CN115229193B - 一种全粉锯片的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锯片加工的技术领域，具体公开了一种全粉锯片的制备方法及其应用，所述全粉锯片的制备方法包括以下步骤：称取原料混合，并将混合后的原料装入内部刷有脱模剂的模具内，烧制出模，并去除脱模剂，开刃，得到所述全粉锯片；其中，所述原料包括镍合金粉末、锰铁合金粉末、铜锡合金粉末和金刚石粉末。本申请还提供了根据上述全粉锯片的制备方法制备得到的全粉锯片。本申请通过对全粉锯片的原料以及添加量、制备方法以及参数进行优化，延长了锯片的工作寿命，制备方法更为简便，生产效率及成品率高，降低了生产及使用的成本，具有实际应用的价值。

Description

一种全粉锯片的制备方法及其应用

技术领域

本申请涉及锯片加工的技术领域，更具体地说，涉及一种全粉锯片的制备方法及其应用。

背景技术

锯片广泛应用于玻璃、水晶等材料的切割中，通常为中心有孔的圆形片状结构，由位于中心的基体及附着在基体上的环形工作层组成。锯片的总体直径在100mm左右，而工作层的宽度通常仅为6～12mm。工作层在使用过程中会发生磨损，当工作层全部磨损消耗后，则无法再进行切割，需要更换新的锯片，导致锯片的使用寿命较短，且造成了原料的浪费。

此外，带有基体的锯片在加工过程中需要先制备基体，再在基体上焊接工作层，工艺较为复杂，生产效率较低。

因此，如何提供一种工作寿命长、加工工艺简单的金刚石锯片，已成为亟待解决的问题。

发明内容

为了提高锯片的工作寿命，并简化其加工工艺，本申请提供一种全粉锯片的制备方法及其应用。所得全粉锯片整体均可用于原材料的切割中，延长了锯片的工作寿命；通过对原料以及制备方法进行优化，使成品锯片的密度以及金刚石浓度维持在一个合适的范围内，兼具良好的切割能力与韧性，进一步延长了全粉锯片的工作寿命，且成品率高，制备方法也更为简单。

第一方面，本申请提供了一种全粉锯片的制备方法，采用如下技术方案：

一种全粉锯片的制备方法，所述全粉锯片的制备方法包括以下步骤：

称取原料混合，并将混合后的原料装入内部刷有脱模剂的模具内，烧制出模，并去除脱模剂，开刃，得到所述全粉锯片；

其中，所述原料包括镍合金粉末、锰铁合金粉末、铜锡合金粉末和金刚石粉末。

本申请中，通过上述方法制备得到的全粉锯片的整体均可以作为工作层，用于原材料的切割中，与传统锯片宽度仅为6～12mm的工作层相比，工作层的宽度更宽，从而显著延长了锯片的工作寿命，节约了生产及加工的成本；所述全粉锯片通过一次性烧制加工制成，免去了制备基体的过程，制备工艺更加简单，生产效率更高。

