SEGMENTO CORTANTE, MÉTODO PARA MANUFACTURAR EL SEGMENTO CORTANTE Y HERRAMIENTA CORTANTE QUE COMPRENDE EL MISMO Campo Técnico La presente invención se relaciona a un segmento cortante para una herramienta cortante uti l izada para cortar o perforar piezas de trabajo quebrad i /.as, tales como piedra, ladri Lio, concreto y asfalto, un método para manufact urar el segmento y una herramienta cortante que comprende el. segmento. Más p rticularmente, l presente invención se relaciona a un segmento cortante para una herramienta cortante, que uf i 1 iza una m triz de metal en forma ele pLaca en Lugar de una matriz de metal en polvo, un método para manufacturar el segmento y una herramienta cortante que comprende el segmento. Técnica Antecedente ? f in de cortar o perforar piezas de trabajo quebradizas t les como piedra, ladri 1 lo, concreto y asfalto, es necesario proporcionar un material abrasivo que tenga dureza más alta que aquella de las piezas de trabajo. i'.n cuanto al mater i ai abrasivo, las pa tículas de diamante inf él ico, partículas de diamante natur l, boruro de nitrógeno y carburo cementado son bien conocidos en la técnica, y p rticul rmente, las partículas de diamante sintético han sido mucho más amp'l ¡amenté u Lj 1 izadas en La técnica de las herramientas cortantes entre estos materiales.
Diamante sintético (referido como "di mante" después en la presente) se inventó en los 1950' s, y es conocido por tenor una dureza superior que cualquier otro materia i sobre la tierra. Debido a esta propiedad, el diamante se uti 1 iza amp I i amenté para herramientas corlantes, herramientas de mol i onda y las simi lares. P rticul rmente, cl diamante ha sido ampl iamente utilizado en el campo de la maquinación de piedra cuando se corta o muele una variedad de piedras, tales como mármol, granito y los s i rn i lares, y en cl campo de la const rucción cuando se cortan o muelen estructuras de concreto. Un segmento cortante (también referido como "segmento" después en la presente) que comprende partículas de diamante como el material abrasivo y una herramienta cortante que comprende el mismo ahora serán descritos. Tipicamente, una herramienta de diamante de tipo de segmento comprendo una plural idad de segmentos, cada uno que tiene partículas de diamante distribuidas entre el mismo y un núcleo de acero que contiene el segmento. La L'i g . 1 muestra un ejempio de Ja herramienta de diamante de tipo de segmento. Con referencia a la K i g . 1, la herramienta de diamante de tipo de segmento comprende una plural i.dad de segmentos 11 y 1? lijados a un núcleo de acero en forma de disco 2 y que tiene partículas de diamante 5 aleato iamente
distribuidas en cada uno do los segmentos 11 y 12. Los segmentos son manufacturados de acuerdo a la pulvime ta iu rg i a on la que las parl.icu.las de diamante son mezcladas con polvos de metal gue actúan como una matriz y luego son compactados y sinte izados. Como es mencionado en Lo anterior, cuando las partículas de diamanto se mezclan con los polvos de metal, las partículas de diamante no se distribuyen uniformemente entre los polvos de metal, dando por resultado eficiencia cortante disminuida de las partículas de diamante y reducción en la duración de vida. listo es, cuando el mezclado de ias partí cu Las de diamante y los polvos de metal que actúan como la matri , las diferencias en tamaños y gravedades específ icas entre ias partícuLas causan segregación de l.as partículas de diamante, de esta manera generando distribución no uniforme de las partículas de diamanto (Hit.ro los polvos de metal. Como resultado, como se muestra en la F i g . i, se puede formar una superficie cortante en cada segmento con una cantidad excesivamente grande de partículas de diamante distribuidas sobre la misma o una superficie cortante 4 con una cantidad excesivamen e pequeña de partículas de diamante distribuidas sobre i a rn i sma . Cuando las parí i cu I as de diamanto so segregan como se describe en lo anterior, no solamente la eficiencia
cortante de la herramienta cortante se deteriora, sino la duración de ida do la herramienta cortante también se reduce . Como una tecnología para resolver Jos problemas anteriores causados por la segregación de las partículas de diamante, una tecnología de patrón, que distribuye l.as partículas do diamante cn un patrón predeterminado, es sugerida y se i lustra un ejemplo de la misma en la l'ig. 2. La !•' i g . 2 muestra ofro ejemplo de una herramienta de diamanto de fipo do segmento 20 on la que Las partículas de diamante son distribuidas en el patrón predeterminado. Con referencia a la Fig. 2 , cada uno de los segmentos 21 y 22 tiene las partículas de diamante 5 distribuidas sobre los mismos en el patrón predeterminado. Esto es, las partículas de diamante 5 se distribuyen unifo memente en cada uno de ios segmentos 21 y 22. Do acuerdo a una tecnología de patrón, en Lugar del mezclado de los polvos de metal y las partículas de diamante, ios pol os de metal y las partículas de diamante se arreglan en capas al repetir un proceso para arreglar Las partículas de diamanto sobre la matriz de polvo de met l en un patrón predeterminado y un proceso para colocar la matriz de polvo de metal sobre las partículas de diamante y Luego se compactan en un compacto predeterminado, seguido al sinterizar, de esta manera proporcionando el segmento.
