CN116766081A - 一种有序排布多层磨料串珠及其绳锯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有序排布多层磨料串珠及其绳锯的制造方法，其包括以下步骤：S1、配置不含磨粒的胎体粉、制备A包覆磨粒和B包覆磨粒；S2、先平铺单层A包覆磨粒的颗粒层；S3、再将B包覆磨粒填充在相邻的两个A包覆磨粒的间隙中；S4、再将不含磨粒的胎体粉平铺在B包覆磨粒和A包覆磨粒上，获得多层磨料层；S5、重复步骤S2‑S4，获得具有厚度的多层磨料层；S6、将含有A包覆磨粒、B包覆磨粒和胎体粉的具有厚度的多层磨料层压紧压实，并冷压成型，获得多层磨料串珠生胚；本发明制造多层磨料串珠，磨料的分布有序，密度可控，且颗粒层和胎体粉层交替构成的多层磨料层一同冷压、热压烧结成型，多层磨料串珠结构稳定，具有寿命较高，使用效率稳定。
Description
技术领域
本发明涉及绳锯技术领域，尤其涉及一种有序排布多层磨料串珠及其绳锯的制造方法。
背景技术
现有的绳锯串珠有序排布方法，主要是钎焊或电镀方式，生产串珠表面有单层磨料的串珠。利用这类串珠生产出来的绳锯产品存在效率高，但寿命较短的问题。而具备多层磨料的串珠，通常是烧结方式生产的，磨料处于无序排布状态，寿命较高，效率因为磨料分布有差异，处于波动状态。
专利号为CN 114434649 A的一种多层金刚石串珠及其制作方法，包括主基体，主基体表面设置有至少一层副基体，主基体与副基体的表面均设置有工作层，工作层内排布有若干个金刚石。虽然该结构的多层金刚石串珠的使用寿命能够成倍的增长，达到高效率高寿命的目的，解决了传统单层钎焊金刚石串珠加工寿命低的缺陷；但是在外层金刚石磨损后，内层的金刚石开始工作前，需要去除副基体(切割石材中打磨或者人为的去除)，影响其工作的连续性，进而影响工作效率。
专利号为CN 111644616 A的一种空间均匀分布的金刚石串珠的制备方法，包括如下步骤：S1：将金刚石颗粒均匀地置于基体膜表面，然后将金刚石颗粒压入所述基体膜中，形成单层金刚石膜；S2：将所述单层金刚石膜与由合金粉体单独制备的金属胎体纵向上交替铺设并成型，得到串珠生坯；S3：将所述串珠生坯脱脂后烧结即得空间均匀分布的金刚石串珠。虽然该技术方案使得金刚石在串珠中的空间分布变得均匀可控，但是由于单层金刚石膜与金属胎体纵向上交替铺设成型，在实际工作中，串珠来回切割容易导致单层金刚石膜与金属胎体分离，因此该工艺制备方法制备的串珠结构不稳定，进而影响串珠的使用寿命。
发明内容
为此，需要提供一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，解决现有工艺制作而成的有序排布的串珠延续性不好和结构不稳定的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其包括以下步骤：
S1、配置不含磨粒的胎体粉、制备A包覆磨粒和B包覆磨粒；
S2、先平铺单层A包覆磨粒的颗粒层；
S3、再将B包覆磨粒填充在相邻的两个A包覆磨粒的间隙中；
S4、再将不含磨粒的胎体粉平铺在B包覆磨粒和A包覆磨粒上，获得多层磨料层；
S5、重复步骤S2-S4，获得具有厚度的多层磨料层；
S6、将含有A包覆磨粒、B包覆磨粒和胎体粉的具有厚度的多层磨料层压紧压实，将多层磨料层冷压成型，获得多层磨料串珠生胚；
S7、将多层磨料串珠生胚进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠。
进一步地，所述A包覆磨粒的直径大于B包覆磨粒的直径。
进一步地，所述A包覆磨粒的直径是B包覆磨粒的1.2-1.8倍。
进一步地，所述A包覆磨粒的直径的范围为0.6-0.9mm，所述B包覆磨粒的直径的范围为0.4-0.6mm。
进一步地，所述A包覆磨粒和B包覆磨粒均为金刚石磨粒。
进一步地，所述不含磨粒的胎体粉由包括Fe粉、CuSn合金粉、Ni粉和WC粉中的一种或多种混合而成。
进一步地，所述步骤S2-S6在冷压模具中完成，所述冷压模具包括沿中轴线转动的冷压模腔以及活动在冷压模腔内的上压头和下压头，冷压模具的初始位置的时候上压头位于冷压模腔的上方，下压头位于冷压模腔内，下压头的端面与冷压模腔端面齐平，其包括以下步骤：
S2、将不含磨粒的胎体粉、制备A包覆磨粒和B包覆磨粒，其分别置入三个料舟中；将下压头下沉让出第一空白间隔高度，将料舟中A包覆磨粒送入模具的冷压模腔内，在下压头端面上平铺单层A包覆磨粒的颗粒层；
S3、再将料舟中B包覆磨粒送入模具的冷压模腔内，B包覆磨粒填充在相邻的两个A包覆磨粒的间隙中；
