干式金刚石磨轮的制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种干式金刚石磨轮的制备工艺，包括以下步骤：(1)提供环形磨轮基体；(2)提供多个烧结金刚石刀头；(3)采用高频钎焊工艺将所述金刚石刀头焊接到磨轮基体上；所述多个烧结金刚石刀头均匀分布在所述环形磨轮基体上，而且所述金刚石刀头沿着径向成倾斜的角度分布，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度；所述金刚石刀头之间设置有间槽，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度。采用本发明所述的制备工艺制备得到的金刚石磨轮能够有效解决金刚石胎体在打磨过程中快速导热，散热的技术问题，能够避免在打磨过程中因为导热，散热效果不好而造成刀头烧伤而无法正常使用的问题，因而特别适合于混凝土类建筑材料以及石材的打磨。
【专利说明】干式金刚石磨轮的制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及超硬磨料制品的【技术领域】，更具体地说，本发明涉及一种用于建筑材料、石材等非金属脆硬材料加工的干式金刚石磨轮的制备工艺。
【背景技术】
[0002]在现今工业快速发展的大环境下，磨轮被广泛应用于建筑材料以及石材等的打磨。耐火材料等建材的表面磨削，市场上大多数磨轮大都采用整环刀头或者磨削面积较小的块状到头紧密排的环形结构，而且通常都是在冷却水条件下进行施工的，但是在许多施工环境下，工人在高效作业时由于条件限制，往往无法在打磨作业时提供冷却水的条件，这就造成打磨速度慢，施工效率低下甚至无法正常施工。目前市场上现有的磨轮内外圆刀头打磨时的面积都是相同的，在正常打磨过程中由于外圆线速度高导致外圆部分刀头过早磨肖IJ，最后会形成外圆刀头低，内圆刀头由于线速度低，磨损小，导致内圆刀头高度大于外圆的刀头，使得磨轮成了凸状结构，无法继续正常使用。此外，现有技术中的金刚石胎体在打磨过程中由于散热效果不好而造成刀头烧伤而无法正常使用。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种干式金刚石磨轮的制备工艺。
[0004]为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案:
[0005]一种干式金刚石磨轮的制备工艺，包括以下步骤:(I)提供环形磨轮基体；(2)提供多个烧结金刚石刀头；(3)采用高频钎焊工艺将所述烧结金刚石刀头焊接到环形磨轮基体上；其特征在于:所述多个烧结金刚石刀头均匀分布在所述环形磨轮基体上，而且所述金刚石刀头沿着径向成倾斜的角度分布，所述金刚石刀头距离环形磨轮基体的中心具有依据距离渐变的宽度，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度；所述金刚石刀头之间设置有间槽，所述间槽距离环形磨轮基体的中心具有依据距离渐变的宽度，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度。
[0006]其中，所述间槽的面积大于所述金刚石刀头的面积。
[0007]其中，所述间槽距离所述磨轮中心最远端宽度是距离所述磨轮中心最近端宽度的5倍以上，所述间槽的面积是所述金刚石刀头面积的至少5倍以上。
[0008]其中，所述烧结金刚石刀头是由原料粉末均匀混合后经过热压烧结成型，并焊接在所述环形磨料基体上。
[0009]其中，热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0010]其中，所述原料粉末是由25?35wt%的铜、3?IIwt %的镍、13?23wt%的钴、6?14wt%的猛、1.3?2.4wt%的磷或碳、1.3?2.0wt%的金刚石,0.9?1.5wt%的液体石腊以及余量的铁组成。作为优选地，所述铁的含量例如为31?41wt%。
[0011]其中，钎焊温度为660?690°C，钎焊时间为12?18秒，真空度为0.0lPa以下。[0012]其中，钎焊工艺中使用低银的银钎料片。
[0013]与最接近的现有技术相比，本发明所述的干式金刚石磨轮的制备工艺具有以下有益效果:
[0014](I)通过刀头磨削工艺学的研究设计，将刀头制作成特殊形状，当角磨机在高速运转的时候，由于磨轮外圆线速度比内圆线速度高，所以按照磨削原理外圆的刀头体积磨损的更多，所以我们设计磨轮刀头时，由于内外圆刀头在同一个平面内，所以我们只通过增加刀头磨削的面积来弥补外圆线更高的线速度带来的更大的刀头磨损，因此将刀头设计距离磨轮中心孔越远的刀头面积更宽，来达到磨轮在平面磨削的时候同步磨损。
[0015](2)通过对基体优化设计，将基体设计成“风车”结构，使得磨轮在打磨过程排屑，散热更加流畅，从而保持磨轮刀头可持续磨削性能。
[0016](3)本发明能够有效解决金刚石胎体在打磨过程中快速导热，散热的技术问题，能够避免在打磨过程中因为导热，散热效果不好而造成刀头烧伤而无法正常使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明制备的干式金刚石磨轮的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合具 体实施例对本发明所述的干式金刚石磨轮的制备工艺做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解；需要指出的是实施例中有关结构、功能以及材料等的描述都是示例性的，而并不是指对发明保护范围的限制。
[0019]本发明所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，包括以下步骤:(I)提供环形磨轮基体；(2)提供多个烧结金刚石刀头；(3)采用高频钎焊工艺将所述烧结金刚石刀头焊接到环形磨轮基体上。如附图1所示，所述的磨轮包括环形磨轮基体10以及设置在环形磨轮基体上均匀分布的多个金刚石刀头20，所述金刚石刀头沿着径向成倾斜的角度分布，所述金刚石刀头距离环形磨轮基体的中心具有依据距离渐变的宽度，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度；所述金刚石刀头之间设置有间槽12，所述间槽距离环形磨轮基体的中心具有依据距离渐变的宽度，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度；并且所述间槽的面积大于所述金刚石刀头的面积。作为优选地，所述间槽距离所述磨轮中心最远端宽度是距离所述磨轮中心最近端宽度的5倍以上，所述间槽的面积是所述金刚石刀头面积的至少5倍以上。此外，在本发明中，所述金刚石刀头的原料粉末是由25~35wt%的铜、3~11￥1:%的镍、13~23wt%的钴、6~14wt%的猛、1.3~2.4wt%的磷或碳、1.3~2.0wt%的金刚石，
0.9~1.5wt%的液体石蜡以及余量的铁组成。本发明通过在基体的结构设计以及原料组成的选择上进行了优化，并摒弃了传统的设计理念，尤其是在原料粉末中添加了相对较软的“锰”并协同碳或磷的使用，有效解决了工作过程中的散热以及烧伤的问题，不仅保持了可持续磨削的优异性能，反而出人预料的，也显著延长了所述干式金刚式磨轮的使用寿命。