Aunque la te nologí de pat rón para las partículas de diamante puede resolver los problemas causados por la segregación de las part i cu I as de diamante, los problemas intrínsecos causados por el uso de la matriz de metal de polvo no se pueden resolver. I,sio es, cuando on la manufactura del segmento, si los polvos do mol al se ut i l i/an para la matriz, los polvos de metal se someten a una presión mas alta durante un proceso para compa tar l mat riz do metal . Durante el proceso para compactar la rna t r i / de metal, debido a desgaste severo de un molde de compactar ion p ra las parí i cu las de diamante, la variación cn ol espesor a la ma l r i / o rompimiento de la mat iz f ecuentemente ocurro, do osla manera disminuyendo la productividad. Ademas, cn varios casos, las dimensiones de la matriz se cambian, do modo que los segmentos tienen dimensiones i [órenlos, résped ívumonlo, que din por resultado variación de desempeño y deterioración de ia herramienta de di amanto. Ademas, aunque los polvos de metal para la matriz se pueden manuíac lurar mediante varios métodos ul i 1 i /ando los mismos componentes, los costos de manufactura de Jos polvos de melal son remarcablemente altos comparados con un vo Lumen de metal que l icno una forma di ferente tales como placa, esp i 1 , ba rra y los simi l res. ?d c i ona 1 ment o, cuando se manufacturan los
segmentos a l ravés de la pu I v i mol a I u t qí a , un procoso para mezclar las p rt í cu I as de: chamante: y los polvos de metal, un proceso para compactar la mezcla do las partículas de diamante y los polvos do met l en un compacto predeterminado, y un proceso p ra sintori/ar el compacto deben ser real izados secuencia Imcnt o, corn.pl i cando los procesos de: manufactura. Descripción de la Invención Problema Técnico La present o invención ha sido hecha para resolver los problemas anteriores, y cs un objetivo de la oresente .invención proporcionar un segmento cortante, que utiliza una placa de mol al en lugar de un metal on polvo como una matriz, de esta manera real i/ando una habí 1 idad cortante excelente, un proceso do manufactura simplificado y costos de manufactura rema cablemente reducidos. hs ot rc: o jel i vo de: la presente invención proporcionar un método p ra manuf ctur r e: I segmento como es descrito on lo anterior. hs todavía ot ro objetivo de la presente invención proporcionar una herramienta cortante que comprende los segmentos como cs descrito en lo anterior. Solución Técnica De: acuerdo con un aspecto de la presente invención,
Los objetivos anteriores y ofros se pueden lograr mediante La provisión de un segmento cortante, que comprende: una
pluralidad de: capas, cada una que comprende capas de partículas do diamante y dos clases de capas de matriz de metal en forma de placa que tienen dud.il idad diferente, en donde Las dos clases do capas de matriz de: metal en forma de placa se arreglan perpendiculares a una superfície cortante mientras que esfán paralelas a una d i re:c:c i ón cortante, y se apilan altern tivamente perpendiculares a la dirección cortante, y en donde cada capa de partículas de diamante tiene partícul s do diamante: circundadas por la capa de matriz de me: t.a I que tiene duc tJ 1 i.dad relativamente alta entre las capas de m triz de metal y colocadas en una fila de partículas do diamante sobre: la supe r f i c; i o cortante. De: acuerdo con ofro aspecto de: la presente invención, se proporciona un segmento cortante, que comprende: una plur l idad de capas, cada una que comprende capas de: partículas de diamante, y dos clases de matriz de metal en forma de placa que comprenden por lo monos una capa de matriz do metal suave que tiene: una ductilidad relativamente alfa y por Lo menos una capa de matriz de metal dura que tiene ducl. i I ¡dad rel tivamente baja, en donde Las dos clasces de: capas de mat iz de met l en forma de placa se arreglan perpendiculares a una superficie cortante mientras están paralelas a una dirección cortante y se apilan alternativamente perpendicul res a la dirección cortante, y en donde cada capa de: partículas de diamante tiene partículas
de diamanto, una porción de cada partícula de diamante se localiza en La capa de: matriz do mofa 1 suave y La otra porción de: cada partícula de diamante sc localiza en l a capa de matriz de metal dura, las partículas de diamante se colocan cn una f i la de partículas de diamante sobre la superficie cortante. La porción de cada partícula de diamante de una capa de partículas de diamante se local iza e:n cada capa de ma t r i z de: me: t.a 1. La porción de cada partícula de diamante de dos capas de partícula de diamante se localiza en cada capa de ma f r i /. de: me: l.a 1. De acuerdo con todavía ofro aspecto de la presente invención, sc: proporciona un método para manufacturar un segmento cortante, que comprende las etapas de: preparar dos clases de matrices de rncl.al en forma de placa que comprende matrices de: metal suave en forma de: placa que tiene ducti lidad relativamente alta y matrices de metal duras que en forma de: placa que tiene duct i I idad relativamente baja; arreglar las partículas de diamante sobre una primera matriz de metal suave entre las matrices de metal suave en í.orma de placa tal que las partículas de diamante se colocan en una fila de partículas de diamante sobro una superf icie cortante; apilar una sequnda matriz de: met l suave sobre las partículas de diamante; api l r una primera matriz de metal, dura entre
