CN118048571A - 一种超薄精切片的胎体粉末、超薄精切片材料及超薄精切片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄精切片的胎体粉末、超薄精切片材料及超薄精切片，胎体粉末采用的是KZ合金粉搭配一定比例的Cu、Sn、Ni制成，结合一定较细粒度的金刚石，配合特殊设计刀头齿形结构以及基体外形结构，所制成的精切片刀头的自锐性更好，刀头更容易出刃，使其所生产的精切片切边质量、锋利度、手感均优于现有的精切类的产品，整个制造废品率、返工率较现有精切类产品低；而且，提高切割效率，使用寿命长。

Description

一种超薄精切片的胎体粉末、超薄精切片材料及超薄精切片

技术领域

本发明涉及一种金刚石刀具制备领域，尤其是指一种超薄精切片的胎体粉末、超薄精切片材料及超薄精切片。

背景技术

目前市场上，金刚石切片已广泛应用于大理石，混凝土，花岗石，陶瓷，玻璃，等硬脆的非金属材料的切割加工；精切片是金刚石锯片的一种，主要是由金刚石刀头和基体组成；在使用过程中金刚石刀头主要用来切割材料，基体主要是起支撑金刚石刀头切割工作；金刚石锯片可加工的对象很多，精切片主要用来加工一些对切边质量要求较高的材料，如人造石、大理石、瓷砖等等；但是，现有精切片具有以下缺点：

1、现有普通配方的胎体粉末对金刚石的把持力弱，精切片的自锐性差，不容易出刃，精切片的锋利度不够，导致切边质量差且切割效率低；且在切割时，容易出现裂纹、崩边的现象，使用寿命短；

2、现有精切片的胎体粉末在烧结刀头时，胎体粉末的内应力过大，容易出现裂纹，冷压成型性低，废品率高；且刀头在干切时容易出现打火、烧刀头和裂纹现象，切割效果不好；

3、现有精切片在烧结刀头时，比较薄的基体所受到的内应力释放不出来，基体容易变形；且现有精切片上细齿的强度不高，刀头冷压不好成型，容易出现裂纹，产品质量差；

4、现有精切片为了保证切片质量和切割效率，需要将刀头制成超薄结构；在刀头上使用粒径较粗的金刚石颗粒时，不仅无法将刀头制成超薄结构，且金刚石颗粒把持力弱，在切割瓷砖时容易崩边，锋利度不好；但是，金刚石颗粒的粒径太细，刀头不容易出刃，锋利度也不好；

5、由于现有精切片的基体一般都是超薄结构，较薄弱，易变形，导致精切片的使用寿命短；精切片一旦损坏后，整个锯片都会被丢弃，造成材料的浪费，也增加了使用成本；因此，现有精切片上会在基体两侧面上焊接有法兰片以增强基体的结构强度，使精切片快速切割时基体不会变形或抖动；但是，在法兰片焊接过程中基体容易变形，焊接工作困难，降低基体的结构强度，导致精切片的使用手感差。

有鉴于此，本发明人针对上述精切片胎体材料、精切片材料和精切片结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超薄精切片的胎体粉末、超薄精切片材料及超薄精切片，所述胎体粉末配合金刚石所制成的精切片刀头的自锐性更好，刀头更容易出刃，能够兼顾到切边质量和锋利度高，提高切割效率和使用寿命；且提高精切片冷压成型性，成品率高。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种超薄精切片的胎体粉末，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%-40%，Cu25%-35%，Sn7%-12%，Ni6%-15%，Fe余量；

其中，所述KZ合金粉的各组分及重量百分比如下：Fe60%-65%，Cu15-18%，Co10-15%，Sn5-7%，P1-2%，Si微量。

所述KZ合金粉的抗弯强度为1100-1300MPa，粉末粒度为300目以细，氧含量≤3000ppm，且所述KZ合金粉呈球状。

所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉40%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；或者，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉30%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；或者，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量。

一种超薄精切片材料，所述精切片材料的各组分及体积浓度百分比如下：金刚石浓度8-15%；余量为所述的胎体粉末；所述金刚石的粒度为60-80目。

一种超薄精切片，其包括有基体和烧结固定于基体外周圆上且呈圆环状的精切片刀头，所述精切片刀头是由所述的精切片材料制成。

所述精切片刀头的上下两侧面分别设置有多个涡轮分布的细齿，所述精切片刀头的上下两侧面的细齿相互错开连接形成一体结构；同一侧面上的相邻两个细齿之间的间隔形成凹槽，在凹槽内设置有连接相邻两个细齿的两个加强筋；位于精切片刀头上的相邻两个凹槽内的加强筋错位设置。