本申请中，所述镍合金粉末为镍、铜、锰、锡和钴的合金粉末。

以重量百分比计，所述镍合金粉末包括镍70％～75％、铜15％～17％、锰5％～10％、锡3％～5％和钴0.5％～2％。

作为本申请优选技术方案，以重量百分比计，所述镍合金粉末包括镍72％、铜16％、锰7％、锡4％和钴1％。

本申请中，所述锰铁合金粉末为锰和铁的合金粉末。

以重量百分比计，所述锰铁合金粉末包括锰80％～90％和铁10％～20％。

作为本申请优选技术方案，以重量百分比计，所述锰铁合金粉末包括锰85％和铁15％。

本申请中，所述铜锡合金粉末为铜和锡的合金粉末。

以重量百分比计，所述铜锡合金粉末包括铜80％～90％和锡10％～20％。

作为本申请优选技术方案，以重量百分比计，所述铜锡合金粉末包括铜85％和锡15％。

本申请中，所述金刚石粉末的粒度为140/170，其对应的金刚石粉末的尺寸为90～106μm。

优选地，以重量份数计，所述原料包括镍合金粉末15～16份、锰铁合金粉末1.5～2份、铜锡合金粉末12～14份和金刚石粉末1.7～1.9份。

在一些具体的实施方案中，所述镍合金粉末的重量份数为15～15.6份或15.6～16份等。

在一个具体的实施方案中，所述镍合金粉末的重量份数为15份、15.6份或16份等。

在一些具体的实施方案中，所述锰铁合金粉末的重量份数为1.5～1.9份或1.9～2份等。

在一个具体的实施方案中，所述锰铁合金粉末的重量份数为1.5份、1.9份或2份等。

在一些具体的实施方案中，所述铜锡合金粉末的重量份数为12～13.7份或13.7～14份等。

在一个具体的实施方案中，所述铜锡合金粉末的重量份数为12份、13.7份或14份等。

在一些具体的实施方案中，所述金刚石粉末的重量份数为1.7～1.8份或1.8～1.9份等。

在一个具体的实施方案中，所述金刚石粉末的重量份数为1.7份、1.8份或1.9份等。

作为本申请优选技术方案，以重量份数计，所述原料包括镍合金粉末15.6份、锰铁合金粉末1.9份、铜锡合金粉末13.7份和金刚石粉末1.8份。

对于金刚石锯片而言，锯片的密度以及金刚石浓度是影响锯片的寿命以及切割能力的重要因素。金刚石浓度越高，锯片的硬度越高，切割能力好，但韧性较差，容易破裂，从而影响锯片的使用寿命；金刚石浓度越低，锯片的韧性较好，使用寿命较长，但切割能力较差，降低了生产及加工的效率。本申请中，通过对原料及其各自的添加量进行优化，保证了制备得到的全粉锯片的密度及金刚石浓度在合理的范围内，使锯片兼具良好的切割能力以及韧性，更加耐磨且不易破裂，进一步延长了锯片的工作寿命。

优选地，所述脱模剂包括胶体石墨水剂。

优选地，所述烧制步骤包括：

将装有原料的模具加热至终温、加压至终压力后，保温保压烧制。

优选地，所述终温为855～870℃。

在一些具体的实施方案中，所述终温为855～860℃或860～870℃等。

在一个具体的实施方案中，所述终温为855℃、860℃或870℃等。

优选地，所述终压力为8～12Mpa。

在一些具体的实施方案中，所述终压力为8～10Mpa或10～12Mpa等。

在一个具体的实施方案中，所述终压力为8Mpa、10Mpa或12Mpa等。

优选地，所述烧制时间为2～5min。

在一些具体的实施方案中，所述烧制的时间为2～3min或3～5min等。

在一个具体的实施方案中，所述烧制的时间为2min、3min或5min等。

本申请中，对锯片烧制过程中的参数进行了优化，通过将终温控制在855～870℃、终压力控制在8～12Mpa，在保温保压的条件下烧制2～5min，可以迅速有效地将原料烧制成金刚石锯片。配合优化后的原料及其添加量，制备得到的金刚石锯片的密度和金刚石浓度在合适的范围内，成品锯片可以在保证切割能力的前提下兼具一定的韧性，从而使锯片不易破裂、破损，延长使用寿命。

作为本申请优选技术方案，本申请所述烧制的方法包括：

加热至终温为860℃，加压至终压力为10Mpa，保温保压烧制3min。

本申请中，所述加热至终温的方法包括：

冷压4～6Mpa下，以20～30A电流开始加热；

升温至590～610℃后，调节电流为95～105A，继续加热至终温为850～870℃。

作为本申请优选技术方案，所述加热至终温的方法包括：

冷压5Mpa下，以20～30A电流开始加热；

升温至600℃后，调节电流为100A，继续加热至终温为860℃。

优选地，所述烧制后，还包括降温和泄压的过程，包括以下步骤：

保持压力，自然降温至490～510℃，泄压，自然冷却。

作为本申请优选技术方案，所述降温和泄压的过程包括：

保持压力，自然降温至500℃，泄压，自然冷却。

本申请中，通过对烧制的方法进行优化，锯片质量得到了显著提升，锯片的尺寸更加统一，表面也更为平整，避免锯片发生形变，使其更加不易破碎，延长使用寿命的同时也增加了锯片在使用中的安全性。通过上述方法制备全粉锯片，成品率可达95％以上。

优选地，所述去除脱模剂的方法包括：

使用油石研磨，去除脱模剂。

优选地，所述开刃的方法包括：

使用油石进行外圆开刃，露出金刚石层。

优选地，所述全粉锯片的制备方法还包括清洗锯片表面、涂抹防锈油的步骤。

第二方面，本申请提供一种全粉锯片，采用如下技术方案：

一种全粉锯片，所述全粉锯片通过第一方面所述的全粉锯片的制备方法制得。

优选地，所述全粉锯片的密度为7.45～7.95g/cm³。

在一些具体的实施方案中，所述全粉锯片的密度为7.45～7.6g/cm³、7.45～7.75g/cm³、7.45～7.95g/cm³、7.6～7.75g/cm³、7.6～7.95g/cm³或7.75～7.95g/cm³等。