las matrices de: metal duras en forma de: placa sobre la segunda matriz de metal suave; api lar una te rce ra m t iz de metal, suave sobre la primera matriz de met.a 1 dura, seguido al arreglar otra partículas de diamante: sobre la tercera matriz de metal suave tal que las otras partículas de diamante se colocan en una f i la de partículas de diamante sobre la superficie: cortante, api lar una cuarta matriz de metal suave sobre las partículas de diamante y api tar una segunda matriz de met.a 1 dura sobre: la cuarta matriz de metal suave; repetir las etapas anteriores pa a preparar una pila que llene un espesor deseado; y calentar y comprimir la pi la tal que los componentes que consl i f uyen la pi la se: combinen. De acuerde: con todavía ot.ro aspecto do La presente invención, se: proporciona un método para manufacturar un segmento cortante, que comprende las etapas de: preparar dos clases de matrices de metal en forma do placa que comprenden matrices de metal suave en forma de placa que tienen ductilidad relativamente alta y matrices de metal auras en forma de placa que tienen duct.il Ldad rela ivamente baja; arreglar las partículas de diamante sobre: una primera matriz de metal, dura entre las matrices de metal duras en forma de placa tal que Jas partí cuJ as de diamante se colocan en una fila de partículas de: diamanle sobre una superficie cortante; apilar una primera m triz de metal suave enfre las matrices de metal, suave en forma de placa sebre Las partículas de
diamante-:; api Lar una segunda matri de: e: t l dura sobre la primera matriz de motal suave, seguido al arreglar otras partículas de: diamante sobre la segunda matriz de metal dura tai que las otras partículas de diamante: se colocan en una fila de partículas de: diamante sobre la superficie cortante, y apilar una sequnda matriz. de: metal suave sobre las partículas de: diamante; repetir las etapas anteriores para preparar una pi la que t i ene: un espesor deseado; y calentar y comprimir la p.i 1 a t l que los componentes que constituyen la pilla se combinen. fíe acuerdo con todavía otro aspecto de: la presente Invención, se p ropo re; i ona un método para manufacturar un segmento cortante, que comprende las etapas de: preparar dos ciases de matrices de metal en forma de placa que comprenden matrices de met l suaves en forma de: placa que tienen ductilidad relativamente alfa y matrices de: metal duras en forma de placa que tienen ducf i 1 Idad rel tivamente baja; arreglar las partículas de diamante sobre una primera matriz de metal dura entre las matrices de met.a I duras en forma de piaca t.a I que las partículas de: diamante se colocan en una fila de partículas de: diamante sobre: una superficie cortante; apilar una primera m triz de met.a 1 suave: entre las matrices de metal suave en forma de: placa sobre: las partículas de diamante; a r regí a r otras partículas do diamante sobre la primera matriz, de: metal suave tal que las otras partículas de
diamante se colocan en una f i la de partículas de diamante sobre La superf icie cortante, seguido al api lar una segunda matriz de metal dura sobre Las partículas de diamante, arreglar otras partículas de diamante sobre: la segunda matriz de met.a 1 dura tal que las otras partículas de diamante se colocan en una f i la de partícul s de diamante sobre la superficie cortante, y api lar una sequnda matriz de metal suave sobre: las ofras part ículas de: diamante; repetir las etapas anteriores para preparar una pi la que tiene un espesor deseado; y c lentar y comprimi la pi ia tal que los componentes que: consl i t uyen la pi la sc: combinen. Breve Descripción de los Dibujos Los anteriores y otros objetivos, características y otras ventajas de la presente invención serán más claramente entendidos a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunción con los dibujos acompañantes: La Fiq. 1 cs un diagrama que: ilustra un ejemplo de una herramienta de diamante con partículas de diamante aleatoriamente distribuidas sobro una superf icie cortante de un segmento; la Fig. 2. cs un diagrama que ilustra un ejemplo de una herramienta de diamante: con las partículas de diamante uni formemente distribuidas sobre la superf icie cortante del segmento; la Fig. 3 es un diagrama que Ilustra ?n segmento
cortante de acuerdo con una modal idad de la presente invenc i ón ; Ja Fig. 4 c:s un diagrama que ilustra un segmento cortante: de: acuerdo con otra modal idad de: la presente invenc.i ón ; l a Fig. b es un diagrama que i lustra ?n segmento cortante de acuerde: con todavía ofra modal idad de la presente invenci ón ; Ja Fig. 6 es un diagrama que i lustra un segmento cortante do acuerdo con todavía otra modalidad de la presente invc nc i ón ; 1 ? L'ig. / es un diagrama que: ilustra un segmento cortante: de acuerdo con todavía ot a modal i dad de la presente invenci ón ; la Fi q . 8 es un diagrama esquemático que ilustra el arreglo de componentes cuando se manufactura el segmento de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 9 es un diagrama esquemático que i lustra el arreglo de: componentes cuando so manufactura el segmento de acuerdo con ot.ra mod l idad de la presente invención; y la Fig. 10 es un diagrama esquemático que ilustra el arreglo clc: componentes cuando so manufactura el segmento de acuerde: con todavía otra modal idad de la presente invenci ón . Mejor Modo para Llevar a Cabo la Invención