位于同一侧面上的相邻两个凹槽内的加强筋错位设置。

位于同一侧面上的三个连接在一起的凹槽内的六个加强筋为一组，同一组的六个加强筋是呈由内向外间隔错位设置，同一侧面上的多组加强筋呈涡轮分布。

所述精切片刀头在靠近基体外周圆的内环上形成包裹于基体外周圆的环形槽，在上下侧面的凹槽内分别设置有成型于环形槽两侧的加固部位。

同一侧面上的所述细齿和加强筋分别是沿顺时针方向涡轮分布。

所述细齿和加强筋一体成型结构。

所述细齿是由靠近基体的一端向远离基体的一端渐扩设置。

所述基体的两侧面分别焊接有法兰片，所述基体圆周设置有四个贯穿上下两侧面的长条形孔，且所述长条形孔的长度方向是在基体直径方向上；所述法兰片的外圆周具有焊接于基体侧面的焊接部和四个横跨长条形孔且未与基体焊接的空置部。

所述基体在靠近精切片刀头位置圆周设置有多个圆孔。

所述圆孔的设置数量为八个，每一个长条形孔两侧对称设置有一个圆孔。

所述长条形孔的外端所位于圆环的直径小于所述圆孔的内端所位于圆环的直径。

采用上述结构后，本发明一种超薄精切片的胎体粉末、超薄精切片材料及超薄精切片，具有以下优点：

1、本发明的胎体粉末采用的是KZ合金粉搭配一定比例的Cu、Sn、Ni制成，结合一定较细粒度的金刚石，配合特殊设计刀头齿形结构以及基体外形结构，使其所生产的精切片切边质量、锋利度、手感均优于现有的精切类的产品，整个制造废品率、返工率较现有精切类产品低；

2、本发明的KZ合金粉是一种水雾化的预合金粉，其大体成分是Fe60%-65%，Cu15-18%，Co10-15%，Sn5-7%，P1-2%，Si微量，粉末抗弯强度为1100-1300MPa，粒度为300目以细，氧含量较低≦3000ppm，粉末呈球状；KZ合金粉中P的添加增强了胎体粉末对金刚石的把持力，有利于金刚石的出刃高度，提升了精切片的锋利度；另外P在晶界富集，使金属脆化，耐磨度降低，提升金刚石精切片的自锐性，有利于提高切割效率；

3、本发明的KZ合金粉通过添加P、Si来提升胎体粉末的脆性，使精切片在切割较硬瓷砖、人造石时自锐性更好，刀头更容易出刃，本发明采用20%-40%KZ合金粉，在保证胎体粉末自锐性的前提下，也保证的精切片的冷压成型性；

4、本发明的胎体粉末还包括有Cu25%-35%，Sn7%-12%，Ni6%-15%，其中，Cu粉呈树枝状，有利于粉末颗粒间的相互咬合，提升了胎体粉末的冷压成型性；另外Cu和Ni可无限互溶，Ni可以起固溶强化作用；作为一种有效的表面活性物质，加入少量的Ni能改善Cu对金刚石的润湿性，促进烧结胎体粉末的致密化进程，强化基体对金刚石的机械包镶强度，从而有利于提高精切片的锋利度和使用寿命；此外Ni具有高温抗冲击性，使精切片在干切时能具有较高的抗冲击性，减少了切割时出现烧刀头和裂纹现象；而且，一定量Sn粉的加入，降低了胎体粉末的烧结温度，且Sn表面张力较小，对很多金属都具有一定的溶解度，从而使整个胎体粉末得到了较为均匀的组织结构；另外Sn在低温280-500℃时形成液态，穿梭在整个胎体粉末中，诱导整个胎体粉末部分溶解形成均匀熔融的可塑性体，使其在高温高压对金刚石形成牢固的钳制，增强了对金刚石的把持力，且Sn粉较脆，有利于胎体出刃；

5、本发明的超薄精切片的金刚石采用的粒径为60-80 目，体积浓度百分比8%-15%；使其所生产的精切片切边质量、锋利度、手感均优于现有的精切类的产品；但是，金刚石过粗容易崩边，过细不容易出刃，最终选择粒径为60-80目较为合适；