在一个具体的实施方案中，所述全粉锯片的密度为7.45g/cm³、7.6g/cm³、7.75g/cm³或7.95g/cm³等。

优选地，所述全粉锯片的金刚石浓度为51.5％～57.5％。

在一些具体的实施方案中，所述全粉锯片的金刚石浓度为51.5％～53％、51.5％～54.5％、51.5％～56％、51.5％～57.5％、53％～54.5％、53％～56％、53％～57.5％、54.5％～56％、54.5％～57.5％或56％～57.5％等。

在一个具体的实施方案中，所述全粉锯片的金刚石浓度为51.5％、53％、54.5％、56％或57.5％。

本申请中，所述的金刚石浓度是指锯片单位重量中的金刚石的含量占比。金刚石浓度越高，锯片越锋利，切割效果越好，但是锯片的韧性较差，寿命较短，生产成本也较高。本申请将锯片的密度控制在7.45～7.95g/cm³的范围内，金刚石浓度控制在51.5％～57.5％的范围内，使其兼具切割能力和韧性，延长锯片的工作寿命，降低生产及加工的成本。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.本申请采用装粉、烧制的方式进行锯片的制备，制备得到的全粉锯片具有更宽的工作层，延长了锯片的工作寿命，同时简化了锯片的制备方法，相比于传统的需要先制备基体、再焊接工作层，获得的带有基体的金刚石锯片，本申请提供的全粉锯片的制备效率更高，生产及加工的成本更低。

2.本申请通过对原料及其添加量进行优化，保证成品锯片的密度在7.45～7.95g/cm³的范围内、金刚石浓度在51.5％～57.5％的范围内，兼具硬度与韧性，使其在加工及使用的过程中具有良好的切割能力的同时更加不易破碎，进一步延长了锯片的使用寿命。

3.本申请还对烧制的过程及参数进行优化，显著提升了产品的质量及稳定性，锯片的尺寸更加统一，锯片本身更为平整，使其在加工使用的过程中不易因发生形变而破裂，更进一步延长了锯片的使用寿命的同时更提高了锯片的成品率，成品率可达95％以上；同时也保证了产品在使用过程中的安全性。

附图说明

图1是本申请使用的模具的整体结构的示意图。

图2是体现本申请使用的模具的容纳槽和中心槽的爆炸示意图。

图3是体现本申请使用的模具的连接孔的示意图。

图中，1-阴模；11-容纳槽；12-中心槽；13-连接孔；2-压板；21-压块；22-中心孔；3-芯模。

具体实施方式

本申请所述的全粉锯片的制备流程如下：

原料配粉→模具加工→装粉→烧制成型→打磨→防锈及包装。

本申请提供了一种全粉锯片的制备方法，所述全粉锯片的制备方法包括以下步骤：

1.以重量份数计，称取含有镍合金粉末15～16份、锰铁合金粉末1.5～2份、铜锡合金粉末12～14份和金刚石粉末1.7～1.9份的原料，过筛后，在混料桶中混合均匀，其中，

以重量百分比计，所述镍合金粉末包括镍70％～75％、铜15％～17％、锰5％～10％、锡3％～5％和钴0.5％～2％；

以重量百分比计，所述锰铁合金粉末包括锰80％～90％和铁10％～20％；

以重量百分比计，所述铜锡合金粉末包括铜80％～90％和锡10％～20％；

所述金刚石粉末的粒度为140/170。

清洗天平、筛子和混料桶。

2.加工模具：

图1是本申请使用的模具的整体结构的示意图。

图2是体现本申请使用的模具的容纳槽和中心槽的爆炸示意图。

图3是体现本申请使用的模具的连接孔的示意图。

图中，1-阴模；11-容纳槽；12-中心槽；13-连接孔；2-压板；21-压块；22-中心孔；3-芯模。

参见图1和图2，模具包括呈圆柱块状的阴模1，在阴模1的两侧对称设置有一对呈圆柱块状的压板2，两压板2与阴模1配合使用，并且压板2的轴线与阴模1的轴线重合，在阴模1的两侧表面上对称开设有容纳槽11，在生产加工全粉锯片时，容纳槽11内部用于填充原料，然后通过压力机驱动两压板2，使压板2能够压紧到阴模1上，从而使全粉锯片逐渐成型。