Varias modal idades dentro 'del alcance de la invención ahora serán descritas en detalle: con referencia a los dibujos acompañantes. .La presente invención se puede aplicar a un segmento pa a una herramienta cortante uti 1. i zada para cortar o perforar piezas de frabajo quebradizas, tales como piedra, ladrillo, concreto y asfalto y una herramienta cortante que comprende los segmentos. El segmento para la herramienta cortante comprende partículas de diamante que real izan directamente una operación cortante cuando corlan las piezas de: trabajo y matrices de metal que contienen las partículas de diamante. Convencionalmente, las matrices de metal en polvo han sido uti I izadas cuando se: manufactura el segmento. Cuando se manufactura el segmente: uti l izando las matrices de metal en polvo, existen problemas en que las partículas de diamante son segregadas, reduciendo no solamente la e Lie: i ene; i a cortante: de la herramienta cortante, sino también la duración d vida de la misma. Además, cuando se manufactura e i segmento utilizando las matrices de metal en polvo, un proceso para mezclar las partículas do diamanto y los polvos do metal, un proceso para compactar l a mezcla de las partículas de diamante y los px: I vos en un compacto predeterminado, y un proceso para sinferizar o'l compacto se: deben l levar a cabo
secuencí al mente. Así, cuando se: manufactura cl segmento util izando las matrices de met.a I en polvo, los procesos de manufactura ILegan a sor compl icados, de esl.a manera incrementado los costos de manufactura. Como una tecnología para resol er los problemas anteriores causados por la segregación de: las partículas de diamante, sc sugirió una tecnología de patrón, que distribuye las partículas de: diamante en un patrón predeterminado. De acuerde: a la tecnología de patrón, en Lugar del mezclade: do los polvos do metal y las partículas de diamante, después de que las matrices de met.a 1 en pol o y las partículas de: diamante: so arreglan c:n capas al repetir un proceso para arreglar las partículas ele diamante sobre una matriz de metal cn polvo en un patrón predeterminado y luego colocar ofra matriz de met l en polvo sobre las partículas de diamante, Jas capas se compactan en un compacto predeterminado y se: sint er i .an, de: esta manera produciendo e i segmento . Aunque la tecnología de patrón de: las partículas de diamante puede resolver Los problemas causados por la segregación do las partículas de diamante, los problemas del proceso de manufactura compl icade: e incrementa en los costos de manufactura causados por el uso de las matrices ele metal en polvo no se: pue:de: resolver .
hl principio de la invención es que las matrices de metal en forma de placas se utilizan desde el inicio de proceso de manufactura en lugar de la matriz de metal en polvo . Si el segmento se manufactura utilizando las matrices de metal en forma de placa desde el comienzo del proceso, no solamente son las partí cu las de diamante distribuidas sin la segregación como es deseado, sino también el proceso de manufactura sc: puede-? simplificar, ele esta manera minimi ando lo.s costos do manufactura. ?d i c;i ona 1 men t.e , e: I pr inc; i pió de: la ¡nvención es también que dos clases de matrices de metal que tienen ductilidad diferente:, esto es, matrices de: metal suaves que tienen duct- i lidad rel tivamente alfa y matrices de metal duras que tienen ducti lidad relativamente alta, se utilizan como las matrices de met.a I en forma de: placa. hl segmente: de la invención comprende capas de partículas de: di aman le;, y dos c: I ases de; matriz de metal en forma de placa que tienen ducti lidad diferente, esto es, capas de matriz de metal suave que tienen ductilidad relativamente alf y capas de matriz de met.a I dura que tiene duefi I idad rel ti amente b ja. hn l presente, el termine: "suave" o "duro" se refiere no a un valor suave o duro absoluto, sino a un valor rel.at.ivc: enl ro estas capas de matriz de: met l .
Las capas de matriz de metal, en forma de placa se arregLan perpendiculares a una super Lie; Le cortante mientras que están p ralelas a una dirección cortante, y se apilan alternamente perpendiculares a la dirección cortante. Cada capa de: las partículas de diamante tiene partículas de diamante circundadas por la capa de matriz de metal suave: que tiene una duc lJ 1 idad relativamente alta entre las capas de matriz de: met.a 1. hn un segmento de: acuerdo con otra modalidad, cada capa de part ículas de: diamante: t. íene partículas de diamante, una porción de: cada partícula de diamante que: se localiza en la capa de matriz de metal suave que tiene duc;tiüdad relativamente lta entre: las capas de mat iz de metal y la otra porción do cada partícula de: diamante que se Localiza en la capa de: matriz de: me: tal dura que tiene ductilidad relativamente baja cnt.ro las capas de matriz de metal. En este momento, es deseable que una mitad o más del tamaño de la partícula de; diamanto se local icen en la capa de matriz de metat suave. hl segmento cié: cst.a modal ¡.dad se construye tal. que el espesor clc: la capa de: matriz do metal suave es mayor que aquella do la ca pa do matri de metal dura p ra permitir una porción de cada partículas de diamante: de una c;apa de partícula de: diamante se: local Lee en cada cap:a de matriz de metal .