6、本发明的超薄精切片刀头在相邻两细齿之间设置有两加强筋，位于精切片刀头上的相邻两个凹槽内的加强筋错位设置，通过不同位置上加强筋使涡轮分布的细齿与细齿之间形成相互挤压和牵扯，增强了细齿与细齿间的强度，从而提升了冷压成型性，避免出现烧结裂纹的现象，也降低了精切片刀头在切割过程中出现的裂纹的风险；

7、本发明的基体圆周设置有四个贯穿上下两侧面的长条形孔，所述法兰片的外圆周具有焊接于基体侧面的焊接部和四个横跨长条形孔且未与基体焊接的空置部；在法兰片焊接过程中，法兰片横跨长条形孔的空置部不与基体焊接在一起，长条形孔和空置部可提供形变让位空间，形变让位空间可以释放内应力，解决了基体焊接法兰片容易变形的问题，增加基体的结构强度，延长精切片的使用寿命，且通过精切片的使用手感；

8、本发明的基体还在靠近精切片刀头均匀分布了多个圆孔，通过这些不同形状的长条形孔和圆孔解决了基体烧结后由于内应力释放不出来变形的问题。

附图说明

图1为本发明精切片的正视示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为本发明超薄精切片的局部结构放大图；

图4为图3中A-A处的剖视放大示意图；

图5为图3中B-B处的剖视放大示意图。

符号说明

基体1；精切片刀头2;细齿21;凹槽22;加强筋23;环形槽24;加固部位25;法兰片11;长条形孔12;焊接部111;空置部112;圆孔13。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过基体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明揭示了一种超薄精切片的胎体粉末，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%-40%，Cu25%-35%，Sn7%-12%，Ni6%-15%，Fe余量；

其中，所述KZ合金粉的各组分及重量百分比如下：Fe60%-65%，Cu15-18%，Co10-15%，Sn5-7%，P1-2%，Si微量。

所述KZ合金粉的抗弯强度为1100-1300MPa，粉末粒度为300目以细，氧含量≤3000ppm，且所述KZ合金粉呈球状。

所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉40%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；或者，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉30%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；或者，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量。

本发明一种超薄精切片的胎体粉末具有以下优点：

1、本发明的胎体粉末中KZ合金粉是一种水雾化的预合金粉，其大体成分是Fe60%-65%，Cu15-18%，Co10-15%，Sn5-7%，P1-2%，Si微量，粉末抗弯强度为1100-1300MPa，粒度为300目以细，氧含量较低≦3000ppm，粉末呈球状；KZ合金粉中P的添加增强了胎体粉末对金刚石的把持力，有利于金刚石的出刃高度，提升了精切片的锋利度；另外P在晶界富集，使金属脆化，耐磨度降低，提升金刚石精切片的自锐性，有利于提高切割效率；

2、本发明的KZ合金粉通过添加P、Si来提升胎体粉末的脆性，使精切片在切割较硬瓷砖、人造石时自锐性更好，刀头更容易出刃，本发明采用20%-40%KZ合金粉，在保证胎体粉末自锐性的前提下，也保证的精切片的冷压成型性；KZ合金粉比例过高，精切片冷压难以成型，烧结时胎体粉末内应力过大，容易裂纹，所以选择20%-40%KZ合金粉；

3、本发明的胎体粉末还包括有Cu25%-35%，Sn7%-12%，Ni6%-15%，其中，Cu粉呈树枝状，有利于粉末颗粒间的相互咬合，提升了胎体粉末的冷压成型性；另外Cu和Ni可无限互溶，Ni可以起固溶强化作用；作为一种有效的表面活性物质，加入少量的Ni能改善Cu对金刚石的润湿性，促进烧结胎体粉末的致密化进程，强化基体对金刚石的机械包镶强度，从而有利于提高精切片的锋利度和使用寿命；此外Ni具有高温抗冲击性，使精切片在干切时能具有较高的抗冲击性，减少了切割时出现烧刀头和裂纹现象；而且，一定量Sn粉的加入，降低了胎体粉末的烧结温度，且Sn表面张力较小，对很多金属都具有一定的溶解度，从而使整个胎体粉末得到了较为均匀的组织结构；另外Sn在低温280-500℃时形成液态，穿梭在整个胎体粉末中，诱导整个胎体粉末部分溶解形成均匀熔融的可塑性体，使其在高温高压对金刚石形成牢固的钳制，增强了对金刚石的把持力，且Sn粉较脆，有利于胎体出刃；但是Sn过量后，会对精切片的寿命有影响，而且此类产品属于超薄类型的，太脆的胎体，具有安全隐患，所以我们通过多方面的试验，反复的对比，最终选择此胎体配方搭配，取得了良好的效果。