在两压板2朝向阴模1的表面上均一体成型设置有圆形板状的压块21，压块21与压板2的圆心重合，在压制全粉锯片时，压块21可以插接配合到容纳槽11内部，压块21的周面与容纳槽11的槽壁相贴合，当压块21完全插接到容纳槽11内部后，压板2与阴模1相贴合。

在阴模1上设置的两容纳槽11以及配合容纳槽11设置的压板2和压块21，在生产全粉锯片时，能够通过一个阴模1一次性加工出两个全粉锯片。

容纳槽11的深度始终大于压块21的厚度，并且容纳槽11槽底面与相对的压块21表面之间的距离始终保持固定。

参照图1、图2和图3，在阴模1上且位于两容纳槽11槽底圆心的位置处对称开设有两中心槽12，两中心槽12的轴线与阴模1的轴线重合，在两中心槽12内部均安装有芯模3，芯模3为圆柱形结构，在压制全粉锯片时，芯模3能够插接到中心槽12中；在压板2和压块21的圆心位置处开设有贯穿的中心孔22，芯模3远离阴模1的一端从中心孔22穿出，并且芯模3与压板2和压块21之间相互滑动。

芯模3是由电极石墨材质制成的，在加工全粉锯片时，芯模3为一次性使用的，当全粉锯片压制完成后，将芯模3敲碎，然后将压板2从阴模1上取下，最后将压制后的全粉锯片取下。

参照图1、图2和图3，在阴模1上且位于两中心槽12槽底圆心的位置处设置有连接孔13，连接孔13将两中心槽12连通。

进一步的，阴模1、压板2和压块21均由高强石墨材质制成。

在对阴模1、压板2和压块21进行加工时，阴模1上两容纳槽11槽底面的平行度为0.01，两压块21远离压板2的表面平行度也保持在0.01，通过保持容纳槽11与压块21相对两表面之间的平行度，能够使压制出的全粉锯片始终维持在较高的精度，并且避免压制出的全粉锯片表面不平。

3.在加工好的模具表面均匀刷涂脱模剂，晾干后，放在旋轮的平面台上，将原料粉末均匀装在模具内。其中，脱模剂为胶体石墨水剂。

4.采用电阻式加热炉进行烧制，保证电极块平行，所述烧制的方法包括：

冷压4～6Mpa下，以20～30A电流开始加热；

升温至590～610℃后，调节电流为95～105A，继续加热至终温为850～870℃；

保持温度为855～870℃，加压至终压力为8～12Mpa，保温保压烧制2～5min；

保持压力，自然降温至490～510℃，泄压，在保温棉桶内自然冷却。

5.出模时在平整的平台面上将芯模3去掉，再用油石条加水研磨去除锯片表面的脱模剂(即胶体石墨水剂)；

将去除脱模剂的锯片紧固装卡到车床上，采用油石条进行外圆开刃，露出金刚石层。

6.使用清洗剂和水对锯片进行表面清洗，去除油污，擦掉水分、涂抹防锈油后进行包装，得到所述全粉锯片。

本申请还提供了通过上述方法制备得到的全粉锯片，所述全粉锯片的密度为7.45～7.95g/cm³，金刚石浓度为51.5％～57.5％。制备得到的全粉锯片的密度和金刚石浓度在上述范围内，可以使锯片兼具良好的切割性能以及韧性，在实际的切割中不易发生形变及破裂，配合锯片整体均可作为工作层的特性，显著延长了锯片的使用寿命，且保证了在加工过程中的安全性。

以下结合附图1～3、实施例1～29和对比例1～6对本申请作进一步详细说明。

实施例

实施例1

本实施例提供了一种全粉锯片。

上述全粉锯片的制备方法包括以下步骤：

1.以重量份数计，称取含有镍合金粉末15.6g、锰铁合金粉末1.9g、铜锡合金粉末13.7.g和金刚石粉末1.8g的原料，过80#筛子后，在混料桶中混合均匀，其中，

