CN2882956Y - 一种切割用新型钎焊串珠 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种切割用新型钎焊串珠，它主要包括串珠基体、钎料及磨粒。该磨粒以钎焊的方式固定在串珠基体的工作面上，磨粒在串珠基体的工作面上的位置是按所设计的形式排列，每颗钎焊磨粒有专门设计的拖尾，串珠基体的工作面前端有一定角度的倒角，其上有钎焊的磨粒，以减少加工过程中工件对串珠的冲击。与传统的串珠相比，该新型串珠上的磨粒在加工过程中磨损均匀，串珠可以更加锋利，寿命更长。

Description

一种切割用新型钎焊串珠

技术领域

本实用新型涉及一种切割用具。适用于石材、陶瓷等多种硬脆性材料锯切、切片加工。

背景技术

与传统的切割方式相比，绳锯在石材业是的应用越来越受到人们的重视。用绳锯加工的主要优点在于：①相对传统的开采技术，它的开采效率高、成材率高、自动化程度高。②在一般的石板材切片加工中，相对金刚石圆锯片，绳锯切割不受尺寸限制、加工效率高、加工精度高、污染小、后续磨抛成本显著降低。③相对框架锯和排锯，绳锯加工效率高、无污染、噪音低而且设备占地少。④在复杂的石材异型面加工中，由于高压水射流技术加工的深度有限，金刚石绳锯更是具有其它切割方法无法替代的优点。特别是，绳锯技术还可用于大型建筑设施的拆除和修整。因此，绳锯切割技术目前被国际石材加工领域确定为最优先发展的高新技术领域。

传统的绳锯中所用的串锯绳是在一根多股钢丝绳上按比例穿套一定数量的串珠颗粒，相邻串珠间由起支撑固定作用的隔离套分隔，在锯切过程中，主要是依靠串珠来进行切割，因此，串珠品质的好坏直接决定了绳锯机的工作效率及工作成本。

目前的串珠制造工艺以电镀法和烧结法为主，电镀串珠一般只包括一层磨粒，而磨料只是被机械地包埋在镀层与基体之间，因此金属镀层对金刚石磨粒的把持力小，极容易因磨料脱落和镀层成片剥离而导致串珠的整体失效。另外，由于镀层厚，磨料出露高度低，容屑空间小，电镀串珠切割时很容易因切屑的粘附堵塞而失效。同时，电镀串珠上磨料本身的有效利用率也极低。烧结式串珠可以包括多层的磨粒，通过树脂或者金属结合剂来固结磨粒，但对于烧结串珠而言，磨粒与结合剂之间的结合强度仍然是有限的。因此串珠上的金刚石磨粒经常会过早脱落，以非正常的方式失效。

为了有效提高磨粒与结合剂之间的结合强度，国外在90年代初开始研究用钎焊代替电镀开发新一代串珠工具，借助高温钎焊使钎料在金刚石磨粒与金属基体界面上发生溶解、扩散、化合之类的相互作用从而提高基体对金刚石磨粒的把持力，改善磨料、结合剂(钎料合金)、基体三者之间的结合强度。U.S.Patent No.6915796(Sung，2005)报道了使用钎焊法制备金刚石串珠绳。在一些公开发表的论文(例如：C.M.Sung，Brazed diamond grid：a revolutionary design fordiamond saws，Diamond and Related Materials，Vol.8(1999)1540-1543；B.Xiao，Machining performance of brazed diamondwire saw with optimum grain distribution，Key EngineeringMaterials，Vols.304-305(2006)43-47)也报道了使用钎焊法制备金刚石串珠绳。这些方法都说明通过钎焊法可以实现磨粒与钎焊层的牢固结合，从而提高基体对磨粒的把持力。

然而针对串珠在锯切过程中的磨损情况，发现还有以下弊端是以往研究中所没有注意到的：

1、由于串珠与串珠之间存在着隔离套，并且隔离套的长度约为串珠长度的1-2倍，因此在工作过程中，特别是绳锯在切入到工件材料中时，不可避免的对串珠头部产生冲击，这种冲击会随着隔离套长度的增加而增大。对于传统的串珠，这种冲击会导致串珠头部的磨粒由于承受过大的载荷而产生非正常的破碎和脱落，并因此而产生连锁反应，加速串珠的非正常磨损。在对传统的串珠观察中，可以明显观察到在串珠头部会形成圆角，串珠头的磨损会大于串珠尾部。串珠的不均匀磨损会大大缩短串珠的寿命。在工作后期，串珠前后端的磨损不均匀还会造成串珠部分材料的浪费。

2、对于传统的电镀及烧结式串珠，其上的磨粒为随意分布，因此，这种磨粒的随意分布导致磨粒之间的间距不规则，在工作过程中，部分磨粒由于磨粒间距过大，磨粒所承受的载荷增大，容易导致磨粒的非正常破碎与脱落，另一方面，部分磨粒由于磨粒间距过小，在没有经过切削作用就产生脱落，造成了磨粒的浪费。