?d i c i ona 1 rnont o, ol segmento de esta modalidad se construye tal que el espesor do la capa de matriz ele metal suave es más pequeña que aquella de la cap:a de metal de matriz dura para permitir una porción de cada partícula de diamante de una capa do part ículas de diamante ser localizada en cada capa do m l p/ do met l mientras que: permite la porción de cada part icula de diamanto ser circundada por la capa de matriz de metal suave. hn un segmento de: acuerdo e;e:n todavía otra modalidad, una porción do cada parí í cu 1 a cic: diamante de las dos capas de: partícul do diamante se local i /a cn cada capa de matrrz de met l. De acuerdo a la invención, las capas de matriz de metal en forma do placa consisten de dos clases de matriz de metal en forma de placa que tienen ducti lidad diferente, esto es, las placas de: matriz de met l suave que tienen ductilidad relativamente alta y las capas de m triz de mct.al dura que tienen ducl i I idad relat ivamonto baja. La capa do matriz de metal se puede: construir de un material ferroso e: no forróse:, y alternativamente de un material seleccionado del grupo que: consiste de acero, aleaciones de luminio, a I cae iones de níquel de punto de fusión bajo, aleaciones ele cobre, aleaciones de plata, y bronce . I n ol ró mod l iciad, la capa do m l p / de met l dura
se construye do acero y la capa de matriz suave se construye de un material seleccionado del grupo que consiste de aleaciones de níquel ck" punto de obu 11 i c i ón baje:, aleaciones de cobre, aleaciones de plata y bronce. Las capas de matriz de meta i en forma de placa se pueden construí r do un material en rol lado o un material sinteri ado y se: consl ruyen preferiblemente de material enro.1 lado . Todas las capas de matriz do metal en fc:rma de placa sc pueden const tuir de ma ferial ent ol lado. Alternativamente, algunas de" las capas de: mal riz de metal en forma de placa sc pueden construir de; material si nter: zado. hn todavía ofra modalidad, las capas de matriz en forma de placa se: construyen de: una placa de acero en rol Lado en cal icntc c: una placa de acere: enrollado en frío. La presente invención ahora ser descrita en detal le con referencia a los dibujos. La I ig. ] cs un diagrama que i lust ra un ejemplo de un segmento cortanle do acuerdo a la presente invención. Con re fe rene; i a a la Lig. 3, un segmento cortante 100 de: la i nvenc ion comprendo capas de partículas de diamante 101, y dos clases de: matriz de metal en forma de p.aca que tienen duct i I idad ci i feronfe, esto es, capas do matr,z suave 102 que t. i crien ducti 1 idad relativamente alfa y capas de matriz do metal dura 103 que t ienen ducti l idad relativamente
baj a l as capas de mat ri de metal on fe:rma de p.aca 102 y 103 osl an ar tc g lacias pe rpendic ulares a una suoert rcie cortante mient ras est án paralelas a una di rección cortante, y se apLlan al l ernal ivamente perpendiculares a la di rección cortant e . C da capa de las part i cu las do diamante" 101 tienen partículas de" diamanto 10J1 circundadas por la capa de" matriz de metal suave 102 que tiene ductilidad relativamente alta entre las capas cic matri de ola I. Cada capa do las partículas de" diamante 101 se construye tal que las part iculas de diamante 1011 se colocan como una fi la de part icul s do diamanto sobre" la superficie cortant o 1 a 1 i g 4 os un diagrama que ilustra un segmento
200 de acuerdo a ot ra modal idad de la invención en la cual las capas do pa t icul ;s de diamante 201 se arreglan sobre ambos l dos dol segmento most rado on la 1 íg 3. Aun si e" 1 espesor de la capa de matriz de metal que t i ene duct i l id d rc latí vamente alta os mas pequeña que aquella do la capa ele part iculas de diamante, las capas de matriz de metal pueden circundar las part ículas de diamante. Por consiguiente , no hay restricción en ol espesor de la c pa do ma l r i / de motal que l i ene ductilidad relat ivamente alta Sin embargo, la capa de matriz ao metal
que tiene duct i l idad rolat i v mon to alt es prcferiol emente mas delgada que" la capa do pa t i cu las de diamante. Mient ras tanto, on un segmente: do acuerdo a todavía otra mod l idad de la invenc ión, cada capa de partículas de diamante treno part ículas de diamante, una porción de cada partículas do diamanto que" se" loc l rza on la capa de" matriz de meta 1 su ve que l i ono duc t i I i dad re 1 a t i varnent e alta y la otra porc ion do c da part icula do diamante que se localiza en la capa de" mal ri/ do mot a I dura que t iene du til idad relativamente baja ent re las capas de ma l r i / de motal las I igs b a la / ucst ran segmentos de acuerdo a otras modal idades do la invenc ion, respec l i vamente. ( omo se" muost ra on la 1 ig b, un segmente: cortante 300 de acuerdo a ot ra mod l idad de la invención comprende capas de part iculas do diamante 301, y dos clases de capas de matriz de mol a I on forma de placa que t iene du< l i 1 idad di ferente", dio c -> , capas do m t riz dc mol al suave 302 que 11 cnen duc l i 1 i dad rol a t i vumen le alta y c apa s de ma t r i / de metal dura 303 que t ienen ducti l idad relat vamente baja. las capas dc mat riz do metal en forma de placa 302 y 303 se arreglan perpendiculares a una superficie cortante mientras que están paralelas a una dirección cortante", y se api lan alte nat i amente perpendiculares a la di rección cortante . Cada capa ck las pa t l i cu las do diamanto 301 tiene
partículas de diamante 3011, en la que una porción de cada particula de; diamante sc: local iza on la capa de: matriz suave 302 y la otra porción dc: cada partícula de diamante se localiza on el la capa de matriz de metal dura 303. La porción de cada partícula' de diamante 3011 de una capa de partícula de: diamante: 301 se: local iza en cada capa de matriz de met l 302 o 303. El espesor de ía capa de matriz suave 302 es mayor que aquel la dc: la capa de matriz de; metal dura 303. Preferiblemente, una mitad c: más del tamaño de la particula dc diamante cn cada capa de partícula de diamante se local i an en La capa de metal de matriz, suave. Cada capa de: partículas dc; diamante 301 se construye t.a 1 que: las partículas dc: diamante 3011 se colocan como una fi la dc: partículas de diamante: sobre la superficie cortante . 1.a Fiq. 6 muestra un segmento cortante de acuerdo a todavía otra mod l i dad dc: la invención. Come: so muestra cn la Fig. 6, un segmento cortante 400 es diferente del segmento cortante 300 de La Fig. 5 en que el espesor dc; una capa de matriz de: metal suave 402 es más pequeña que aquel l dc una capa de matriz de mol a i du ra 403, y en esa una porción do cada partícula dc diamante 4011 que constituye una capa dc: partículas de diamante 401 se circunda por la capa de matriz de metal suave.