以重量百分比计，所述镍合金粉末包括镍72％、铜16％、锰7％、锡4％和钴1％；

以重量百分比计，所述锰铁合金粉末包括锰85％和铁15％；

以重量百分比计，所述铜锡合金粉末包括铜85％和锡15％；

所述金刚石粉末的粒度为140/170。

清洗天平、筛子和混料桶。

2.加工模具：

图1是本申请使用的模具的整体结构的示意图。

图2是体现本申请使用的模具的容纳槽和中心槽的爆炸示意图。

图3是体现本申请使用的模具的连接孔的示意图。

图中，1-阴模；11-容纳槽；12-中心槽；13-连接孔；2-压板；21-压块；22-中心孔；3-芯模。

参见图1和图2，模具包括呈圆柱块状的阴模1，在阴模1的两侧对称设置有一对呈圆柱块状的压板2，两压板2与阴模1配合使用，并且压板2的轴线与阴模1的轴线重合，在阴模1的两侧表面上对称开设有容纳槽11，在生产加工全粉锯片时，容纳槽11内部用于填充原料，然后通过压力机驱动两压板2，使压板2能够压紧到阴模1上，从而使全粉锯片逐渐成型。

在两压板2朝向阴模1的表面上均一体成型设置有圆形板状的压块21，压块21与压板2的圆心重合，在压制全粉锯片时，压块21可以插接配合到容纳槽11内部，压块21的周面与容纳槽11的槽壁相贴合，当压块21完全插接到容纳槽11内部后，压板2与阴模1相贴合。

在阴模1上设置的两容纳槽11以及配合容纳槽11设置的压板2和压块21，在生产全粉锯片时，能够通过一个阴模1一次性加工出两个全粉锯片。

容纳槽11的深度始终大于压块21的厚度，并且容纳槽11槽底面与相对的压块21表面之间的距离始终保持固定。

参照图1、图2和图3，在阴模1上且位于两容纳槽11槽底圆心的位置处对称开设有两中心槽12，两中心槽12的轴线与阴模1的轴线重合，在两中心槽12内部均安装有芯模3，芯模3为圆柱形结构，在压制全粉锯片时，芯模3能够插接到中心槽12中；在压板2和压块21的圆心位置处开设有贯穿的中心孔22，芯模3远离阴模1的一端从中心孔22穿出，并且芯模3与压板2和压块21之间相互滑动。

芯模3是由电极石墨材质制成的，在加工全粉锯片时，芯模3为一次性使用的，当全粉锯片压制完成后，将芯模3敲碎，然后将压板2从阴模1上取下，最后将压制后的全粉锯片取下。

参照图1、图2和图3，在阴模1上且位于两中心槽12槽底圆心的位置处设置有连接孔13，连接孔13将两中心槽12连通。

进一步的，阴模1、压板2和压块21均由高强石墨材质制成。

在对阴模1、压板2和压块21进行加工时，阴模1上两容纳槽11槽底面的平行度为0.01，两压块21远离压板2的表面平行度也保持在0.01，通过保持容纳槽11与压块21相对两表面之间的平行度，能够使压制出的全粉锯片始终维持在较高的精度，并且避免压制出的全粉锯片表面不平。

3.在加工好的模具表面均匀刷涂0#胶体石墨水剂(购自山东鸿升有限责任公司)，晾干后，放在旋轮的平面台上，将原料粉末均匀装在模具内。

4.采用JY-10T电阻式加热炉进行烧制，保证电极块平行，所述烧制的方法包括：

冷压5Mpa下，以20～30A电流开始加热；

升温至600℃后，调节电流为100A，继续加热至终温为860℃；

保持温度为860℃，加压至终压力为10Mpa，保温保压烧制3min；

保持压力，自然降温至500℃，泄压，在保温棉桶内自然冷却。

5.出模时在平整的平台面上将芯模3去掉，再用200#油石条(购自深圳市智慧钻石工业科技有限公司)加水研磨去除锯片表面的胶体石墨水剂；

使用Φ20芯轴(两面带法兰盘)将去除脱模剂的锯片紧固装卡到车床上，采用200#油石条进行外圆开刃，露出金刚石层。

6.使用清洗剂和水对锯片进行表面清洗，去除油污，用干净布擦掉水分、涂抹防锈油后进行包装，得到全粉锯片。

实施例2～17

实施例2～17分别提供了一种全粉锯片。

与实施例1的区别仅在于，实施例2～17的原料的添加量不同，具体添加量参见表1。其余制备过程均与实施例1相同。

表1实施例1～17的原料的添加量

实施例18～29

实施例18～29分别提供了一种全粉锯片。与实施例1的区别仅在于，实施例18～29的制备方法中的烧制条件不同，具体参数参见表2。其余原料组分及其制备条件均与实施例1相同。

