CN112008884B - 一种3d排列金刚石锯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3D排列金刚石锯片，具体涉及锯片领域，包括锯片本体和多个金刚石刀头，多个所述金刚石刀头呈环形阵列均匀分布于锯片本体外端面上，所述锯片本体中部设有安装孔，相邻两个所述金刚石刀头之间设置有排屑槽，所述金刚石刀头两侧壁上固定设有金刚石颗粒层，所述金刚石颗粒层包括呈D排列的多个金刚石颗粒。本发明通过金刚石颗粒层由弧形轨道一、弧形轨道二和金刚石颗粒以及金刚石碎粒组成，金刚石颗粒呈3D分布排列，弧形轨道一和弧形轨道二均设置为多个且间隔相贴设置，产生的切割废屑能够经沿着弧形轨道二呈抛物线抛出，能够顺畅快速排出废屑，磨削更高效。
Description
技术领域
本发明涉及锯片技术领域，更具体地说，本发明涉及一种3D排列金刚石锯片。
背景技术
金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于混凝土、耐火材料、石材，陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由两部分组成；基体与刀头。基体是粘结刀头的主要支撑部分；而刀头则是在使用过程中起切割的部分，刀头会在使用中而不断地消耗掉，而基体则不会，刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石，金刚石作为目前最硬的物质，它在刀头中摩擦切割被加工对象。而金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部。
但是现有技术方案中，带有金刚石颗粒的金刚石锯片在使用时，由于金刚石颗粒随意分布，导致金刚石在长时间使用后，也会被磨损，并且颗粒之间的缝隙内还会容易发生堵塞，导致金刚石锯片在切割一段时间后，磨削力度逐渐降低，导致切割不畅，影响切割效率。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种3D排列金刚石锯片，通过金刚石颗粒层由弧形轨道一、弧形轨道二和金刚石颗粒以及金刚石碎粒组成，金刚石颗粒呈3D分布排列，弧形轨道一和弧形轨道二均设置为多个且间隔相贴设置，当金刚石刀头旋转切割过程中，弧形轨道一内的金刚石颗粒能够将切割物切割，产生的切割废屑能够经沿着弧形轨道二呈抛物线抛出，并且弧形轨道一和弧形轨道二内的金刚石碎粒能够起到支撑金刚石颗粒的作用，加强金刚石颗粒的安装稳定性，使用寿命更长。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种D排列金刚石锯片，包括锯片本体和多个金刚石刀头，多个所述金刚石刀头呈环形阵列均匀分布于锯片本体外端面上，所述锯片本体中部设有安装孔，相邻两个所述金刚石刀头之间设置有排屑槽，所述金刚石刀头两侧壁上固定设有金刚石颗粒层，所述金刚石颗粒层包括呈D排列的多个金刚石颗粒；
所述锯片本体包括外金属层和内导热层。
在一个优选地实施方式中，所述金刚石颗粒层由弧形轨道一和弧形轨道二组成，所述弧形轨道一和弧形轨道二均设置为多个，且间隔相贴设置，所述弧形轨道一内部分布有多组金刚石颗粒，所述弧形轨道二内部铺设有一层金刚石碎粒。
在一个优选地实施方式中，每组所述金刚石颗粒的粒径设置为两种，分别为35和40，且两种金刚石颗粒间隔设置，相邻两种金刚石颗粒之间的间隙内也铺设有一层金刚石碎粒，粒径为35的金刚石颗粒高度低于粒径为40的金刚石颗粒。
在一个优选地实施方式中，所述金刚石颗粒浓度为8%-35%。
在一个优选地实施方式中，所述金刚石碎粒的粒径设置为12-20。