La Fig. / muestra un segmento cortante de acuerdo a todavía ofra modal i dad dc: la invenc; ion. Como sc muestra cn la Fig. 7 un segmento c;e:rtante
500 es diferente del segmento cortante 300 de la Fig. 5 en que la porción de; cada partícula de diamante 5011 de las dos capas de partículas dc: diamante: 501 se 1 ooa 1 i za cn cada capa de mat iz, de metal 502 y 503. La capa de matriz de metal suave que tiene ductilidad relat ivamenl.c alta p: refc r i b I ornen te tiene un espesor mayor que aquel dc: la capa de matriz de metal dura, y mayor que un diámetro promedio de las partículas de diamante. Como se: muestra en la Fig. 4, las capas de partículas dc: diamante 301, 401 y 501 se pueden local izar en ambos lados dc: lo.s segmenlos 300, 400 y 500 respectivamente. De acuerdo con la invención, se: pre:porc:ie:na una herramienta cortante que tiene los segmentos como es descrito en lo anterior. Un e j empJ o de un método para manufacturar el segmento do acuerdo a la invención será descrito en detalle con re: fc rene i a a 1 as Figs. 8 a la 10. Preparación dc; las matrices de metal en forma de placa A fin dc: manufacturar un segmento de acuerdo a ia invención, sc preparan dos clases de matrices de metal en forma de placa construidas de un mal.ori al ferroso o no
ferroso que tienen ductilidad diferente. Esto os, las matrices de metal suaves que; tienen ductilidad relati amente alfa y matrices de metal duro que tienen ducti lidad relativamente alta deben ser preparadas. ("ada ma l r i z de: metal sc: puede: construir de un material, ferróse? o nc: ferroso, y más preferiblemente; de un material. seleccionado del grupo que consiste de acero, aleaciones de: aluminio, aleaciones dc níquel de punto de fusión baje?, aleaciones dc: cobre:, aleaciones de plata y bronce . hn ot. ra modal idad, las matrices de metal duro se construyen dc acero, y las matrices de metal suaves se construyen de: un material seleccionado del grupo que consiste de aleaciones de níquel de punto de fusión bajo, aleaciones de cobre, aleaciones de plata y bre?nce. Las matrices de m t.a I en forma dc: placa se: preparan para tenor una forma adecuada que: corresponde l segmento a ser manufacturado. Las matrices de motal en forma de pi a ca se pueden construir dc: un material enrol lado c? un materi l s i ni o r i. zado y son pa ticularmente construidos de material enrollado. hn una modal idad, las matrices dc metal du o se construyen dc una pl ca de acero enrol lada a calor o una placa dc acoro enrol lade? on frío. Todas las matrices de metal en forma de placa se
pueden construir cic: 1 ma l c: r i a I enrol lado. Alternativamente, algunas dc: las mat. ricos dc: mot.a 1 en forma de; placa se pueden construir del. material si nter izado. Cuando sc ufi I i za el mater La'l enrollado como las mat ices de metal en forma dc: placa, c: I materi l enrollado tiene una densieiad cerca a un limite de densidad teórico. Por consiguiente, el segmento que utiliza el material, enrollado como cada una dc; la matriz de metal exhibe excelentes propiedades mecánicas, como es comparado con el segmento producido al compactar y sinferizar una matriz, de metal en polvo . Arreglo de_ l_as partículas dc diamante y ap 11 amiento de las mat r i ecos dc: metal en forma de placo En un método p;a ra manufacturar el segme;nto de acuerdo a una modalidad de la invención, como se muestra en la Fig. 8, las partículas de; diamante 6011 se arreglan para formar una capa de partículas de diamante 601 sobre una primer matriz dc metal suave 602 entre las matrices ele metal suave en forma de: placa preparadas como es descrito en lo anterior, y luego una segunda matriz de: metal suave 602' es apilada sobre la misma. Luego, una primera matriz de metal dura 603 entre las matrices dc meta I duro en forma de placa se apilan sobre la matriz, de metal suave 602', y una te rce ra matriz, de metal suave 602'' se api La sobre la primera matriz de metal dura
603 Ot. ras partículas de: diamante; 6011 so arreglan para formar otra capa de partículas de diamante 601 se?bre la tercera matriz de metal suave 602', y una cuarta matriz de metal suave 602' ' ' sc; api la sobre la ot ra capa de las partículas do diamanto 60 J . Las etapas anteriores sc: repiten para proporcionar un api lamiente? que I ione un espesor deseado, De esta manera, un segmento como se: muestr en la Fig. 3 se puede obtener. En un método para manufacturar cl segmento de acuerdo a otra modal ¡dad de la invención, como se muestra en la Fig. 9, las partículas de: diamante: 7011 se: arreglan para formar una capa do partículas de diamante 701 sobre una primera matriz do metal suave 702 entre las matrices ele metal suaves en forma dc: placa preparadas como os descrito en lo anterior, y luego una primera matriz de metal dura 703 y una segunda matriz de metal suave 702' se ap?i lan secuencialmente sob re I a s m i sma s . Luego, otras partículas dc; diamante '.'011 se arreglan para formar otra capa de partículas de diamante 701 sobre la segunda matriz dc: metal suave: 702' y luego una segunda matriz de; metal dura 703' y una tercera matriz de metal suave: 702'' sc apilan secuenci a 1 mente sobre la misma. Estas etapas se: repiten para proporcionar un api lamie:nto que
