磨料呈双螺旋排布的金刚石线锯及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金刚石工具及其制作方法，具体的涉及一种磨料呈双螺旋排布的金刚石线锯及其制作方法。
【背景技术】
[0002]作为一种广泛应用的切割工具，金刚石线锯多用于晶体切割，其直径大都在0.1至0.45mm，可以用来切割硅片、石材、陶瓷、混凝土、光学玻璃等脆性材料，也可应用于铝合金等有色金属及其合金的切割加工。其优点是切缝窄、出材率高；切割过程平稳，切割硅晶、陶瓷等脆性材料不崩边；切割温度低，切割面无烧伤；能切割大尺寸工件，对环境污染小，通常使用水作为冷却液。但现有金刚石线锯都是单层磨料电镀或树脂热固化法制作而成，其存在的主要问题:一是金刚石磨料随机排布，容肩空间小，切割易堵塞线锯；二是磨料只是被机械的包埋镶嵌在结合剂中，结合强度不高，磨料易脱落，线锯寿命短。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决现有技术中金刚石与基体结合不牢固、磨料随机排布、容肩空间小的问题，而提供金刚石分散均匀排布、磨粒与基体牢固结合的一种磨料呈双螺旋排布的金刚石线锯及其制作方法。
[0004]本发明所采用的技术方案是:
一种磨料呈双螺旋排布的金刚石线锯，包括304不锈钢丝基体、钎焊结合剂和混合磨料三部分组成，混合磨料通过钎焊结合剂钎焊到304不锈钢丝基体上，其中304不锈钢丝的直径为0.8mm-1.6mm,混合磨料呈双螺旋排布。
[0005]进一步的，呈双螺旋排布的混合磨料中的螺距为2.lmm-2.5mm,螺纹升角为15。-18。。
[0006]进一步的，钎焊结合剂是以铝镁钛合金作为钎焊材料。
[0007]进一步的，混合磨料是指金刚石与立方氮化硼混合磨料，且金刚石磨粒与立方氮化硼磨粒的配比为5:1。
[0008]本发明的金刚石线锯的制作方法，包括以下步骤:
1)、采用钢丝校直机对直径0.8mm-1.6mm的304不锈钢丝基体进行校直；
2)、304不锈钢丝表面清理:
a、用水基金属清洗剂对304不锈钢丝进行溶剂清洗和化学处理；
b、对304不锈钢丝表面进行砂纸打磨，砂纸可以选用2000目或2500目中的一种；
c、将打磨完的304不锈钢丝放入超声波清洗机中进行超声波清洗，再用丙酮脱脂；
3)、在304不锈钢丝表面均匀涂覆一层粘结剂；
4)、使304不锈钢丝绕轴线以8-10r/s的速度匀速旋转，将直径为0.5mm的第一尼龙线和直径为Imm的第二尼龙线以2.lmm-2.5mm的螺距、15° -18°的螺纹升角均匀缠绕涂有粘结剂的304不锈钢丝基体上； 5)、将金刚石磨粒与立方氮化硼磨粒以5:1的配比布于绕线后的304不锈钢丝基体粘结剂表面；
6)、将第一尼龙线和第二尼龙线从304不锈钢丝基体表面拆除，金刚石与立方氮化硼在304不锈钢丝基体表面呈现具有一定间距的双螺旋线排列；
7)、在304不锈钢丝粘结剂表面与混合磨料表面均匀排布一层粉状钎料；
8)、涂覆粘结剂；
9)、在氩气保护下，以500-1000kHz的感应加热频率、lkff-1.5kff的加热功率、900-1200°条件下，以铝镁钛合金为钎焊材料快速熔化钎料，冷却后金刚石与立方氮化硼磨料通过钎焊结合剂牢固固定在304不锈钢丝基体表面，形成磨料呈双螺旋排布的金刚石线锯。
[0009]其中，第3)步和第8)步中的粘接剂都为水玻璃、树脂、膨润土、胶水中的一种或多种，第3)中的粘结剂的涂覆厚度为0.1mm，且第3)步中的粘结剂的浓度大于第8)步中粘接剂的浓度，第4)步中的第一尼龙线和第二尼龙线的间距为0.5mm。
