SU984852A1 - Алмазный инструмент - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к инструмен ту дл  обработки строительных материалов , например бетона, застывшего песчано-цементного раствора, огнеупоров и др.

Известен, алмазный инструмент, содержащий корпус с полост ми, в которьах расположены алмазные зерна, закрепленные св зкой 1 .

Недостатком данного инструмента  вл етс  низка  работоспособность при обработке строительных материалов .

Цель изобретени  - повышение работоспособности инструмента, корпус которого выполнен твердосплавным.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в алмазном инструменте, содержащем корпус с полост ми, в которых расположены алмазные зерна, закрепленные св зкой, корпус выполнен твердрсплавным , а рассто ние между полост ми составл ет 1-7 среднего размера зерна, при этом ширина каждой полости выбираетс  в пределах

1,95 d 2,10 k.d Ш где b - ширина полости;

d - средний размер зерна в порошке; ;

k- - отношение длины зерна к его ширине.

Кроме того, полости могут быть заполнены в виде отверстий с квадратным поперечным сечением.

С целью увеличени  плотности упаковки зерен-в полост х последние могут быть выполнены в виде параллельных пазов с пр моугольным попе10 речным сечением, которые при работе инструмента необходимо ориентировать таким образом, чтобы продольна  ось пазов былаперпендикул рна направле-. нию скорости резани .

15

Дл  исключени  необходимости ориентации алмазного инструмента по отношению к скорости резани  полости могут быть выполнены в виде пересеКсшаихс  пазов.

20

На фиг. 1 изображён алмазный инструмент дл  обработки строительных материалов с полост ми, выполненными в виде отверстий с пр моугольным поперечным сечением на

25 фиг. 2 - то же, с полост ми в виде пазов с пр моугольным поперечным сечением} на фиг. 3 - то же, с полост ми в виде пересекающихс  пазов.

Алмазный инструмент (фиг, 1-3)

30 состоит из предварительно спеченной

твердосплавной матрицы 1 с выполненными в ней открытыми хот  вы с одной иэ сторон полост ми, в полост х размещены алмазные зерна 2, удерживаемые в них металлом-св зкой 3, температура спекани  которой 600950 С . На фиг. 1-3 ширина полости обозначена Ь, а рассто ние между полост ми 1.

Алмазный инструмент изготавливают следующим образом.

Перед спеканием твердосплавной матрицы в процессе брикетировани ,в ней выполн ют полости путем прессовани , пуансоном, на рабочей поверхности которого выполн ют выступы, обратные по своей форме полост м матрицы, с размерами, учитывающими последующую усадку матрицы при спекании . Полости в виде пазов могут бытй выполнены также путем прорезки алмазным кругом после спекани  заготовки матрицы. Затем готовую матриц помещают в стальной с1 аканчик, глубина которого на 1-2 мм больше высоты матрицы, насыпают сверху навеску алмазного порошка и закрепл ют стаканчик на вибростоле. Под действием вибрации алмазные зерна заполн ют полости. После этого зерна, не попашие в полости, ссыпают, наклон   стаканчик, или удал ют кисточкой. В дальнейшем на матрицу уклады-, вают брикет св зки, адгезионно актиной к алмазным .зернам и материалу, матрицы, и производ т спекание, например, в. вакууме без давлени  при 600-950°С в зависимости от состава св зки.

Закрепленные св зкой 3 при 60 0950 С синтетические алмазные зерна с термопрочностью до 100О°С сохран  ют свою прочность, что позвол ет обеспечить одинаковую интенсивность износа твердосплавной матрицы и алмазных зерен. Св зка, удерживающа  алмазные зерна в полост х и спекаема  при 600-950°С, имеет твердость В 3-10 раз меньшую, чем твердость матрицы.,

При тгпользовании зерен относительно малой термопрочности удерживающа  св зка должна иметь меньшую температуру спекани  и, соответствен но, твердость до 10 раз меньшую, чем твердость матрицы. Дл  закреплени  алмазов относительно высокой термопрочности (до 1000°С) используютс  св зки с более высокой температурой спекани  и твёрдостью в 3 раза меньшей , чем твердость матрицы. Облада 

меньшей твердостью, св зка имеет.

,.

соответственно, меньшую износостой кость, однако от повышенного износа ее предохран ет твердосплавна  матрица, котора  дробит крупные частицы разрушенного материала, во много раз уменьша  эффект их воздейстВИЯ на более м гкую св зку. Кроме того, матрица предохран ет св зку и от гидроабразивного износа мелкими частицами разрушенного материала, так как последн   находитс  на некотором заглублении в полост х матрицы Эффект защиты св зки матрицей наибольший при минимально возможной толщине ее сло  между зернами и стенкой Полости. Это достигаетс  тем что ширина полости выполн етс  рав1 95d

НОЙ t где d - средний прочнос

зерен, определ емый микроскопическим методом (ГОСТ 9206-70); k - среднее отношение длины зерна к его ширине. При этом синтетические алмазные зерна , имеющие, как правило, неправильную форму, войдут в полости матрицы, ориентиру сь своей длиной вдоль оси продольной полости, максимально приближа сь своими боковыми гран ми к стенкам полости.

