌在钎料4中，并有金刚石粒径1半左右的高度露出钎料；钎料4是由钎焊粉熔融后冷却形成，金刚石5的粒径为0.1mm左右，磨料层2的长度为5mm。
本实施例1中一种固结式串珠锯的制造方法，具体步骤如下：
第一步：碱洗除油
将钢丝绳1放在碱性溶液中进行煮沸，清除钢丝绳1表面和内部的油污；所述碱性溶液为市场上能够购买到的常用碱性金属清洗剂或氢氧化钠水溶液；
第二步：清水清洗
将经过第一步处理的钢丝绳1用清水清洗，将钢丝绳1上的碱性溶液清洗干净；
第三步：分段电镀过渡层
将经过第二步处理的钢丝绳1放在电镀镍溶液中，通过电沉积的方法，在钢丝绳1上分段电沉积上一层金属镍，形成过渡层2，过渡层2的厚度为0.8mm；
第四步：涂敷钎料粉和金刚石
在第三步中制备的过渡层2的表面均匀地涂敷胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后将钎料粉撒在过渡层2表面，再在过渡层2表面上的钎料粉上喷涂胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将金刚石5撒在过渡层2表面的钎焊粉上；
第五步：磨料层的烧结
将经过第四步处理的过渡层2逐一通过高频感应加热装置进行加热，将钎料粉熔化，熔化的钎料粉冷却凝固后，形成钎料4，将金刚石5钎焊在磨料层3中。
本实施例中，所述电镀镍溶液的主要组成为：硫酸镍250克/L、氯化镍30克/L、硼酸35克/L、十二烷基硫酸钠0.1-0.2克/L；所述胶水溶液为质量分数10％的不干胶水和质量分数90％的丙酮混合而成，其中丙酮为溶剂；所述钎料粉为镍铬硼硅钎料粉。
实施例2：基线直径5mm，成品线直径8mm的固结式串珠锯及其制造方法
本实施例2中的串珠锯主要结构和实施例1中基本相同，主要不同如下：
本实施例2中的钢丝绳1的直径为5mm，过渡层2在钢丝绳上的间隔距离为20mm；过渡层2的长度为15mm，磨料层3的长度为10mm，所述过渡层2的厚度为1.2mm，磨料5为粒径为0.15mm左右的金刚石。
本实施例2中的串珠锯的制造方法和实施例1中基本相同，主要不同如下：
第四步：涂敷钎料粉和金刚石
在第三步中制备的过渡层2的表面均匀地涂敷胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将金刚石5和钎料粉按重量比1:7混合好的混合物撒在过渡层2表面。
上述实施例，仅为对本发明的技术方案作进一步详细说明的具体个例，本发明并非仅限定于此。凡是在本发明公开的范围之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种固结式串珠锯，其特征是：包括：钢丝绳、过渡层、磨料层，所述钢丝绳的材质为奥氏体不锈钢，所述过渡层以一定间隔分布在钢丝绳上，过渡层的材质为金属镍，过渡层的厚度为0.2-2.5mm，过渡层能在高频感应加热装置中产生感应电流从而使本身发热，所述磨料层位于过渡层表面，是由钎料和磨料组成，所述磨料镶嵌在钎料中，并部分露出钎料；所述钎料是由钎焊粉熔融后冷却形成，所述磨料为金刚石磨料。
2.根据权利要求1所述的一种固结式串珠锯，其特征在于：所述钢丝绳的材质为奥氏体不锈钢，所述钢丝绳的直径范围为1-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种固结式串珠锯，其特征在于：过渡层的长度为钢丝绳直径的1-5倍。
4.根据权利要求3所述的一种固结式串珠锯，其特征在于：所述过渡层的长度为钢丝绳直径的2-3倍。
5.根据权利要求1所述的一种固结式串珠锯，其特征在于：所述磨料层的长度为过渡层长度的0.5-1倍。
6.根据权利要求5所述的一种固结式串珠锯，其特征在于：所述磨料层的长度为过渡层长度的0.8-1倍。
7.根据权利要求1所述的一种固结式串珠锯的制造方法，其特征在于：本发明中涉及的固结式串珠锯的制造方法，具体步骤如下：
第一步：碱洗除油
将钢丝绳放在碱性溶液中进行煮沸，清除钢丝绳表面和内部的油污；所述碱性溶液为市场上能够购买到的常用碱性金属清洗剂或氢氧化钠水溶液；
第二步：清水清洗
将经过第一步处理的钢丝绳用清水清洗，将钢丝绳上的碱性溶液清洗干净；
第三步：分段电镀过渡层
将经过第二步处理的钢丝绳放在电镀镍溶液中，通过电沉积的方法，在钢丝绳上分段电沉积上一层金属镍，过渡层的厚度为钢丝绳直径的0.2-0.5倍；钢丝绳的直径越大，过渡层的厚度越大；
第四步：涂敷钎料粉和金刚石
在第三步中制备的过渡层的表面均匀地涂敷胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将钎料粉撒在过渡层表面，再在过渡层表面上的钎料粉上喷涂胶水溶液，待胶水溶液中的溶剂挥发后，将金刚石磨料撒在过渡层表面的钎焊粉上；或待胶水溶液中的溶剂挥发后，将按一定重量比混合好的金刚石和钎料粉的混合物撒在过渡层表面；
第五步：磨料层的烧结
将经过第五步处理的磨料层逐一通过高频感应加热装置进行加热，将钎料粉熔化，待钎料粉冷却凝固后将磨料钎焊在磨料层中。
8.根据权利要求7所述的一种固结式串珠锯的制造方法，其特征在于：所述电镀镍溶液的主要组成为：硫酸镍250克/L、氯化镍30克/L、硼酸35克/L、十二烷基硫酸钠0.1-0.2克/L。
9.根据权利要求7所述的一种固结式串珠锯的制造方法，其特征在于：所述胶水溶液为质量分数10％的不干胶水和质量分数90％的丙酮混合而成，其中丙酮为溶剂。
10.根据权利要求7所述的一种固结式串珠锯的制造方法，其特征在于：所述钎料粉为市场上常规的镍铬硼硅钎料粉。
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