RU2010679C1 - Способ изготовления алмазного инструмента - Google Patents
Способ изготовления алмазного инструментаInfo
- Publication number
- RU2010679C1 RU2010679C1 SU5015725A RU2010679C1 RU 2010679 C1 RU2010679 C1 RU 2010679C1 SU 5015725 A SU5015725 A SU 5015725A RU 2010679 C1 RU2010679 C1 RU 2010679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- abrasive
- metal
- insert
- tool
- alloy
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Использование: изготовление тонкостенных трубчатых сверл и др. Сущность изобретения: в технологической форме размещают металлический корпус инструмента и вставку для формирования внутренней полости абразивсодержащей части инструмента и засыпают в шихту, содержащую порошок металлизированного абразива, в зазор между формой и вставкой, размещают в зазоре навеску пропитывающего металла или сплава, проводят нагрев и выдержку в вакуумной печи, при этом после засыпки шихты ее смачивают связующим и уплотняют, а затем покрывают слоем порошка металла, через размещение в зазоре навески пропитывающего металла или сплава, ее массу М определяют из соотношения M=(2÷4)ma, где ma - масса навески абразивсодержащей шихты, нагрев осуществляют при давлении, не превышающем 0,133 Па, до температуры 850 - 1170С, со скоростью 15 - 20 град/мин, выдержку осуществляют в течение 1 - 4 мин. 12 з. п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления абразивных инструментов и может быть использована, например, при изготовлении тонкостенных трубчатых алмазных сверл диаметром менее 2 мм.
Известен способ изготовления алмазных инструментов, включающий формовку изделия холодным прессованием смеси металлического и алмазного порошков, спекание отформованной заготовки в пресс-формах из жаропрочной стали и допрессовка изделия в горячем состоянии (1).
Однако данный способ не обеспечивает надежного соединения алмазоносной части инструмента к его корпусу, а при изготовлении трубчатых сверл малого диаметра (менее 3 мм) возникают сложности, связанные с нестабильностью размеров и формы алмазоносной части инструмента, возникающих в результате падения жесткости мелкоразмерных деталей стальных пресс-форм.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ изготовления абразивного инструмента, включающий размещение в форме металлического корпуса инструмента и вставки для формирования внутренней полости абразивсодержащей части инструмента, засыпку шихты, содержащей порошок металлизированного абразива в зазор между графитовой формой и вставкой, размещение в зазоре навески пропитывающего металла или сплава, нагрев и выдержку в вакуумной печи, охлаждение, удаление графитовой формы и вставки. Согласно известному изобретению как форму, так и вставку, выполняют из графита, а при изготовлении трубчатых сверл малого диаметра вставку в виде графитового стержня при размещении ее в графитовой форме устанавливают в канале трубчатого корпуса инструмента.
Из-за хрупкости графита вставки для формирования внутренней полости абразивного инструмента быстро выходят из строя, а при изготовлении трубчатых сверл малого диаметра вообще являются одноразовыми, причем в процессе пропитки возможны затеки и частичное или полное заплавление канала сверла пропитывающим материалом, что приводит к неисправимому браку. Неудовлетворительные механические свойства графита часто приводит к разрушению вставки и браку при изготовлении абразивного (например алмазного) инструмента.
Кроме того, при неопределенности соотношения массовых долей абразивсодержащей шихты и пропитывающего металла или сплава возможно изменение механических свойств инструмента в широком диапазоне, а также качества пайки абразивоносной части инструмента с корпусом.
Задачей настоящего изобретения является повышение выхода годных за счет повышения равномерности пропитки и механической прочности вставки. Решение указанной задачи обеспечивается тем, что в известном способе изготовления абразивного инструмента, включающем размещение в технологической форме металлического корпуса инструмента и вставки для формирования внутренней полости абразивсодержащей части инструмента, засыпку шихты, содержащей порошок металлизированного абразива, в зазор между формой и вставкой, размещение в зазоре навески пропитывающего металла или сплава, нагрев и выдержку в вакуумной печи, охлаждение, удаление формы и вставки и вскрытие абразивной части инструмента, согласно данному изобретению, после засыпки в зазор между формой и вставкой абразивсодержащую шихту смачивают связующим, уплотняют, покрывают слоем содержащую шихты смачивают связующим, уплотняют, покрывают слоем порошка металла, увеличивающего смачиваемость металлизированного абразива, а массу М навески пропитывающего металла или сплава выбирают из соотношения
M/ma = 2 - 4, где ma - масса навески алмазосодержащей шихты, (г), причем нагрев осуществляют при давлении не более 0,133 Па до температуры 1030-1070оС, со скоростью 15-20оС/мин, при выдержке 1-4 мин.
M/ma = 2 - 4, где ma - масса навески алмазосодержащей шихты, (г), причем нагрев осуществляют при давлении не более 0,133 Па до температуры 1030-1070оС, со скоростью 15-20оС/мин, при выдержке 1-4 мин.
