CN111113271A - 一种金刚石砂轮刀制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头焊接于刀体上；包括以下步骤：1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；3)对混合料加热加压；4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；按重量份计，混合料包括以下组分：金刚石30～50份；粘结剂20～40份；碳化钒3～6份；氮化锆2～4份；硼化钼0.5～1份；镍1～3份。本发明的金刚石砂轮刀改善砂轮刀在使用过程中的碎裂性能，延长砂轮刀的使用寿命，减少磨损程度和报废率。

Description

一种金刚石砂轮刀制造方法
技术领域
本发明涉及砂轮修整工具技术领域，特别涉及一种金刚石砂轮刀制造方法。
背景技术
目前，磨削各类道具的砂轮，因其表面常易被金属颗粒粘牢，直接影响其磨削效果。因此，需用砂轮刀来清除砂轮表面的金属物，使砂轮恢复锐利。金刚石砂轮刀是在基体中布设金刚石颗粒，它的硬度高，足以铲除硬度较低的物体。由于传统的金刚石砂轮刀，其基体与金刚石采用对接焊技术，因此金刚石与基体的粘附力差，在使用过程中容易出现金刚石易脱基和金刚石易碎裂等缺点，导致砂轮刀的使用寿命较短，磨损程度严重，报废率高，工效不高，适用性不强。
发明内容
针对上述现有的金刚石砂轮刀制造方法存在的问题，本发明提供一种金刚石砂轮刀制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种金刚石砂轮刀制造方法，其中：包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，所述金刚石刀头设置于刀体上；所述金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对所述混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，所述混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000021
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：所述粘结剂包括2～4份双马来酰亚胺、0.5～1份聚甲醛和1～3份有机硅聚酯树脂。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：还包括0.2～0.4份钴。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：还包括0.1～0.2份氧化钪。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：还包括5～8份聚乙烯醇。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：所述混合料加热加压的工艺具体为：压力0.2～0.4t/cm2，温度为100～220℃。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：所述粘附层为铬层。
优选的是，所述的金刚石砂轮刀制造方法，其中：所述铬层的厚度为0.4～0.6μm。
有益效果：
本发明的金刚石砂轮刀制造方法制备的金刚石砂轮刀具有优异的硬度、抗弯强度、韧性，并改善砂轮刀在使用过程中的碎裂性能，延长砂轮刀的使用寿命，减少磨损程度和报废率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供一种金刚石砂轮刀制造方法，其中：包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，所述金刚石刀头设置于刀体上；所述金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对所述混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，所述混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000031
金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接，为已知自然存在最硬物质，由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720～800℃，在空气中为850～1000℃，而且不导电；碳化钒、氮化锆和硼化钼硬度高，熔点都在2000℃以上，有的甚至超过4000℃，可提高金刚石刀头的硬度和耐磨性；镍作为粘结相，强化刀头，改善金刚石刀头中材料的粘结强度，提高金刚石与刀体的结合力作用；
作为本案又一实施例，其中：所述粘结剂包括2～4份双马来酰亚胺、0.5～1份聚甲醛和1～3份有机硅聚酯树脂。双马来酰亚胺具有优异的耐热性、良好的力学性能和尺寸稳定性；聚甲醛具有高的强度、耐磨性、韧性、耐疲劳性和抗蠕变性，还具有优良的耐溶剂性和可加工性；有机硅聚酯树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能；双马来酰亚胺、聚甲醛和有机硅聚酯树脂协同作为粘结剂中，提高刀头和刀体的结合强度，并改善刀头的磨损强度。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.2～0.4份钴。钴进一步改善混合料的粘结强度，并改善刀头的韧性。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.1～0.2份氧化钪。通过加入氧化钪改善金刚石刀头的硬度和耐磨性。
作为本案又一实施例，其中：还包括5～8份聚乙烯醇。通过加入聚乙烯醇进一步改善混合料的粘结性能，从而提高刀头的耐磨强度。
作为本案又一实施例，其中：所述混合料加热加压的工艺具体为：压力0.2～0.4t/cm2，温度为100～220℃。
作为本案又一实施例，其中：所述粘附层为铬层。通过粘附层为铬层，不仅提高了刀头和刀体的粘附力和耐磨性，降低脱基率，防止金刚石易碎裂。
作为本案又一实施例，其中：所述铬层的厚度为0.4～0.6μm。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.2t/cm2，温度为200℃，保持20min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层，粘附层为铬层，铬层的厚度为0.4μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000051
粘结剂包括2份双马来酰亚胺、0.5份聚甲醛和1份有机硅聚酯树脂。
实施例2：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对所述混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.3t/cm2，温度为180℃，保持30min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；粘附层为铬层，铬层的厚度为0.5μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，所述混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000061