表2实施例1、实施例18～29的烧制条件

对比例1

本对比例提供一种全粉锯片，上述全粉锯片的制备方法包括以下步骤：

1.按重量份数计算，称取铬锆青铜粉50g、锰白铜粉25g、铜锰合金粉15g和铜粉10g放入混料机中混合均匀，得活性粉，备用；

按重量百分比称取铁铜合金粉(包括铁70％和铜30％)、铜粉、锡粉、镍粉和活性粉，使其成分比例为铁52.4wt％、铜28.64wt％、锡8.96wt％，镍和活性粉两者重量百分比之和为10wt％。将上述混合粉共同加入混料机中混合均匀，得胎体粉，备用；

按胎体粉:金刚石粉末体积比为7:3量取金刚石粉末和胎体粉，使总重量为33g，放入混料机中混合均匀得锯片粉，备用。

2.将锯片粉装入模具中，放入马弗炉中进行热压烧结，烧结温度为820℃，烧结压力为40MPa，烧结时间为210s。

3.去除芯模3，再用200#油石条加水研磨去除锯片表面的胶体石墨水剂；

使用Φ20芯轴(两面带法兰盘)将去除脱模剂的锯片紧固装卡到车床上，采用200#油石条进行外圆开刃，露出金刚石层。

4.使用清洗剂和水对锯片进行表面清洗，去除油污，用干净布擦掉水分、涂抹防锈油后进行包装，得到全粉锯片。

对比例2

本对比例提供一种全粉锯片，与实施例1的区别仅在于，本对比例中采用对比例1步骤2中的烧制条件，其余制备过程均与实施例1相同。

对比例3

本对比例提供一种全粉锯片，与实施例1的区别仅在于，本对比例中采用对比例1步骤1中的原料配方进行制备，其余制备过程均与实施例1相同。

对比例4

本对比例提供一种全粉锯片，与实施例1的区别仅在于，本对比例中，使用总重量为15.6g、重量百分比为镍:铜:锰:锡:钴＝72:16:7:4:1的金属混合粉末替代镍合金粉末，其余制备过程均与实施例1相同。

对比例5

本对比例提供一种全粉锯片，与实施例1的区别仅在于，本对比例中，使用总重量为1.9g、重量百分比为锰:铁＝85:15的金属混合粉末替代锰铁合金粉末，其余制备过程均与实施例1相同。

对比例6

本对比例提供一种全粉锯片，与实施例1的区别仅在于，本对比例中，使用总重量为13.7g、重量百分比为铜:锡＝85:15的金属混合粉末替代铜锡合金粉末，其余制备过程均与实施例1相同。

性能检测试验

一、对实施例1～29、对比例1～6制备的全粉锯片的密度、金刚石浓度以及成品率进行测定及统计，方法如下：

密度测定

分别测量每个锯片的重量，再利用排水法测量其体积，根据公式：

密度＝重量/体积，计算锯片的密度。

每个组别重复3次，取平均值作为最终的结果。

金刚石浓度测定

根据加入的金刚石粉末的重量在原料粉末中的占比，计算锯片中的金刚石浓度。当金刚石粉末在原料中的占比为11％时，金刚石浓度计为100％。

每个组别重复3次，取平均值作为最终的结果。

成品率测定

统计制备的锯片总数及合格锯片的数量，根据公式：

成品率＝合格锯片数量/生产锯片总数×100％，计算锯片的成品率。

每个组别重复3次，取平均值作为最终的结果。

测定结果如表3所示。

表3全粉锯片的性能检测结果

由表3可知，全粉锯片的原料粉末、添加量以及烧制的方法与制备得到的全粉锯片的性能以及成品率直接相关。

比较实施例1～9的结果，可以看出，当原料的添加量在镍合金粉末15～16份、锰铁合金粉末1.5～2份、铜锡合金粉末12～14份和金刚石粉末1.7～1.9份的范围内时，制备得到的全粉锯片的密度均在7.45～7.95g/cm³，浓度均在51.5％～57.5％，因此可以保证成品锯片兼具良好的切割能力与韧性，保证加工效率的同时延长使用寿命，成品率也极高，均在95％以上，甚至可以高达98％，为产品的大规模生产创造了条件。