在一个优选地实施方式中，所述金刚石刀头由金刚石材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述外金属层按重量百分比计均包括铜16wt%-18wt%、镍18wt%-22wt%、银粉3wt%-5wt%、钛12wt%-14wt%、金刚石粉末30wt%-40wt%和超高分子量聚乙烯4wt%-6wt%。
在一个优选地实施方式中，所述内导热层按重量百分比计均包括铝30wt%-40wt%、氮化铝10wt%-15wt%、氮化硼10wt%-15wt%、碳化硅10wt%-15wt%、超高分子量聚乙烯5wt%-10wt%和纳米碳纤维10wt%-30wt%。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过金刚石颗粒层由弧形轨道一、弧形轨道二和金刚石颗粒以及金刚石碎粒组成，金刚石颗粒呈3D分布排列，弧形轨道一和弧形轨道二均设置为多个且间隔相贴设置，当金刚石刀头旋转切割过程中，弧形轨道一内的金刚石颗粒能够将切割物切割，产生的切割废屑能够经沿着弧形轨道二呈抛物线抛出，并且弧形轨道一和弧形轨道二内的金刚石碎粒能够起到支撑金刚石颗粒的作用，加强金刚石颗粒的安装稳定性，使用寿命更长；
2、由于金刚石颗粒的粒径设置为两种，分别为35和40，且两种金刚石颗粒间隔设置，由于粒径为35的金刚石颗粒高度低于粒径为40的金刚石颗粒，多个弧形轨道一内的粒径为35的金刚石颗粒组合也形成了一个排屑通道，能够将碎屑快速抛出，不会发生堵塞，影响磨削力度，并且采用两种粒径的金刚石颗粒，能够更加快速的切割，并且能够延长锯片的使用寿命；
3、采用由外金属层和内导热层制备成的锯片本体，能够增加锯片本体的强度以及导热性能，在锯片使用时，能够将金刚石刀头磨削产生的热量快速导出，从而能够延长整个锯片的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体剖视图。
图3为本发明的金刚石颗粒层结构示意图。
图4为本发明的金刚石颗粒层局部结构示意图。
图5为本发明的锯片本体结构示意图。
附图标记为：1锯片本体、11外金属层、12内导热层、2金刚石刀头、3安装孔、4排屑槽、5金刚石颗粒层、51弧形轨道一、52弧形轨道二、53金刚石碎粒、6金刚石颗粒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
根据图1-4所示的一种3D排列金刚石锯片，包括锯片本体1和多个金刚石刀头2，多个所述金刚石刀头2呈环形阵列均匀分布于锯片本体1外端面上，所述锯片本体1中部设有安装孔3，相邻两个所述金刚石刀头2之间设置有排屑槽4，所述金刚石刀头2两侧壁上固定设有金刚石颗粒层5，所述金刚石颗粒层5包括呈3D排列的多个金刚石颗粒6；
所述金刚石颗粒层5由弧形轨道一51和弧形轨道二52组成，所述弧形轨道一51和弧形轨道二52均设置为多个，且间隔相贴设置，所述弧形轨道一51内部分布有多组金刚石颗粒6，所述弧形轨道二52内部铺设有一层金刚石碎粒53；
每组所述金刚石颗粒6的粒径设置为两种，分别为35和40，且两种金刚石颗粒6间隔设置，相邻两种金刚石颗粒6之间的间隙内也铺设有一层金刚石碎粒53，粒径为35的金刚石颗粒6高度低于粒径为40的金刚石颗粒6；
所述金刚石颗粒6浓度为8%；
所述金刚石碎粒53的粒径设置为20；
所述金刚石刀头2由金刚石材料制成。
实施方式具体为：首先金刚石颗粒层5由弧形轨道一51和弧形轨道二52组成，弧形轨道一51和弧形轨道二52均设置为多个且间隔相贴设置，当金刚石刀头2旋转切割过程中，弧形轨道一51内的金刚石颗粒6能够将切割物切割，产生的切割废屑能够经沿着弧形轨道二52呈抛物线抛出，并且弧形轨道一51和弧形轨道二52内的金刚石碎粒53能够起到支撑金刚石颗粒6的作用，加强金刚石颗粒6的安装稳定性，使用寿命更长；