tiene un espesor deseado. Dc: esta manera, cuando la rna t. r i z dc metal suave 702, 702' o 702'' tiene un espesor mayor que la matriz de metal dura 703 o 703' un segmento como se muestra en la Fig. 5 se puede obtener, y cuando la matriz de metal suave 702, 702' o 702'' l.i ene un espesor más pequc:ño que la matriz de metal dura 703 o 703', un segmento como sc: muestra en l a Fig. 6 se puede obtener. En un mét.odc: para manufacturar el segmento de acuerdo a todavía ofra modalidad de i a invención como se muestra en la Fig. 10, las partículas de diamante 8011 se arreglan para formar una capa de; partículas de: diamante 801 sobre: una primera matri de: me: tal suave 802 enfre las matrices de metal suaves en forma de pl a ca preparadas como se describe en loa anterior, y luego una primera de matriz de metal dura 803 sc: api la sobre la misma, seguido al arreglar otras partículas de diamante 8011 para formar otra capa de partículas dc: diamante: 801. Luego, una segunda matriz de metal suave 802' se api La sobre: La o t ra capa de: partículas dc diamante 801, seguido al. arreglar otras partículas de diamante 801.1 para formar todavía otra capa de partículas de diamante: 801 y apilar una segunda m triz de metal dura 803' sobre las mismas. Est.as etapas sc; repiten para proporcionar un api Lamiente? que tiene un espesor de;seado.
Dc: esta manera, se: puede: obtener un segmento como se muestra cn la Fig. 7. Un ejemplo de: un rnél.ode? para arreglar las partículas de: diamante sobre: la m triz dc: mel.al en formar de placa come? c.s descrito en lo ant.er.ior será descrito como sigue . Primerc?, se api ¡can adhesi vos de tipos do rocío sobre un corte dc: red para tener la forma del segmento, y luego una p 1 a n l. i 1 la dc: me: t.a I perforada p ra tener agujeros uniformemente espaciadc?s entre sí medíante un Láser sc; coloca sobre ios adhesivos de tipo de rocío, seguido al dispersar las partículas dc diamante f inas sobre: la misma. En e:st.e: tiempo, la dispersión de: las partículas de diamante finas sc re l iza tal que cada uno de Los agujeros formados sobro la plan ti 1 la de metal debe recibir una partícula de: diamante. Ai separar la planf i l ia de metal del mismo, La red de metal con las partículas de: diamanto uni formemente arregladas sobre la misma es obtenida. Las partículas dc: diamante se pueden arreglar sobre la matriz de metal en forma de piaca al colocar la red de metal, que tiene las partículas de diamante uni formemente arregladas sobre la misma come? es descrito cn lo anterior, sobre una de: las matrices de metal en forma de: placa. En cuanto a ofro método para arreglar las
partículas de" diamante", so puc"dc: sugerir un método para arreglas Jas part ículas dc diamante utilizando una cinta que tiene una propiedad adhos i va . Ca 1 en l am i on l o y comp r cos i ón de" la pila El laminado so cal ?c:nta y se: comp ime tal cque los componentes que const Ltuycn el laminado se combinan entre sí, de esta manera proporcionando cl segmento. Diferente" al compacto de polvo, puesto que la matriz dc metal on forma de placa tiene 100% de densidad relativa, cl calentamiento y la compresión se real an para combinar las matrices de metal en forma de placa. A i, nc; cs necesario tenor las mismas condiciones como aquel las dc la i nt o r i /ac i on general . la combinación de la energía de suministro de temperatura y presión habi lita los elementos de metal sobre la superficie do la ma l r i / de: metal cn forma dc placa en una capa para combinar con los elementos de metal sobre la superficie de: la matriz de metal eon forma de p;alca en diferentes capas. La sinlcr i/ación generalmente se lleva a cabo en una temper tura do /00 ~ 1000°C y una presión de 350 kg/cm" durante" 5 minutos y de acuerde? a la invención, la combinación dc; las matrices de metal en forma placas se realiza baje? est s condiciones. Las condiciones p ra combinar las matrices de metal en forma de placa son variadas dc acuerdo a no únicamente la