S4、下压头继续下沉让出第二空白间隔高度，将料舟中不含磨粒的胎体粉从模具下压头送入模具的冷压模腔内，获得多层磨料层；
S5、重复步骤S2-S4，获得具有厚度的多层磨料层；
S6、模具上压头向下压头方向下压，将含有A包覆磨粒、B包覆磨粒和胎体粉的具有厚度的多层磨料层压紧压实，将多层磨料层冷压成型，中间塞入钢体，获得多层磨料串珠生胚。
进一步地，所述步骤S2中的所述第一空白间隔高度等于A包覆磨粒的直径的高度，将料舟中A包覆磨粒从模具下压头送入模具的冷压模腔内，并在冷压模腔内形成单层A包覆磨粒的颗粒层。
进一步地，所述步骤S7中的所述多层磨料串珠生胚装入石墨模具进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠。
一种绳锯制作方法，应用上述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，将所述有序排布多层磨料串珠进行机加工和表面处理，穿在钢丝绳表面，按绳锯制造的常规方式注胶或注塑，并通过砂轮开刃，使A包覆磨粒和B包覆磨粒出露，获得绳锯。
区别于现有技术，上述技术方案采用平铺一层A包覆磨粒的颗粒层、并在单层A包覆磨粒的颗粒层的相邻A包覆磨粒之间转动填充B包覆磨粒；再将不含磨粒的胎体粉平铺在B包覆磨粒和A包覆磨粒上，获得多层磨料层；单层A包覆磨粒的颗粒层、单层B包覆磨粒的颗粒层和单层胎体粉层构成多层的磨料层，重复上述步骤获得具厚度的多层磨料层；再经冷压成型，获得多层磨料串珠生胚；再进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠，该技术方案制造出的多层磨料串珠，磨料的分布有序，密度可控，且颗粒层和胎体粉层交替构成的多层磨料层一同冷压、热压烧结成型，多层磨料串珠结构稳定，具有寿命较高，使用效率稳定。
附图说明
图1为本发明所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的流程图；
图2为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图3为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图4为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图5为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图6为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图7为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图8为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图9为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图10为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的制造方法的操作示意图；
图11为具体实施方式所述一种有序排布多层磨料串珠的结构示意图；
图12为图11沿A-A处的剖视图；
图13为具体实施方式所述一种绳锯结构示意图。
附图标记说明：
10、冷压模腔；
101、中轴线；
20、芯杆；
30、下压头；
40、上压头；
50、A包覆磨粒；
60、B包覆磨粒；
70、胎体粉；
801、第一空白间隔高度；
802、第二空白间隔高度；
90、钢体；
100、串珠；
200、钢丝绳。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。
在本申请的描述中，用语“和/或”是用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一类“或”的逻辑关系。
在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。