另外，由于金刚石颗粒6的粒径设置为两种，分别为35和40，且两种金刚石颗粒6间隔设置，由于粒径为35的金刚石颗粒6高度低于粒径为40的金刚石颗粒6，多个弧形轨道一51内的粒径为35的金刚石颗粒6组合也形成了一个排屑通道，能够将碎屑快速抛出，不会发生堵塞，影响磨削力度，并且采用两种粒径的金刚石颗粒6，能够更加快速的切割，并且能够延长锯片的使用寿命。
根据图5所示的一种3D排列金刚石锯片，所述锯片本体1包括外金属层11和内导热层12，所述外金属层11直接冷压于内导热层12外部；
所述外金属层11按重量百分比计均包括铜16wt%-18wt%、镍18wt%-22wt%、银粉3wt%-5wt%、钛12wt%-14wt%、金刚石粉末30wt%-40wt%和超高分子量聚乙烯4wt%-6wt%；
所述内导热层12按重量百分比计均包括铝30wt%-40wt%、氮化铝10wt%-15wt%、氮化硼10wt%-15wt%、碳化硅10wt%-15wt%、超高分子量聚乙烯5wt%-10wt%和纳米碳纤维10wt%-30wt%。
实时方式具体为：采用由外金属层11和内导热层12制备成的锯片本体1，能够增加锯片本体1的强度以及导热性能，在锯片使用时，能够将金刚石刀头2磨削产生的热量快速导出，从而能够延长整个锯片的使用寿命。
实施例2：
所述金刚石颗粒6浓度为20%；
所述金刚石碎粒53的粒径设置为16；
得到的金刚石颗粒层5密度适中，强度高，打磨快速。
实施例3：
所述金刚石颗粒6浓度为35%；
所述金刚石碎粒53的粒径设置为20；
得到的金刚石颗粒层5密度较大，原料成本高，强度高，打磨快速。
实施例4：
所述外金属层11的具体加工步骤如下：
S1、按照比例取铜16wt%、镍22wt%、银粉3wt%和钛14wt%放入混料桶中，均匀混合20分钟；
S2、向混料桶中加入超高分子量聚乙烯5wt%和金刚石粉末40wt%，继续混料1小时；
S3、将步骤S2中混合的粉料加入模具中冷压成型得到坯料；
S4、将坯料进行热压烧结，热压烧结的温度为680℃，压力为250kg/cm²。
实施例5：
所述外金属层11的具体加工步骤如下：
S1、按照比例取铜17wt%、镍20wt%、银粉3wt%和钛14wt%放入混料桶中，均匀混合20分钟；
S2、向混料桶中加入超高分子量聚乙烯6wt%和金刚石粉末40wt%，继续混料1小时；
S3、将步骤S2中混合的粉料加入模具中冷压成型得到坯料；
S4、将坯料进行热压烧结，热压烧结的温度为680℃，压力为250kg/cm²。
实施例6：
所述外金属层11的具体加工步骤如下：
S1、按照比例取铜18wt%、镍22wt%、银粉5wt%和钛12wt%放入混料桶中，均匀混合20分钟；
S2、向混料桶中加入超高分子量聚乙烯5wt%和金刚石粉末38wt%，继续混料1小时；
S3、将步骤S2中混合的粉料加入模具中冷压成型得到坯料；
S4、将坯料进行热压烧结，热压烧结的温度为680℃，压力为250kg/cm²。
分别取上述实施例2-4所制得的外金属层11进行耐磨能力、抗弯能力和导热能力测试，得到以下数据：
| 外金属层11个数 | 与普通锯片相比，导热能力提高百分比 | 抗弯强度MPa | 磨损性能m²/mm | |
| 实施例4 | 30 | 6％ | 1245 | 2.85 |
| 实施例5 | 30 | 9％ | 1250 | 3 |
| 实施例6 | 30 | 8％ | 1243 | 2.7 |
由上表可知，实施例5中原料配合比例适中，得到的外金属层11导热能力以及抗弯强度都比较好。
实施例7：
所述内导热层12的制备步骤如下：
S101、按照比例取铝30wt%、氮化铝15wt%、氮化硼10wt%、碳化硅15wt%、超高分子量聚乙烯5wt%和纳米碳纤维25wt%放入混料桶中，均匀混合40分钟；
S102、将步骤S1中混合的粉料加入模具中冷压成型得到坯料；
S103、将坯料进行热压烧结，常压烧结的温度为2200℃。
实施例8：
所述内导热层12的制备步骤如下：