В качестве материала для изготовления формы может использовать, например, жаростойкая керамика, а вставка может быть изготовлена из молибдена, нихрома или торированного вольфрама и плакирована слоем, содержащим нитрид бора и графит.
При изготовлении алмазных сверл диаметром менее 3 мм вставку выполняют из указанных выше металлов или сплавов в виде проволоки, которую при размещении в форме протягивают через металлический трубчатый корпус сверла и жестко закрепляют в нем.
При осуществлении способа в качестве порошка металла, увеличивающего смачиваемость металлизированного абразива, используют порошок молибдена, причем толщину слоя молибденового порошка выбирают в пределах 0,3-0,5 г/см2. Для этих целей может также использоваться порошок вольфрама.
Используемое для осаждения и уплотнения абразивсодержащей шихты связующее содержит 3% раствор целлюлозы в этиловом эфире уксусной кислоты, а его расход выбирают в пределах 2-3 мл на 1 см3 шихты. При этом шихта кроме порошка металлизированного алмаза может содержать такие абразивные материалы, как, карбид бора и карбид кремния, а массу навески шихты выбирают из выражения
ma = gV где g - расход абразивсодержащей шихты(2-3 г/см3);
V - объем абразивоносной части инструмента, (см3).
ma = gV где g - расход абразивсодержащей шихты(2-3 г/см3);
V - объем абразивоносной части инструмента, (см3).
С целью уменьшения искажения формы металлического трубчатого корпуса алмазного сверла диаметром менее 3 мм при нагреве в вакуумной печи часть корпуса, расположенную вне технологической формы, защищают тепловым экраном.
На фиг. 1 изображена форма с размещенными в ней деталями и материалами, используемыми при изготовлении алмазного инструмента (сверла); на фиг. 2 - форма по окончании процесса изготовления алмазного инструмента (сверла).
Способ осуществляется следующим образом. В форме 1 из жаропрочного материала (графита или керамики) размещают металлический трубчатый корпус 2 алмазного сверла и вставку 3 из жаропрочного материала. Вставка может быть выполнена из металла или сплава, например из ряда молибден, хром, торированный вольфрам, и в этом случае ее рабочую поверхность плакируют, нанося слой 4 из нитрида бора и графита, например, в равных долях, толщиной 0,1-0,2 м. Слой 4 предотвращает смачивание вставки 3 при пропитке алмазосодержащей шихты металлом или сплавом.
Вставку 3 при изготовлении сверл малого диаметра выполняют в виде проволоки, которую при размещении в форме протягивают через трубчатый корпус 2 и жестко фиксируют в нем. Вставка 3 может быть выполнена также из жаропрочной керамики. В зазор между формой 2 и вставкой 3 засыпают шихту 5, содержащую порошок металлизированного алмаза. Кроме алмазного порошка шихта может включать и другие порошки абразивных материалов, например, карбида кремния и/или карбида бора. Расход шихты выбирают в пределах 2-3 г на 1 см3 объема алмазоносной части инструмента. Шихту смачивают связующим из расчета 2-3 мл/см3, уплотняют и засыпают равномерным слоем 6 молибденового порошка, который при пропитке увеличивает смачиваемость металлизированного алмазного порошка.
Сверху на слой 6 молибденового порошка помещают навеску 7 пропитывающего металла или сплава. Форму помещают в вакуумную печь и по достижении давления менее 0,133 Па нагревают со скоростью 15-20оС/мин до температуры 1030-1070оС, с выдержкой при этой температуре от 1 до 4 мин в зависимости от назначения и величины инструмента.
При нагреве и выдержке происходит пропитка алмазосодержащей шихты металлом или сплавом и пайка алмазосодержащей части инструмента к корпусу. При этом на поверхности инструмента остается некоторое количество пропитывающего металла или сплава. После охлаждения форму с потовым инструментом вынимают из вакуумной печи и, удаляя излишки пропитывающего материала, вскрывают рабочую поверхность инструмента.
Использование данного способа позволяет повысить выход годных абразивных инструментов за счет снижения брака, связанного с непрочностью материала вставки и неравномерной пропиткой абразивсодержащей шихты. Использование связующего и молибденового порошка улучшает качество пропитки, что приводит к улучшению износостойкости инструмента. (56) Авторское свидетельство СССР N 2609891, кл. В 22 F 5/00, 1970.