参见图1-图12所示，本实施例提供一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，采用平铺一层A包覆磨粒50的颗粒层、并在单层A包覆磨粒50的颗粒层的相邻A包覆磨粒50之间转动填充B包覆磨粒60；再将不含磨粒的胎体粉70平铺在B包覆磨粒60和A包覆磨粒50上，获得多层磨料层；单层A包覆磨粒50的颗粒层、单层B包覆磨粒60的颗粒层和单层胎体粉层构成多层的磨料层，重复上述步骤获得具厚度的多层磨料层；再经冷压成型，获得多层磨料串珠生胚；再进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠，该技术方案制造出的多层磨料串珠，磨料的分布有序，密度可控，且颗粒层和胎体粉层交替构成的多层磨料层一同冷压、热压烧结成型，多层磨料串珠结构稳定，具有寿命较高，使用效率稳定。
本实施例的具体实施方式，其包括以下步骤：
S1、配置不含磨粒的胎体粉70、制备A包覆磨粒50和B包覆磨粒60；
S2、先平铺单层A包覆磨粒50的颗粒层；
S3、再将B包覆磨粒60填充在相邻的两个A包覆磨粒50的间隙中；
S4、再将不含磨粒的胎体粉70平铺在B包覆磨粒60和A包覆磨粒50上，获得多层磨料层(磨料层的层数与平铺的A包覆磨粒50的颗粒层的直径有关，即颗粒层的直径能容纳多少颗A包覆磨粒50)；
S5、重复步骤S2-S4，获得具有厚度的多层磨料层(增加多层磨料层的厚度)；
S6、将含有A包覆磨粒50、B包覆磨粒60和胎体粉70的具有厚度的多层磨料层压紧压实，将多层磨料层冷压成型，获得多层磨料串珠生胚；
S7、将多层磨料串珠生胚进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠100。
本实施方式的中，上述的A包覆磨粒50和B包覆磨粒60均为金刚石磨粒用于对硬脆石材进行切割，所述A包覆磨粒50的直径大于B包覆磨粒60的直径，所述A包覆磨粒50的直径的范围为0.6-0.9mm，所述B包覆磨粒60的直径的范围为0.4-0.6mm，优选所述A包覆磨粒50的直径是B包覆磨粒60的1.2-1.8倍，优选为1.5倍，使两个A包覆磨粒50之间刚好有且只有一个B包覆磨粒60落入，本实施例A包覆磨粒50的直径为0.75mm，B包覆磨粒60的直径为0.5mm为例。所述不含磨粒的胎体粉70由包括Fe粉、CuSn合金粉、Ni粉和WC粉中的一种或多种混合而成。
在具体实施例中，所述步骤S2-S6在冷压模具中完成，所述冷压模具包括沿中轴线101(此处中轴线101是冷压模腔的中轴线101)转动的冷压模腔(所述冷压模腔为上下都具有开口的圆柱体)，所述圆柱体中部置有芯杆20(芯杆20的中轴线和冷压模腔的中轴线101重合，芯杆20的端面与冷压模腔的端面齐平)，芯杆20和冷压模腔形成环形腔体；所述冷压模腔内具有下压头30(下压头30为环形结构，并与环形腔体适配，并沿着芯杆20与冷压模腔的高度方向活动)，所述冷压模腔内还具有设有上压头40(上压头40为环形结构，并与环形腔体适配，并沿着芯杆20与冷压模腔的高度方向活动)；冷压模具的初始位置的时候上压头40位于冷压模腔的正上方，下压头30位于冷压模腔内，下压头30的端面与冷压模腔端面齐平(参见图2所示)，其包括以下步骤：
S2、将不含磨粒的胎体粉70、制备A包覆磨粒50和B包覆磨粒60，其分别置入三个料舟中；将下压头30下沉让出第一空白间隔高度801，将料舟中A包覆磨粒50从送入模具的冷压模腔10内，将A包覆磨粒50铺设在下压头30端面，在冷压模腔10内形成单层A包覆磨粒50的颗粒层(在下压头30端面平铺一层A包覆磨粒50)；优选第一空白间隔高度801为A包覆磨粒50的直径的高度，使A包覆磨粒50不会滑出模具的冷压模腔10，又能保证平铺一层A包覆磨粒50的颗粒层(参见图3-图4所示)。
S3、再将料舟中B包覆磨粒60送入模具的冷压模腔10内，B包覆磨粒60填充在相邻的两个A包覆磨粒50的间隙中(参见图5所示)；
S4、下压头30继续下沉让出第二空白间隔高度802(所述第二空白间隔高度802为不含磨粒的胎体粉70的松装高度，压紧压实后即为胎体高度，本实施例空白间隔高度以7mm为例)，将料舟中不含磨粒的胎体粉70送入模具的冷压模腔10内，获得多层磨料层(磨料层的层数与冷压模腔10与芯杆20之间的环形腔的间距有关，即在同等直径A包覆磨粒50的条件下，间距越大能容纳的A包覆磨粒50越多，磨料层的层数也越多，参见图6-图7所示)；
S5、重复步骤S2-S4，获得具有厚度的多层磨料层(增加多层磨料层的厚度，通常重复步骤S2-S45次，参见图8所示)；
S6、模具上压头40向下压头30方向下压，将含有A包覆磨粒50、B包覆磨粒60和胎体粉的具有厚度的多层磨料层压紧压实，将多层磨料层冷压成型，中间塞入钢体90，获得多层磨料串珠生胚(参见图9-10所示)。