S101、按照比例取铝35wt%、氮化铝12wt%、氮化硼12wt%、碳化硅12wt%、超高分子量聚乙烯7wt%和纳米碳纤维22wt%放入混料桶中，均匀混合40分钟；
S102、将步骤S1中混合的粉料加入模具中冷压成型得到坯料；
S103、将坯料进行热压烧结，常压烧结的温度为2200℃。
实施例9：
所述内导热层12的制备步骤如下：
S101、按照比例取铝40wt%、氮化铝10wt%、氮化硼15wt%、碳化硅10wt%、超高分子量聚乙烯10wt%和纳米碳纤维15wt%放入混料桶中，均匀混合40分钟；
S102、将步骤S1中混合的粉料加入模具中冷压成型得到坯料；
S103、将坯料进行热压烧结，常压烧结的温度为2200℃。
分别取上述实施例5-7所制得的外金属层11进行导热能力测试，以及制备成锯片本体1后得到的锯片本体1导热能力测试，得到以下数据：
| 内导热层12个数 | 导热参数W/MK | 制备的锯片本体1与普通，导热能力提高百分比 | |
| 实施例7 | 30 | 123 | 10％ |
| 实施例8 | 30 | 145 | 12％ |
| 实施例9 | 30 | 130 | 8.5％ |
由上表可知，实施例8中原料配合比例适中，得到的内导热层12导热能力较好，能够辅助锯片本体1进行导热，以及快速将金刚石刀头2上的热量导出。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种3D排列金刚石锯片，包括锯片本体(1)和多个金刚石刀头(2)，多个所述金刚石刀头(2)呈环形阵列均匀分布于锯片本体(1)外端面上，其特征在于：所述锯片本体(1)中部设有安装孔(3)，相邻两个所述金刚石刀头(2)之间设置有排屑槽(4)，所述金刚石刀头(2)两侧壁上固定设有金刚石颗粒层(5)，所述金刚石颗粒层(5)包括呈3D排列的多个金刚石颗粒(6)；
所述锯片本体(1)包括外金属层(11)和内导热层(12)；
所述金刚石颗粒(6)的粒径设置为两种，分别为35和40，且两种金刚石颗粒(6)间隔设置，相邻两种金刚石颗粒(6)之间的间隙内铺设有一层金刚石碎粒(53)，粒径为35的金刚石颗粒(6)高度低于粒径为40的金刚石颗粒(6)，所述金刚石碎粒(53)的粒径设置为12-20。
2.根据权利要求1所述的一种3D排列金刚石锯片，其特征在于：所述金刚石颗粒层(5)由弧形轨道一(51)和弧形轨道二(52)组成，所述弧形轨道一(51)和弧形轨道二(52)均设置为多个，且间隔相贴设置，所述弧形轨道一(51)内部分布有多组金刚石颗粒(6)，所述弧形轨道二(52)内部铺设有一层金刚石碎粒(53)。
3.根据权利要求1所述的一种3D排列金刚石锯片，其特征在于：所述金刚石颗粒(6)浓度为8％-35％。
4.根据权利要求1所述的一种3D排列金刚石锯片，其特征在于：所述金刚石刀头(2)由金刚石材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种3D排列金刚石锯片，其特征在于：所述外金属层(11)按重量百分比计均包括铜16wt％-18wt％、镍18wt％-22wt％、银粉3wt％-5wt％、钛12wt％-14wt％、金刚石粉末30wt％-40wt％和超高分子量聚乙烯4wt％-6wt％。
6.根据权利要求1所述的一种3D排列金刚石锯片，其特征在于：所述内导热层(12)按重量百分比计均包括铝30wt％-40wt％、氮化铝10wt％-15wt％、氮化硼10wt％-15wt％、碳化硅10wt％-15wt％、超高分子量聚乙烯5wt％-10wt％和纳米碳纤维10wt％-30wt％。
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| GR01 | Patent grant | ||
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