与实施例1～9进行比较，可以看出，当镍合金粉末的添加量偏多或偏少时，对锯片的密度及金刚石浓度均产生了一定的影响，从而使锯片的切割能力或韧度下降(实施例10～11)；当锰铁合金粉末的添加量偏多或偏少时，虽然锯片本身的密度及金刚石浓度未受到明显的影响，但成品率有明显下降，从而导致加工成本的上升(实施例12～13)；当铜锡合金粉末的添加量偏多或偏少时，锯片的密度和/或金刚石浓度也受到了一定的影响(实施例14～15)；而金刚石粉末的添加量与成品锯片的金刚石浓度直接相关，当金刚石粉末的添加量不在1.7～1.9份的范围内时，锯片的金刚石浓度有显著的升高或降低，从而对锯片的性能产生明显的影响(实施例16～17)。

比较实施例18～23，可以看出，当采用的烧制条件为在终温为855～870℃、终压力为8～12Mpa的条件下，保温保压烧制2～5min时，制备得到的全粉锯片的密度、金刚石浓度均在合适的范围内，成品率也极高，具有实际应用的价值。

将实施例24～29与其进行对比，可以看出，虽然烧制条件的变化对成品全粉锯片的密度以及金刚石浓度无明显影响，但对成品率的影响较大，当终温度过高或过低(实施例24～25)，或终压力过大或过小(实施例26～27)，或烧制时间过程或过短(实施例28～29)时，对成品率的影响十分明显，上述实施例的成品率均不高于88％，甚至仅为78％，残次品占比升高必然会增加产品的加工成本，还会造成原材料的浪费。

比较对比例1～3的结果，可以看出，采用现有技术中的原料配方和烧制方法进行锯片的制备，成品锯片的密度及金刚石浓度不在适宜的范围内，从而影响锯片的寿命以及切割性能，同时成品率也有一定程度的下降(对比例1)；若采用本申请中的原料配方以及现有技术的烧制方法进行制备(对比例2)，虽然锯片的密度和金刚石浓度未受到明显的影响，但成品率的降低十分明显；若采用现有技术中的配方以及本申请中的烧制方法，则锯片的密度、金刚石浓度以及成品率均受到了十分显著的影响(对比例3)。上述结果表明，只有采用本申请技术方案中的原料组分以及对应的烧制方法，才能使锯片具有良好的性能，成品率也较高，采用现有技术中的配方和/或烧制方法，均会使锯片的性能以及成品率下降。

对比对比例4～6中的结果，可以看出，当使用多种金属粉末的组合替代合金粉末时，锯片的成品率有一定程度的降低，这说明在烧制的过程中，相比于多种金属粉末的组合，合金粉末可以与金刚石粉末更好地结合，从而提高产品的成品率，减少破损品的生产。

二、对实施例1～29和对比例1～6制备的全粉锯片的切割性能进行评价测试。

切割能力评价

使用实施例1～29、对比例1～6制备的全粉锯片，在室温下对厚度为5mm的石英玻璃板进行切割，切割时使用冷却水冲洗全粉锯片，减少切割过程中的摩擦产热，同时冲走切割下来的石英玻璃粉末。统计在1min内，不同的全粉锯片的切割距离，作为评价全粉锯片切割能力的指标(m/min)。

每个组别重复3次，取平均值作为最终的结果。

破损率评价

使用实施例1～29、对比例1～6制备的全粉锯片，在室温下对厚度为5mm的石英玻璃板进行连续切割，连续切割的时间为5h，切割时使用冷却水冲洗全粉锯片，减少切割过程中的摩擦产热，同时冲走切割下来的石英玻璃粉末。切割结束后，对锯片边缘出现破损或碎裂、以及锯片外径磨损到无法继续切割(即锯片磨损十分严重，无法切开相应厚度的石英玻璃板)的锯片数量进行统计，根据公式：

破损率＝破损锯片数量/测试锯片总数×100％，计算锯片的破损率。

每个组别测试20个全粉锯片，进行统计及计算。

结果如表4所示。

表4全粉锯片的切割性能评价结果

由表4可知，全粉锯片的原料粉末、添加量以及烧制的方法与制备得到的全粉锯片的切割能力及切割寿命直接相关。

比较实施例1～9的结果，可以看出，当原料的添加量在镍合金粉末15～16份、锰铁合金粉末1.5～2份、铜锡合金粉末12～14份和金刚石粉末1.7～1.9份的范围内时，制备得到的全粉锯片兼具良好的切割能力与韧性，1min内切割厚度为5mm的石英玻璃板的距离可达6.73m以上，甚至高达6.89m；连续切割20h内无破损，破损率低，锯片使用寿命较长。