在具体实施例中，所述步骤S7在石墨模具中完成，将所述多层磨料串珠生胚装入石墨模具进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠(参见图11-12所示)。
一种绳锯，应用上述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，将所述有序排布多层磨料串珠100进行机加工和表面处理，穿在钢丝绳200表面，按绳锯制造的常规方式注胶或注塑，并通过砂轮开刃，使A包覆磨粒50和B包覆磨粒60出露，获得绳锯(参见图13所示)。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、配置不含磨粒的胎体粉、制备A包覆磨粒和B包覆磨粒；
S2、先平铺单层A包覆磨粒的颗粒层；
S3、再将B包覆磨粒填充在相邻的两个A包覆磨粒的间隙中；
S4、再将不含磨粒的胎体粉平铺在B包覆磨粒和A包覆磨粒上，获得多层磨料层；
S5、重复步骤S2-S4，获得具有厚度的多层磨料层；
S6、将含有A包覆磨粒、B包覆磨粒和胎体粉的多层磨料层压紧压实，将多层磨料层冷压成型，获得多层磨料串珠生胚；
S7、将多层磨料串珠生胚进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠。
2.根据权利要求1所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述A包覆磨粒的直径大于B包覆磨粒的直径。
3.根据权利要求1所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述A包覆磨粒的直径是B包覆磨粒的1.2-1.8倍。
4.根据权利要求1所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述A包覆磨粒的直径的范围为0.6-0.9mm，所述B包覆磨粒的直径的范围为0.4-0.6mm。
5.根据权利要求1所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述A包覆磨粒和B包覆磨粒均为金刚石磨粒。
6.根据权利要求1所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述不含磨粒的胎体粉由包括Fe粉、CuSn合金粉、Ni粉和WC粉中的一种或多种混合而成。
7.根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述步骤S2-S6在冷压模具中完成，所述冷压模具包括沿中轴线转动的冷压模腔以及活动在冷压模腔内的上压头和下压头，所述冷压模具的初始位置的时候上压头位于冷压模腔的上方，下压头位于冷压模腔内，下压头的端面与冷压模腔端面齐平，其包括以下步骤：
S2、将不含磨粒的胎体粉、制备A包覆磨粒和B包覆磨粒，其分别置入三个料舟中；将下压头下沉让出第一空白间隔高度，将料舟中A包覆磨粒送入模具的冷压模腔内，在下压头端面上平铺单层A包覆磨粒的颗粒层；
S3、再将料舟中B包覆磨粒送入模具的冷压模腔内，B包覆磨粒填充在相邻的两个A包覆磨粒的间隙中；
S4、下压头继续下沉让出第二空白间隔高度，将料舟中不含磨粒的胎体粉从模具下压头送入模具的冷压模腔内，获得多层磨料层；
S5、重复步骤S2-S4，获得具有厚度的多层磨料层；
S6、模具上压头向下压头方向下压，将含有A包覆磨粒、B包覆磨粒和胎体粉的具有厚度的多层磨料层压紧压实，将多层磨料层冷压成型，中间塞入钢体，获得多层磨料串珠生胚。
8.根据权利要求7所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中的所述第一空白间隔高度等于A包覆磨粒的直径的高度，将料舟中A包覆磨粒从模具下压头送入模具的冷压模腔内，并在冷压模腔内形成单层A包覆磨粒的颗粒层。
9.根据权利要求7所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：所述步骤S7中的所述多层磨料串珠生胚装入石墨模具进行热压烧结获得有序排布多层磨料串珠。
10.一种绳锯制作方法，应用权利要求1-9任意一项权利要求所述的一种有序排布多层磨料串珠的制造方法，其特征在于：还包括将所述有序排布多层磨料串珠进行机加工和表面处理，穿在钢丝绳表面，按绳锯制造的常规方式注胶或注塑，并通过砂轮开刃，使A包覆磨粒和B包覆磨粒出露，获得绳锯。
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