3、虽然通过钎焊方式解决了磨粒与结合剂之间的结合强度，但是在对钎焊串珠上磨粒磨损失效的研究中，发现钎焊超硬磨粒在加工过程中，大部分磨粒会直接由完整磨粒在受到冲击后产生大块破碎，留下小部分的根部。虽然磨粒的根部还与基体牢固的结合在一起，但此时的磨粒已经不能再进行切割，从而丧失了切削能力。因此钎焊的磨粒并没有发挥其应有的作用，即通过逐步小块破碎的方式来有效的利用磨粒进行加工。研究表明导致钎焊磨粒产生大块破碎的主要原因是由于钎焊时，只有磨粒根部的钎料通过化学冶金结合把持住了磨粒，此时的磨粒呈悬臂梁状态，在受到外力作用时，很容易在悬臂梁中的薄弱环节(此处为磨粒的根部)产生破碎，使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型的目的是对钎焊串珠进行改进，提供一种可有效防止磨粒脱落、使用寿命较长的切割用新型钎焊串珠。

本实用新型的技术方案是这样的：一种切割用新型钎焊串珠，包括磨粒、钎料与串珠基体，上述磨粒通过上述钎料钎焊固结于上述串珠基体的工作面上，上述磨粒在串珠基体工作面上沿进给方向的后端设置有钎料拖尾。

上述串珠基体工作面在沿进给方向的前端设置有一定角度的倒角，形成一倒角面。

上述串珠基体工作面的倒角面上钎焊有磨粒。

上述磨粒在上述串珠基体工作面上沿周向均匀排布，沿轴向的间隔是按等比数列排布。

上述串珠基体工作面上的磨粒为单层结构。

采用上述方案后，本实用新型中，串珠基体工作面上的钎焊而成的磨粒的出露高度可保持在磨粒粒径的60％-80％，这样可以保证充分的容屑空间，全面地发挥每颗磨粒的性能，可有效防止切割时切屑粘附堵塞串珠，提高其使用寿命。且设置在串珠基体工作面的末端的钎料拖尾可以有效的减小工作过程对钎焊串珠的冲击，进一步延长了串珠的使用寿命，发挥了钎焊串珠的优势。同时，在串珠基体工作面的前端加上一定角度的倒角，并在其倒角上钎焊磨粒。通过倒角实现了串珠直径的微量减小，而串珠直径的微量减小可以有效的降低由于隔离套存在而对串珠产生的巨大冲击，从而避免了串珠头部的磨粒被迅速失效的弊端，同时，本实用新型通过对串珠基体工作面上磨粒的均匀排布可以实现磨粒的合理利用，使串珠上的每颗磨粒在加工过程中承受着大致相等的负荷，不仅可有效防止磨粒脱落，还可实现磨粒的同等磨损，提高其整体使用寿命。且本实用新型还可以根据需要在所需的位置上安排磨粒，进一步节省所用的磨粒数量，从而达到降低生产成本的目的。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型串珠基体工作面上磨粒的分布示意图。

具体实施方式

本实用新型的一种切割用新型钎焊串珠，如图1所示，包括金刚石磨粒1、钎料2、串珠基体3和钢丝绳4。

如图1、2所示，串珠基体3穿套固定于钢丝绳4上，在串珠基体3进给方向的前端加工出一定角度的倒角31，本实施例中所用的角度为45度倒角，倒角31的角度可以根据实际的加工要求进行调整。在串珠基体3的工作面上的预定位置上排布上金刚石磨粒1，如图2、3所示，本实施例中串珠基体3的工作面上的磨粒1沿周向均匀排布，排列间隔为30度，沿轴向的间隔是按等比数列排布。金刚石磨粒1的排布方式可以根据实际加工的要求进行调整。如图1所示，每粒金刚石磨粒1通过钎料2将其根部钎焊在串珠基体3工作面上，在每粒金刚石磨粒1沿进给方向的后端增加部分钎料，钎焊形成钎料拖尾11。将排布好的金刚石磨粒1进行钎焊，要求钎焊后金刚石磨粒1不能离开原始排列的位置，且金刚石磨粒1在串珠基体3工作面上的出露高度为金刚石磨粒1粒径的60％-80％。

Claims (5)

1、一种切割用新型钎焊串珠，包括磨粒、钎料与串珠基体，上述磨粒通过上述钎料钎焊固结于上述串珠基体的工作面上，其特征在于：上述磨粒在串珠基体工作面上沿进给方向的后端设置有钎料拖尾。

2、根据权利要求1所述的一种切割用新型钎焊串珠，其特征在于：上述串珠基体工作面在沿进给方向的前端设置有一定角度的倒角，形成一倒角面。

3、根据权利要求2所述的一种切割用新型钎焊串珠，其特征在于：上述串珠基体工作面的倒角面上钎焊有磨粒。

4、根据权利要求1所述的一种切割用新型钎焊串珠，其特征在于：上述磨粒在上述串珠基体工作面上沿周向均匀排布，沿轴向的间隔是按等比数列排布。

5、根据权利要求1所述的一种切割用新型钎焊串珠，其特征在于：上述串珠基体工作面上的磨粒为单层结构。