clase e mal p/ do rnol il on forma do placa sino también a las condiciones dc superficie do la malpz de metal. Cuando se u t i 1 i /a el ma t er la 1 en ro 11 ado como 1 a matriz dc mot l en forma dc placa, ya que una temperatura de fusión del material enrol lado es disminuida y la superficie de la matri dc motal on forma de placa se aclara sm una película dc" oxido c? sustancias ext rañas, la Lempet atura y pres Lon de co binac ion se disminuyen y ol t Lempo para combinar es reducido. Cuando las capas do las part i cu las dc diamante sc insertan ent re las matrices do metal en forma de placa, una porción do cada parí icula do diamante so api la en las matrices de motal en forma de placa durante el proceso de cornbi nací on Cu ncic? so ul i 1 i /a o 1 ma t er i a I cn re? 11 ado c omo 1 a matriz de met al , la presión do combinac ión se determina dependiendo de la resistencia del rendimiento de la matriz de metal en fotma de" placa cn una temperatura alta. Por ejemplo, conformo la temperatura do combinación se incrementa, la resistencia de rendimiento de la matriz de metal en forma de placa se disminuye, causando la presión de combinación sc"r disminuida en proporción nversa a la temporal ut dc combinac ion Puesto que las diferentes clases de matrices de metal en forma do pl ca tienen diferentes puntos de fusión,
tienen re islcnc ías dc rendimiento diferentes en una temperatura alfa. hs posible ajustar la posición de las partículas de diamanto al a justar una temperatura dc sintepzación utilizando tal propiedad. Por ejemplo, cuando sc usa una matriz de metal en forma de placa relativamente suave: que tiene un punto de fusión baja, las part i cu las do diamante sc cambian nacía la matriz dc rnol al suave en forma do placa c:n una di re- CLÓ? de espesor come? os opuesta a ser cambiada hacia la matriz de metal eon forma de placa relat ivamente: dure? que tiene un punto de fus i ón al fo . Cuando seo util iza la placa de acero enrollado en calor o la placa dc acoro enrol lado en frío como las matrices de metal en I o rma do placa, la resistencia dc; rendimiento de la placa de acero sc: reduce cont inuamcnte en proporción inversa a la temperatura. Finalmente, la resistencia de rendimiento de la placa dc: acoro a 500°C se reduce a aproximadamente una mitad de la resistencia dc rendimiento a temperatura ambiente, y muchas de las placas de acere? tienen una resistencia dc rendimiento de 50N/rnpJ a 800°C. De acuerdo al experimento, se encontró que la temperatura do 800°C o más, las partículas do diamante se apilaron suf icientemente en Jas matrices de metal en forma de placa en una presión dc 350 kg/cm , que es una presión
general para srnterizat . Si la mat ri de: motal en forma de placa relativamente" suave l tono un espesor más pequeño que aquel de las partículas do diamante, la m tri de metal en forma de placa suave: se cambia hacia la matri de met.a 1 en forma de placa re: 1 a I ivamonlo dura on un estade: para circundar las partículas de: diamante: debido a la duct íl idad alta sobre la misma cn l emperat ura alta. 1 n eslos casos, los segmentos se forman como sc muest ra cn las Ftgs. 3, 4 y 6. De acuerdo con la invención, se proporciona una herramienta cortante que t lene los segmentos manufac turados mediante; el método cc?mo os dosc rite? cn lo anterior. Campo de Aplicación Industrial Como os evidente a partí r de la descripción anterior, de acuerde? a la presente" invención, hay efectos ventajosos cn que; como la mat rices de motal en f >rma de pl a cas se ut i l izan on lugar do l s mat r ices on po 1 vc cuando se manufactura el segmento cortante, los costos de manufactura so reducen, dande? pe? r rosu I l ado costos dc producto reducidos, y los procesos de me/cl do, granulación y formación de las mal pc cs ele metal son omitidos, de esta manera si pl ificando ol proceso dc manufactura, y asi aumentando rema cablemente la producí i viciad. Ademas, existen efectos ventajosos en que como Jas matrices dc metal en forma de placa se utilizan en Lugar de
las matrices en po 1 ve? cuando se: manufactura el segmento, las partículas dc diamante: se pueden distribuir uniformemente, de esta manera proporcionando un segmente? que tiene habilidad cortante y duración do vida excelente. Debo se:r entendido c?¡ue l s modal i dados y los dibujos acompañantes han sido descritos para propósitos ilustrativos, y la presente invención cs l imitada solamente por las siguientes reivindicaciones. Además, aquellos expertos en la l cernea apreciarán q?e varias modificaciones, adiciones y sustituciones son permitidas sin aparlatso del alcance y espíritu de la invención dc: acuerdo a las re i v i nd i cac: i ones acompañan' es.