本发明还揭示了一种超薄精切片材料，所述精切片材料的各组分及体积浓度百分比如下：金刚石浓度8-15%；余量为所述的胎体粉末；所述金刚石的粒度为60-80目。

本发明的胎体粉末采用的是KZ合金粉搭配一定比例的Cu、Sn、Ni制成，结合一定较细粒度的金刚石，配合特殊设计刀头齿形结构以及基体外形结构，使其所生产的精切片切边质量、锋利度、手感均优于现有的精切类的产品，整个制造废品率、返工率较现有精切类产品低；本发明的超薄精切片的金刚石采用的粒径为60-80 目，体积浓度百分比8%-15%；金刚石过粗容易崩边，过细不容易出刃，最终选择粒径为60-80目较为合适；低于8%，精切片寿命太短，高于15%，精切片锋利度难易提升，最终通过反复对比试验选择此类搭配。

实施例

所述金刚石浓度8%，余量为胎体粉末；

所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉40%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；

本实施例中KZ含量比较高，粉末流动性较好，松比密度较大，粉末大部分呈球状。

实施例

所述金刚石浓度8%，余量为胎体粉末；

所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉30%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；

本实施例中金刚石和胎体粉末整体搭配较好，冷压成型效果好，切割顺畅，手感较轻，锋利度非常好。

实施例

所述金刚石浓度8%，余量为胎体粉末；

所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量。

本实施例中胎体粉末和金刚石具有非常好的冷压成型性。

请参阅图1至图5，本发明又揭示了一种超薄精切片，其包括有基体1和烧结固定于基体1外周圆上且呈圆环状的精切片刀头2，所述精切片刀头2是由所述的精切片材料制成。

本发明超薄精切片的胎体粉末采用的是KZ合金粉搭配一定比例的Cu、Sn、Ni制成，结合一定较细粒度的金刚石，配合特殊设计刀头齿形结构以及基体外形结构，使其所生产的精切片切边质量、锋利度、手感均优于现有的精切类的产品，整个制造废品率、返工率较现有精切类产品低。

本发明的所述精切片刀头2的上下两侧面分别设置有多个涡轮分布的细齿21，所述精切片刀头2的上下两侧面的细齿21相互错开连接形成一体结构；同一侧面上的相邻两个细齿21之间的间隔形成凹槽22，在凹槽22内设置有连接相邻两个细齿21的两个加强筋23；位于精切片刀头2上的相邻两个凹槽22内的加强筋23错位设置；通过不同位置上的加强筋23使涡轮分布的细齿21与细齿21之间形成相互挤压和牵扯，增强了细齿21与细齿21间的强度，从而提升了冷压成型性，避免出现烧结裂纹的现象，也降低了精切片刀头2在切割过程中出现的裂纹的风险。

本发明位于同一侧面上的相邻两个凹槽22内的加强筋23错位设置；同一个细齿21连接有位于同一侧面上的两个凹槽22和位于不同侧面上的一个凹槽22，相对于同一个细齿21上连接有六个不同方向的加强筋23，使得精切片刀头2的结构强度更强，使用寿命更长。

本发明位于同一侧面上的三个连接在一起的凹槽22内的六个加强筋23为一组，同一组的六个加强筋23是呈由内向外间隔错位设置，同一侧面上的多组加强筋23呈涡轮分布；即三个凹槽22内靠近基体1中心的三个加强筋23连成一条由内向外延伸的弧形线，三个凹槽22内远离基体1中心的三个加强筋23连成一条由内向外延伸的弧形线，同一侧面上的多组加强筋23呈两组涡轮线分布；通过在常规涡轮细齿21的基础上中间有规律的加上加强筋23，使得细齿21与细齿21之间形成相互挤压和牵扯，增强了细齿21与细齿21间的强度，从而提升了冷压成型性，延长精切片的使用寿命。

本发明的所述精切片刀头2在靠近基体1外周圆的内环上形成包裹于基体1外周圆的环形槽24，在上下侧面的凹槽22内分别设置有成型于环形槽24两侧的加固部位25；可将精切片刀头2牢固烧结于基体1上。

