专利名称：人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高速水射流加工设备，尤其涉及其聚晶金刚石(PCD)喷嘴。
技术背景高速水射流加工设备可对多种材料进行处理及切割，加工时依靠超音速水即喷嘴、细 砂和砂管等部件的综合作用产生大的切削力切割材料。而高速流动的水和细砂对喷嘴磨损 较大。因此目前喷嘴芯都使用人工红宝石或蓝宝石经打孔获得，现有的宝石喷嘴存在以下 缺陷1、由于水的摩擦力对喷嘴嘴芯磨损比较大，因此喷嘴使用寿命短。2、嘴芯加工使 用红、蓝宝石，加工比较困难，打孔要用激光，成本大，经济效益差。 发明内容本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法， 用该制造的喷嘴结构简单且使用寿命长。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是采用如下歩骤(1) 用六方氮化硼膜均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，涂覆膜厚为lmm;(2) 将涂覆好的金属丝放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，然后一起放在宝石 喷嘴嘴芯尺寸的模具内；(3) 在1350 155(TC温度和5. 5 6. 5GPa的压力条件下合成出人造聚晶金刚石；(4) 拔出金属丝，再用常规方法加工打磨、去毛刺和修整磨平后即得直径在O. 10 lmm 之间的人造聚晶金刚石喷嘴。本发明与现有技术相比具有以下优点1、 本发明加工过程简单，现有的宝石喷嘴嘴芯的加工方法通常是采用天然钻石作为磨 具，采用成型磨的加工方法进行加工，即把天然钻石加工成具有与蓝宝石喷嘴嘴芯形状相 同的成形磨钻，磨削时，使成形的的天然钻石磨钻与预先通过激光加工出直孔的宝石喷嘴 嘴芯保持在同一水平线上，让天然钻石磨钻与宝石喷嘴嘴芯进行对磨，利用已成形的天然 钻石磨钻磨去喷嘴嘴芯坯的余料，加工出宝石喷嘴嘴芯。这种成形磨的加工方法使宝石喷 嘴嘴芯的形状、尺寸及加工精度完全由天然钻石磨钻的成形确定且天然钻石体积小、价格 贵、成形加工比较困难，同时加工喷嘴嘴芯时对机床要求也高，不仅成本较高，过程工序 繁多。2、 本发明通过把六方氮化硼特种陶瓷膜涂覆在金属丝上，在高温和高压下合成，然后 拔出金属丝，实现喷嘴嘴芯内孔的预成型，减少后续加工工作量，通过把金属丝加工成圆3形或者锥形等来实现喷嘴内孔形状地多样化。
3、 现有的宝石喷嘴使用40小时左右出现喷嘴上微孔变大，使用寿命下降，而本发明可 以使使用寿命提高一倍左右，能够满足工业生产的需要。
4、 本发明用于代替现有高速水射流加工设备使用的宝石喷嘴芯，无外置结构，安装简 单；在生产中可以很方便地控制PCD喷嘴外形，及内孔直径、形状(包括方孔、圆孔、锥形 孔等，价格低于现有使用的宝石喷嘴芯。
具体实施例方式
把PCD喷嘴嘴芯直接安装在现有的高速水射流加工设备用的喷嘴喷头上，用六方氮化硼 膜，均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，膜厚为lmm，放在金刚石与金属Co微粉的混合物 料中心， 一起放在能够满足现有宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内，然后在1350 155(TC高温， 5. 5 6. 5GPa高压的条件下合成出PCD,再拔出金属丝，实现了喷嘴嘴芯的预成型，经过 简单的加工打磨去毛刺，修整磨平，即可生产出直径在O. 10 lmra之间的PCD喷嘴，替代现 有的宝石喷嘴，满足现有水射流加工的需要。
权利要求
1、一种人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法，其特征是采用如下步骤(1)用六方氮化硼膜均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，涂覆膜厚为1mm；(2)将涂覆好的金属丝放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，然后一起放在宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内；(3)在1350～1550℃温度和5.5～6.5GPa的压力条件下合成出人造聚晶金刚石；(4)拔出金属丝，再用常规方法加工打磨、去毛刺和修整磨平后即得直径在0.10～1mm之间的人造聚晶金刚石喷嘴。
全文摘要
本发明公开了一种人造聚晶金刚石喷嘴的制造方法，用六方氮化硼膜均匀地涂覆在预定好尺寸的金属丝上，涂覆膜厚为1mm；将涂覆好的金属丝放在金刚石与金属Co微粉的混合物料中心，然后一起放在宝石喷嘴嘴芯尺寸的模具内；在1350～1550℃温度和5.5～6.5GPa的压力条件下合成出人造聚晶金刚石；拔出金属丝，再用常规方法加工打磨、去毛刺和修整磨平后即得直径在0.10～1mm之间的人造聚晶金刚石喷嘴。本发明加工过程简单，使用寿命高，可实现喷嘴内孔形状的多样化。
文档编号B24C5/00GK101579843SQ20091002842
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者曹大呼, 海 李, 王芝秀, 刚 陆, 功 陈 申请人:江苏工业学院;常州市润洋超硬材料有限公司