[0010]本发明的有益效果在于:
1.采用500-1000kHz的感应加热频率、lkw-l.5kW的加热功率、900-1200度条件在氩气保护下，以铝镁钛合金为钎焊材料，提高混合磨料与304不锈钢丝基体的结合力，且前期对304不锈钢丝的处理都可以使磨粒牢固固定在304不锈钢丝基体表面；
2.采用磨料为金刚石与立方氮化硼以5:1的配比，使磨料表面凹凸，更有利于切割，且立方氮化硼对铁及碳元素材料切割效果好，金刚石对石质材料和混凝土的切割效果好；
3.金刚石与立方氮化硼磨粒呈双螺旋排布，由螺旋状形成的凹槽在切割时接触面小，可以储水、排肩，实现快速切割。
【附图说明】
[0011]图1为实施例1、2、3中在不锈钢丝基体表面绕螺旋线的结构示意图。
[0012]图2为实施例1、2、3中在不锈钢丝表面的粘结剂上粘附金刚石磨粒的结构示意图。
[0013]图3为实施例1、2、3中拆除绕线后磨粒呈双螺旋排布的线锯结构示意图。
[0014]图4为实施例1、2、3中涂胶过程中使用的胶水涂覆装置结构示意图。
[0015]图中:1、304不锈钢丝；2、混合磨粒；3、第一尼龙线；4、容器；5、粘结剂；6、第二尼龙线。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0017]一种磨料呈双螺旋排布的金刚石线锯，包括304不锈钢丝I基体、钎焊结合剂和混合磨料2三部分组成，混合磨料2通过钎焊结合剂钎焊到304不锈钢丝I基体上，其中304不锈钢丝I的直径为0.8mm-l.6mm，混合磨料2呈双螺旋排布；其中钎焊结合剂是以铝镁钛合金作为钎焊材料，可以提高混合磨料2与304不锈钢丝I基体的结合力，使混合磨粒2牢固固定在304不锈钢丝基体I表面；混合磨料2是指金刚石与立方氮化硼混合磨料，且金刚石磨粒与立方氮化硼磨粒的配比为5: 1，金刚石与立方氮化硼以5:1的配比组成的混合磨料2，可以使螺旋线呈现凹凸，有利于切割，而且金刚石和立方氮化硼的性质不同，金刚石在高温时与铁、碳有明显的亲和效果，在对铁质物质进行切割时，所产生的高温很容易使金刚石产生石墨化，从而失去切割能力，但对石质材料和混凝土却有很好的切割作用，而立方氮化硼与铁、碳元素材料无明显亲和效果，克服了单纯使用一种金刚石磨粒的缺陷，两者混合使用可以提高线锯的寿命；呈双螺旋排布的混合磨料2中螺距为2.lmm-2.5mm,螺纹升角为15。-18。。
[0018]实施例1
具体制作时，将一根直径为0.8mm的304不锈钢丝I基体用钢丝校直机校直后，用水基金属清洗剂对304不锈钢丝I进行溶剂清洗和化学处理，再用2000目的砂纸进行打磨，放入超声波清洗后用丙酮脱脂，将水玻璃放置在胶水涂覆装置的容器4中，将304不锈钢丝I从容器4底部的孔里匀速穿出并通过水玻璃以0.1mm的厚度均匀涂覆在不锈钢丝上，使304不锈钢丝绕轴线以8r/s的速度旋转，取直径为0.5mm的第一尼龙线3和直径Imm的第二尼龙线6以2.1mm的螺距、15°的螺纹升角均匀缠绕涂有粘结剂5的304不锈钢丝I基体，且保持第一尼龙线3和第二尼龙线6之间的距离为0.5mm,再将金刚石磨粒与立方氮化硼磨粒以5:1的配比布于绕线后的304不锈钢丝I基体粘结剂5表面，再把第一尼龙线3和第二尼龙线6从304不锈钢丝I基体表面拆除，得到金刚石与立方氮化硼在不锈钢丝基体表面呈现一定间距的双螺旋线排列，然后再在304不锈钢丝I粘结剂5表面与混合磨料2表面均匀排布一层粉状铝镁钛合金钎料，再涂覆一层浓度较小的水玻璃用于固定钎料，最后在氩气保护下，以