粘结剂包括3份双马来酰亚胺、0.7份聚甲醛和2份有机硅聚酯树脂。
实施例3：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.4t/cm2，温度为100℃，保持80min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；粘附层为铬层，铬层的厚度为0.6μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000071
粘结剂包括4份双马来酰亚胺、1份聚甲醛和3份有机硅聚酯树脂；
对比例1：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.2t/cm2，温度为200℃，保持20min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层，粘附层为铬层，铬层的厚度为0.4μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000081
粘结剂包括2份双马来酰亚胺、0.5份聚甲醛和1份有机硅聚酯树脂。
对比例2：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.2t/cm2，温度为200℃，保持20min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层，粘附层为铬层，铬层的厚度为0.4μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000091
粘结剂包括2份双马来酰亚胺、0.5份聚甲醛和1份有机硅聚酯树脂。
对比例3：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对所述混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.3t/cm2，温度为180℃，保持30min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；粘附层为铬层，铬层的厚度为0.5μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，所述混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000092
Figure BDA0002346778330000101
粘结剂包括3份双马来酰亚胺、0.7份聚甲醛和2份有机硅聚酯树脂。
对比例4：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对所述混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.3t/cm2，温度为180℃，保持30min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；粘附层为铬层，铬层的厚度为0.5μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，所述混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000102
Figure BDA0002346778330000111
粘结剂包括3份双马来酰亚胺、0.7份聚甲醛和2份有机硅聚酯树脂。
对比例5：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.4t/cm2，温度为100℃，保持80min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；粘附层为铬层，铬层的厚度为0.6μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000112
粘结剂包括4份双马来酰亚胺、1份聚甲醛和3份有机硅聚酯树脂；
对比例6：
一种金刚石砂轮刀制造方法，包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，金刚石刀头设置于刀体上；金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；混合料加热加压的工艺具体为：压力0.4t/cm2，温度为100℃，保持80min；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；粘附层为铬层，铬层的厚度为0.6μm；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，混合料包括以下组分：
Figure BDA0002346778330000121
粘结剂包括4份双马来酰亚胺、1份聚甲醛；
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
Figure BDA0002346778330000122
Figure BDA0002346778330000131
从上述实施例1～3和对比例1～6的数据可知，本发明的金刚石砂轮刀制造方法制备的金刚石砂轮刀具有优异的硬度、抗弯强度、韧性，并改善砂轮刀在使用过程中的碎裂性能，延长砂轮刀的使用寿命，减少磨损程度和报废率。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：包括刀体和设于刀体顶部中心位置的金刚石刀头，所述金刚石刀头设置于刀体上；所述金刚石砂轮刀包括以下步骤：
1)根据砂轮的修整需要，采用线切割成形方式将基体加工成对应的形状；
2)配置金刚石刀头的混合料加入到模具的模腔中；
3)对所述混合料加热加压，使得混合料压制成所需尺寸金刚石刀头；
4)将处理好的金刚石刀头上电镀粘附层；
5)采用烧结方式将金刚石刀头烧结在基体上，得到金刚石砂轮刀；
其中，按重量份计，所述混合料包括以下组分：
Figure FDA0002346778320000011
2.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：所述粘结剂包括2～4份双马来酰亚胺、0.5～1份聚甲醛和1～3份有机硅聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：还包括0.2～0.4份钴。
4.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：还包括0.1～0.2份氧化钪。
5.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：还包括5～8份聚乙烯醇。
6.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：所述混合料加热加压的工艺具体为：压力0.2～0.4t/cm2，温度为100～220℃。
7.根据权利要求1所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：所述粘附层为铬层。
8.根据权利要求7所述的金刚石砂轮刀制造方法，其特征在于：所述铬层的厚度为0.4～0.6μm。
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