В данном случае в полости матрицы пройдут все зерна основной фракции порошка, составл ющей более 70% его массы, и мелкой фракции - до 15% Зерна крупной фракции (до 15% массы порошка).не проход т в полости и удал ютс  в процессе изготовлени  алмазного инструмента. При этом зерна основной фракции работают с,- максимальной эффективностью.

Дл  использовани  всего.порошка, включа  крупную фракцию, ширина полоти должна быть выполнена равной

2,10 k-d

. В этом случае в цолости Т+Г

войдут все зерна, порошка, соответствующего ГОСТ 9206-70. Дальнейшее увеличение ширины полости нецелесообразно , так как эффективность зшчиты удерживающей, св зки матрицей снижаетс .

Claims (1)

1. Эффектина  работа зерна может быть обеспечена в том случае, когда зерно срезает оптимальную дл  данных условий стрижку, котора , в свою очередь, определ етс  рассто нием между зернами . Это рассто ние определ ет и длину защитного целика матрицы, расположенного за зерном по отношению к направлению скорости резани  и предохран ющего зерно от преждевременного выпадени  из св зки. С целью обеспечени  прочности удержани  зерна длина целика выбираетс  в зависимости от прочности обрабатываемого материала в пределах 1-7 среднего размера зерна, причем дл  м гких пород выбираютс  меньшие значени , дл  более прочных - большие. При среднем рассто нии между полост ми, большем 7 количество зерен на единицу площади абразивного элемента недостаточно дл  эффективной работы инструмента, так как образующихс  в процессе реэани  частиц разрушенного материала недостаточно дл  износа матрицы. Про исходит зашлифовка алмазов - процесс при котором износ алмазов опережает износ св зки, и инструмент тер ет производительность. зигмазный инструмент работает следующим образом. Требуемое количество элементов закрепл ют, например, на корпусе торцового шлифовального круга, периферийногдшл1}фовального круга или дисковой пилы. Алмазные инструменты с полост {|1И в- виде отверстий (фиг. 1) и пересё кающихс  пазов (фиг. 3) не требуют ориентации относительно направлени  скорости резани . Алмазный инструмен с полост ми в виде параллельных пазов (фиг. 2) должен быть ориентирован таким образом, чтобы продольны оси пазов были направлены перпенди .кул рно скорости резани . При. обработке высокоабразивных материалов алмазные зерна срезают микростружки, образу  разрушенные частицы, крупностью 2-200 мкм.. Изно состойка  твердосплавна  матрица эффективно дробит крупные частицы разрушенного материала, чем предохр н ет удерживаквдую св зку, от повышен ного износа, а алмазные зерна от преждевременного, выпадени  из св зки . Тем самы1л обеспечиваетс  высо.ка  износостойкость и производитель ность инструмента. ; Испытани  образцов показывают, что удельный расход алмазов в предлагаемом инструменте, в 10 раз меньше , чем в инструменте на металлической св зке. В процессе работы известного инст румента удельный расход алмазов. . , составл ет О , 5 карат/дм 5. Стоимость одного карата алмазов в ишифовальном инструменте в среднем составл ет . 3 руб. При шлифовании одного квадратного метра бетЬнных плит с покгаытием песчано-цементного раствора раз рушаемый объем составл ет 2 дм , т.е. удельный расход -апмазов составл ет 1,0 карат/м. При этом затраты при использовании известного инструмента составл ют 3 руб/м, а предлагаемого инструмента в среднем 0,3 руб/м. Формула изобретени  1. Алмазный инструмент, содержаfoyilfi корпус с полост ми, в которых расположены алмазные зерна, закрепленные св зкой, отличающийс   тем, что, с целью повышени  работоспособности, корпус выполнен твердосплавным, рассто ние между полост ми составл ет 1-7 среднего размера зерна, а ширина каждой полости выбираетс  в пределах 1,95 d (. ,. 2,10-d k где ) - ширина пЬлости} d - средний размер зерна в порошке; k.- отношение длины зерна к - его ширине. 2 .Инструмент по п.1,отличаю щ и и с   тем, что полости выполнены в виде отверстий с квадратным .поперечным сечением. . 3.Инструмент по п.1, о т л и чаю 14 и и с   тем, что полости выполнены в виде параллельных пазов с пр моугольным поперечным сечейием. 4.Инструмент по п.1, отличающий с   тем, что полости выполнены в виде пересекашдихс  пазов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство CCGP 420444, кл. В 24 D 7/06, 1971.