[0020]具体来说，本发明所述的干式金刚石磨轮的制备工艺的制备工艺如下:
[0021]1.基体加工:根据图纸要求，车加工制备得到所述具有间槽的环形磨轮基体；
2.金刚石刀头片制烧结成型:根据具体使用要求，按照配比要求将原料组份混匀后通过冷压成型，热压烧结制备金刚石刀头，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟；3.高频焊接:将金刚石刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起；其中，钎焊温度为660?690°C，钎焊时间为12?18秒，真空度为0.0lPa以下。然后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测；4.打磨、喷漆、检验:将焊接后干式金刚石磨轮的制备工艺用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用专用砂轮打磨金刚石刀头的工作面，并使金刚石暴露出来，然后进行表面喷漆，烘干，以防止表面生锈，最后以600N/mm2强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，合格后印刷包装入库。
[0022]实施例1
[0023]刀头1:取铜粉 2.6kg,铁 3.36kg,镍 0.8kg,钴 2.1kg,猛 1.1kg,碳 0.14kg,放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.1lkg,金刚石0.15kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结而成，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0024]刀头2:取铜粉 2.9kg，铁 3.55kg，镍 0.7kg，钴 1.9kg，锰 0.8kg，磷 0.15kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.1lkg,金刚石0.15kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0025]刀头3:取铜粉2.8kg,铁3.8kg镍0.62kg钴1.8kg猛0.8kg磷0.18kg,放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.14kg，金刚石0.17kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0026]对照样刀头1:取铜粉2.9kg,铁4.30kg,镍0.7kg,钴1.9kg,磷0.15kg,放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.1lkg,金刚石0.15kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0027]对照样刀头2:取铜粉2.9kg，铁3.7kg，镍0.7kg，钴1.9kg，锰0.8kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.1lkg,金刚石0.15kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0028]对照样刀头3:取铜粉3.0kg,铁4.35kg，镍0.7kg，钴1.9kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.11kg，金刚石0.15kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，其中热压烧结温度为650?710°C，压力180?280kg/cm2，保温时间2?4分钟。
[0029]实施例1中金刚石的粒度为40/45，抗压强度为25Kg。金刚石刀头试样的抗弯强度以及磨耗比:磨耗比依据JB3/T3235-1999测定；抗弯强度通过将40mmX5mmX5mm的金刚石刀头烧结体直接放在相隔30mm的两个支座上，在间隔中间给力，直至试样断裂，测试抗弯强度。结果如表I所示:
[0030]表I
[0031]
【权利要求】
1.一种干式金刚石磨轮的制备工艺，包括以下步骤:(1)提供环形磨轮基体；(2)提供多个烧结金刚石刀头；(3)采用高频钎焊工艺将所述烧结金刚石刀头焊接到环形磨轮基体上；其特征在于:所述多个烧结金刚石刀头均匀分布在所述环形磨轮基体上，而且所述金刚石刀头沿着径向成倾斜的角度分布，所述金刚石刀头距离环形磨轮基体的中心具有依据距离渐变的宽度，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度；所述金刚石刀头之间设置有间槽，所述间槽距离环形磨轮基体的中心具有依据距离渐变的宽度，并且距离磨轮中心越远，具有越宽的宽度。
2.根据权利要求1所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:所述间槽的面积大于所述金刚石刀头的面积。
3.根据权利要求2所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:所述间槽距离所述磨轮中心最远端宽度是距离所述磨轮中心最近端宽度的5倍以上，所述间槽的面积是所述金刚石刀头面积的至少5倍以上。
4.根据权利要求1所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:所述烧结金刚石刀头是由原料粉末均匀混合后经过热压烧结成型，并焊接在所述环形磨料基体上。
5.根据权利要求4所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:热压烧结温度为650~710°C，压力1洲~280kg/cm2，保温时间2~4分钟。
6.根据权利要求1所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:所述原料粉末是由25~35wt%的铜、3~llwt%的镇、13~23wt%的钴、6~14wt%的猛、1.3~2.4wt%的磷或碳、1.3~2.(^1:%的金刚石,0.9~1.5wt%的液体石腊以及余量的铁组成。作为优选地，所述铁的含量例如为31~41wt%。
7.根据权利要求1所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:钎焊温度为660~690°C，钎焊时间为12~18秒，真空度为0.01Pa以下。
8.根据权利要求1所述的干式金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于:钎焊工艺中使用低银的银钎料片。
【文档编号】B24D18/00GK104015132SQ201410267164
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】邱瑜铭, 董先龙, 方利灵 申请人:江苏锋泰工具有限公司