本发明的同一侧面上的所述细齿21和加强筋23分别是沿顺时针方向涡轮分布；或者，同一侧面上的所述细齿21和加强筋23分别是沿逆时针方向涡轮分布。

本发明的所述细齿21和加强筋23一体成型结构，精切片刀头的结构强度更强，切割效率更好。

本发明的所述细齿21是由靠近基体1的一端向远离基体1的一端渐扩设置；切割性能更好。

本发明的所述基体1的两侧面分别焊接有法兰片11，所述基体1圆周设置有四个贯穿上下两侧面的长条形孔12，且所述长条形孔12的长度方向是在基体1直径方向上；所述法兰片11的外圆周具有焊接于基体1侧面的焊接部111和四个横跨长条形孔12且未与基体1焊接的空置部112。

本发明的基体1圆周设置有四个贯穿上下两侧面的长条形孔12，所述法兰片11的外圆周具有焊接于基体1侧面的焊接部111和四个横跨长条形孔12且未与基体1焊接的空置部112；在法兰片11焊接过程中，法兰片11横跨长条形孔12的空置部112不与基体1焊接在一起，长条形孔12和空置部112可提供形变让位空间，形变让位空间可以释放内应力，解决了基体1焊接法兰片11容易变形的问题，增加基体1的结构强度，延长精切片的使用寿命，且通过精切片的使用手感。

本发明的所述基体1在靠近精切片刀头2位置圆周设置有多个圆孔13，通过这些不同形状的长条形孔12和圆孔13解决了基体1烧结后由于内应力释放不出来变形的问题。

本发明所述圆孔13的设置数量为八个，每一个长条形孔12两侧对称设置有一个圆孔13，内应力释放更均匀，基体1不易变形。

本发明的所述长条形孔12的外端所位于圆环的直径大于所述圆孔13的内端所位于圆环的直径，所述长条形孔12的外端为长条形孔12离基体1圆心的最远点，所述圆孔13的内端为圆孔13离基体1圆心的最近点;所述长条形孔12和圆孔13释放内应力的空间重叠，内应力释放更均匀，基体1不易变形。

上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种超薄精切片的胎体粉末，其特征在于，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%-40%，Cu25%-35%，Sn7%-12%，Ni6%-15%，Fe余量；

其中，所述KZ合金粉的各组分及重量百分比如下：Fe60%-65%，Cu15-18%，Co10-15%，Sn5-7%，P1-2%，Si微量。

2.如权利要求1所述一种超薄精切片的胎体粉末，其特征在于：所述KZ合金粉的抗弯强度为1100-1300MPa，粉末粒度为300目以细，氧含量≤3000ppm，且所述KZ合金粉呈球状。

3.如权利要求1所述一种超薄精切片的胎体粉末，其特征在于：所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉40%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；或者，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉30%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量；或者，所述胎体粉末的各组分及重量百分比如下：KZ合金粉20%，Cu35%，Sn12%，Ni6%，Fe余量。

4.一种超薄精切片材料，其特征在于：所述精切片材料的各组分及体积浓度百分比如下：金刚石浓度8-15%；余量为如权利要求1-3任一项所述的胎体粉末；所述金刚石的粒度为60-80目。

5.一种超薄精切片，其特征在于：包括有基体和烧结固定于基体外周圆上且呈圆环状的精切片刀头，所述精切片刀头是由权利要求4所述的精切片材料制成。

6.如权利要求5所述超薄精切片，其特征在于：所述精切片刀头的上下两侧面分别设置有多个涡轮分布的细齿，所述精切片刀头的上下两侧面的细齿相互错开连接形成一体结构；同一侧面上的相邻两个细齿之间的间隔形成凹槽，在凹槽内设置有连接相邻两个细齿的两个加强筋；位于精切片刀头上的相邻两个凹槽内的加强筋错位设置。

7.如权利要求5所述超薄精切片，其特征在于：位于同一侧面上的相邻两个凹槽内的加强筋错位设置。

8.如权利要求5所述超薄精切片，其特征在于：位于同一侧面上的三个连接在一起的凹槽内的六个加强筋为一组，同一组的六个加强筋是呈由内向外间隔错位设置，同一侧面上的多组加强筋呈涡轮分布。

9.如权利要求5所述超薄精切片，其特征在于：所述精切片刀头在靠近基体外周圆的内环上形成包裹于基体外周圆的环形槽，在上下侧面的凹槽内分别设置有成型于环形槽两侧的加固部位。

10.如权利要求5所述超薄精切片，其特征在于：所述基体的两侧面分别焊接有法兰片，所述基体圆周设置有四个贯穿上下两侧面的长条形孔，所述法兰片的外圆周具有焊接于基体侧面的焊接部和四个横跨长条形孔且未与基体焊接的空置部；且所述基体在靠近精切片刀头位置圆周设置有多个圆孔。