与实施例1～9进行比较，实施例10中镍合金粉末的添加量偏少，成品锯片的金刚石浓度增加，切割能力较强但破损率也随之提升；实施例11中镍合金粉末的添加量偏多，导致成品锯片的金刚石浓度降低，切割能力降低；实施例12中的锰铁合金粉末的添加量偏少，实施例13中的锰铁合金粉末的添加量偏多，虽然对锯片的切割能力及破损率均没有明显的影响，但结合表3中的数据，实施例12～13的成品率较低，这会使锯片的生产成本提高，不利于产品的推广；实施例14中铜锡合金粉末的添加量偏少，全粉锯片的金刚石浓度增加，切割能力强但破损率也较高，使用寿命较短；实施例15中铜锡合金粉末的添加量偏多，锯片的金刚石浓度下降，进而切割能力下降；实施例16中金刚石粉末的添加量较少，全粉锯片的金刚石浓度远低于其他组别，切割能力也远远差于其他的组别；实施例17中金刚石粉末的添加量较多，全粉锯片的金刚石浓度很高，虽然切割能力更优，但锯片的破损率十分高，可达25％，严重影响了锯片的使用寿命。

比较实施例18～23，可以看出，当采用的烧制条件为在终温为855～870℃、终压力为8～12Mpa的条件下，保温保压烧制2～5min时，制备得到的全粉锯片的切割性能及寿命均较好，性能均衡，不易破损。

与实施例18～23进行对比，实施例24中烧制的终温度较低，对锯片的切割性能有一定的影响；实施例25中烧制的终温较高，锯片的破损率略微提升；实施例26中的终压力过小，实施例27中的终压力过大，对锯片的切割能力以及破损率均有一定程度的影响；实施例28中烧制的时间较短，全粉锯片的切割能力下降得较为明显，破损率也有一定的上升，实施例29中烧制的时间较长，对锯片的耐破损能力产生了一定的影响。并且，结合表3中的数据，可以看出实施例24～29的成品率均较低，说明烧制条件对于全粉锯片的切割能力、寿命以及成品率均会产生影响。

比较对比例1～3的结果，可以看出，采用现有技术中的原料配方和烧制方法进行锯片的制备，锯片的切割能力较差，仅为5.44m/min，连续工作后也会有一定比例的锯片发生破损；采用本申请中的原料配方以及现有技术的烧制方法进行制备(对比例2)，或采用现有技术中的配方以及本申请中的烧制方法(对比例3)，制备得到的锯片的破损率升高得十分明显，说明只有采用本申请技术方案中的原料组分以及对应的烧制方法，才能使制备得到的全粉锯片兼具良好的切割能力以及使用寿命，同时成品率也较高，在产品加工方面具有优势。

对比对比例4～6中的结果，可以看出，当使用多种金属粉末的组合替代合金粉末时，成品全粉锯片的切割能力均有明显的下降，破损率也有一定程度的增加，这说明在全粉锯片的制备过程中，相比于多种金属粉末的组合，合金粉末可以与金刚石粉末更好地结合，从而使全粉锯片兼具切割能力与耐破损能力，使用寿命较长，降低了相关制品的生产成本。

综合表3及表4中的数据，可以看出，采用实施例1中的原料配方及其各自的添加量、以及相应的烧制方法，制备得到的全粉锯片的密度及金刚石浓度在合适的范围内，因而兼具良好的切割能力及韧性，在保证加工效率的同时还可以延长锯片的使用寿命，成品率也极高，兼顾了原材料以及加工的成本，是最具性价比及应用价值的方案。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种全粉锯片的制备方法，其特征在于，所述全粉锯片的制备方法包括以下步骤：

称取原料混合，并将混合后的原料装入内部刷有脱模剂的模具内，烧制出模，并去除脱模剂，开刃，得到所述全粉锯片；

其中，以重量份数计，所述原料包括镍合金粉末15～16份、锰铁合金粉末1.5～2份、铜锡合金粉末12～14份和金刚石粉末1.7～1.9份；

所述烧制步骤包括：将装有原料的模具加热至终温、加压至终压力后，保温保压烧制；所述终温为855～870℃；所述终压力为8～12Mpa；所述烧制时间为2～5min。

2.一种全粉锯片，其特征在于，所述全粉锯片通过权利要求1所述的制备方法制得。

3.根据权利要求2所述的全粉锯片，其特征在于，所述全粉锯片的密度为7.45～7.95g/cm³。

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