Claims (13)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий размещение в технологической форме металлического корпуса инструмента и вставки для формирования внутренней полости абразивосодержащей части инструмента, засыпку шихты, содержащей порошок металлизированного абразива, в зазор между формой и вставкой, размещение в зазоре навески пропитывающего металла или сплава, нагрев и выдержку в вакуумной печи, охлаждение, удаление формы и вставки, выполненных из жаропрочного материала, не смачиваемого пропитывающим металлом или сплавом, и вскрытие абразивной части инструмента, отличающийся тем, что после засыпки шихты ее смачивают связующим, уплотняют, покрывают слоем порошка металла, увеличивающего смачиваемость металлизированного абразива, а массу M навески определяют из соотношения M= (2 - 4)ma, где mа - масса навески абразивосодержащей шихты, г, нагрев осуществляют при давлении, не превышающем 0,133 Па, до 850 - 1170oС со скоростью 15 - 20 град/мин, выдержку осуществляют в течение 1 - 4 мин.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала формы используют керамику.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала вставки используют металл или сплав, а рабочую поверхность вставки плакируют.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала вставки используют керамику.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве металла или сплава для вставки используют молибден, или нихром, или торированный вольфрам.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при плакировании рабочей поверхности вставки на нее наносят слой, содержащий нитрид бора и графит.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных трубчатых алмазных сверл диаметром менее 3 мм, вставку из металла или сплава выполняют в виде проволоки, которую протягивают через металлический трубчатый корпус и жестко закрепляют.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве порошка металла, увеличивающего смачиваемость металлизированного алмаза, используют порошок молибдена, причем толщину слоя молибденового порошка выбирают равной 0,3 - 0,5 г/см2.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют 3% -ный раствор целлюлозы в этиловом эфире уксусной кислоты, а расход связующего выбирают равным 2 - 3 мл на 1 см3 абразивосодержащей шихты.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве абразивного материала используют алмаз.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шихта дополнительно содержит карбид кремния и/или карбид бора.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что массу mа навески абразивосодержащей шихты устанавливают из выражения
mа = gV,
где g = 2 - 3 г/см3, расход абразивосодержащей шихты;
V - объем абразивосодержащей части инструмента, см3.
mа = gV,
где g = 2 - 3 г/см3, расход абразивосодержащей шихты;
V - объем абразивосодержащей части инструмента, см3.
13. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при нагреве в вакуумной камере часть трубчатого корпуса, расположенную вне технологической формы, защищают теплоизолирующим экраном.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5015725 RU2010679C1 (ru) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | Способ изготовления алмазного инструмента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5015725 RU2010679C1 (ru) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | Способ изготовления алмазного инструмента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010679C1 true RU2010679C1 (ru) | 1994-04-15 |
Family
ID=21591117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5015725 RU2010679C1 (ru) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | Способ изготовления алмазного инструмента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2010679C1 (ru) |
-
1991
- 1991-12-09 RU SU5015725 patent/RU2010679C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3758662A (en) | In carbonaceous mold forming dense carbide articles from molten refractory metal contained | |
US3725015A (en) | Process for forming high density refractory shapes and the products resulting therefrom | |
US4124401A (en) | Polycrystalline diamond body | |
KR960016065B1 (ko) | 내부 구조가 복잡한 복합제품의 제조방법 | |
US4626516A (en) | Infiltration of Mo-containing material with silicon | |
US3364976A (en) | Method of casting employing self-generated vacuum | |
FI93540C (fi) | Menetelmä itsekantavan keraamisen sekarakenteen tuottamiseksi ja itsekantava keraaminen sekarakenne | |
US3622313A (en) | Hot isostatic pressing using a vitreous container | |
CA1089624A (en) | Process and an apparatus for the molding of shaped parts out of a composite metallic refractory material | |
CA1163809A (en) | Process for the manufacture of substantially pore- free shaped polycrystalline articles by isostatic hot-pressing in glass casings | |
US4568007A (en) | Refractory shroud for continuous casting | |
JPH09510950A (ja) | マイクロ波焼結法 | |
JPS60127269A (ja) | セラミツクスの高速焼結法 | |
CZ2000613A3 (cs) | Způsob výroby kompozitu z diamantu, karbidu křemíku a křemíku a kompozit vyrobený tímto způsobem | |
US4793859A (en) | Infiltration of mo-containing material with silicon | |
RU2010679C1 (ru) | Способ изготовления алмазного инструмента | |
US5585313A (en) | Ceramic composite material with high heat-resistant property | |
US2027786A (en) | Method of making boron carbide articles | |
US4110893A (en) | Fabrication of co-cr-al-y feed stock | |
GB2165862A (en) | Press sintering compact in melt | |
US4353963A (en) | Process for cementing diamond to silicon-silicon carbide composite and article produced thereby | |
SE7901653L (sv) | Smeltfassintrad tet komposit och forfarande for tillverkning av densamma | |
Maxwell et al. | Preliminary Investigation of the'freeze-casting'Method for Forming Refractory Powders | |
EP0056596A1 (en) | Improved silicon carbide composite and process for production | |
US3759709A (en) | Method for producing porous metal products |