一种石材开板成形用的超细金刚石绳锯的制作方法

本实用新型涉及硬脆材料切割领域，特别是一种石材开板成形用的超细金刚石绳锯及其制造方法。

背景技术：

石材行业开板最先加工成毛板采用摆式砂锯和游离砂浆超细金刚石绳锯，随着石材切割机械发展，出现了采用金刚石框架锯机对大理石荒料进行毛板加工，后续相继出现了圆盘锯、带锯、金刚石串珠绳锯。

金刚石串珠组合绳锯是目前荒料石材切割成大板是的主流方法，其制作方法是金刚石通过电镀或粉末冶金方法固定在串珠钢基体上制作成金刚石串珠，再通过钢丝绳串连接起来，用塑料将串珠间隔开而成的一种绳锯切割工具。广泛应用在石材的荒料开采、钢筋混泥土工程切割、组锯大板成形切割等。另外也有通过电沉积镍镶嵌固定一层金刚石的线锯超细金刚石绳锯,直径很小(0.045-0.1mm）但主要用于光伏产业切割硅片，在切割硬脆材料时具有切割缝隙小，出材率高的特点，但最大只能切割210mm*210mm小尺寸硅片，如直接用来切割石材进行开大板。会存在这些问题：1、钢线破断力低，切割时张力大，容易断线；2、石材大板尺寸很大，切割时容易发生切割碎屑料堵塞，切割碎屑不容易排出；3、金刚石细超细金刚石绳锯制作成本高，无法用于经济实用性的加工。

专利号为cn203566873u公开了一种多线切割用异构固结磨料锯线，母线为截面圆形或近似圆形的金属丝，直径在0.05mm-0.50mm之间，所述母线为用于固定切割磨料的基底金属丝；母线表面规律性地覆盖有用于固定切割磨料的应力隔断固结层，所述应力隔断固结层为金属电镀层和/或合金层；锯线表面覆盖有磨削动态排屑层。

常规超细金刚石绳锯用在石材开板成形切割时存在以下缺陷：1、由于使用的绳锯最少都有6mm的直径，切割的缝隙宽，导致加工出材率低，切割效率低，荒料损耗高达40%，浪费石材资源；2、板材加工精度低，切割出来的毛板表面粗糙，后续毛板的整平和抛光量大；3、而且石材加工产生的碎屑粉尘料多，存在环境问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种切割缝隙小，切割精度高，排屑能力强，便于提高切割效率和使用寿命的石材开板成形用的超细金刚石绳锯及其制造方法。

本实用新型的技术方案是：一种石材开板成形用的超细金刚石绳锯，包括直径为0.6-2mm的钢线，钢线上设有绝缘层和非绝缘层，所述非绝缘层的长度为1-8mm，绝缘层的长度为3-30mm，绝缘层和非绝缘层相间设置，绝缘层的外径小于非绝缘层的外径。

本方案的优点在于，采用该超细金刚石绳锯对石材进行加工，切割间隙小有效的提高了石材的出材率，降低了对石材的损耗，同时提高了切割精度，使切割后的石材表面粗糙度低，同时提高了超细金刚石绳锯的排屑能力，便于超细金刚石绳锯切割效率和使用寿命的提高。

进一步，所述绝缘层的外径小于非绝缘层的外径至少0.1mm。

优选地，绝缘层的外径小于非绝缘层的外径0.1-1mm。

更优地，绝缘层的外径小于非绝缘层的外径0.3-0.8mm。

最优地，绝缘层的外径小于非绝缘层的外径0.5mm。便于提高超细金刚石绳锯的切割效率，同时便于降低对绝缘层的磨损，进一步的降低对钢线的损伤，使超细金刚石绳锯的使用寿命更长。

进一步，所述绝缘层为防腐并具有耐磨性绝缘材料制成。便于对钢线进行保护，防止钢线磨损和腐蚀生锈，提高钢线的使用寿命。

进一步，所述非绝缘层的长度为2-5mm，绝缘层的长度为5-20mm。

优选地，非绝缘层的长度为4mm，绝缘层的长度为5-10mm。

更优地，非绝缘层的长度为4mm，绝缘层的长度为6、8、10、12或15mm。

进一步，所述非绝缘层与绝缘层等间距分布。采用等间距分布便于超细金刚石绳锯的受力均匀，便于提高超细金刚石绳锯使用寿命；同时还可以采用不同分布方式，如同一根钢线上的绝缘层设置多个尺寸，如：6mm与15mm的绝缘层相间设置，或间隔设置等，相邻两绝缘层之间的间距相等，便于防止切割过程中卡锯的发生。

进一步，所述钢线破断力大于600n，线径小于2mm，扭转大于30圈/米。

进一步，所述非绝缘层为30-120目的金刚石作为复合磨粒的内层和复合磨粒外加固镀的金刚石外层。

优选地，复合磨粒采用40-60目的金刚石，加固镀的金刚石为80-300目。更优地，复合磨粒采用50目的金刚石，加固镀的金刚石为100目。便于提高金刚石的内外层之间的连接强度，同时便于提高金刚石层的整体结构强度，便于提高其使用寿命，同时能够保证超细金刚石绳锯的切割效果，避免金刚石颗粒过小，切割效率低。

进一步，超细金刚石绳锯的直径为0.6-2.8mm。优选地，超细金刚石绳锯的直径为1-2.5mm；更优地，超细金刚石绳锯的直径为2.2mm。该直径为超细金刚石绳锯的最大直径，即超细金刚石绳锯的外径，便于提高切割精度，降低切割误差，提高对石材的切割成品率。

一种石材开板成形用的超细金刚石绳锯制备方法，该超细金刚石绳锯为上述的超细金刚石绳锯。

进一步，所述石材开板成形用的超细金刚石绳锯制备方法，包括以下步骤：

第一步，钢线绝缘层处理，选取破断力大于600n，线径小于2mm,扭转大于30圈/米的钢线；在钢线上连续均匀厚度均匀间隙涂上绝缘层，绝缘层长度3～30mm，绝缘层间隔1～8mm设置，绝缘材料防腐并具有一定的耐磨性；

第二步，预处理

除油：用除油剂清除间隙绝缘钢线上的污物油渍；

除锈：除去钢线上的氧化层；

预镀：对钢线未绝缘部分镀上结合底层；

第三步，上砂复合镀：将第二步中预处理过的钢线放置在复合镀工作槽中，选用表面金属化预处理的30-120目的金刚石作为复合磨粒，钢线非绝缘部分复合镀上金刚石；

第四步，加固镀：将上述第三步中的砂复合镀进一步加厚镀层，将钢线或砂复合镀全部覆盖，形成具有切割能力的间隙电镀超细金刚石绳锯。

使用时间该超细金刚石绳锯安装在石材组锯切割机床上，用于加工石材，采用本方案中的超细金刚石绳锯对石材进行加工，具如下特点：1、石材的切割缝隙小（缝隙小于：3mm），使荒料石材出材率高（大于80%）；2、切割精密，具有切割精度高(可达0.2mm)、表面粗糙度低(小于0.1mm)；3、超细金刚石绳锯切割时的排屑能力强，切割大尺寸荒料石材时不易发生堵塞；4、切割线速度范围广（10～50m/s）；5、超细金刚石绳锯破断力高，可以加大张力切割，切割效率快（切割进刀量0.2-0.5m/min）。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1-为绝缘处理后钢线效果图；

图2-为间歇式电镀超细金刚石绳锯的形状结构示意图；

图3-为超细金刚石绳锯的制作工艺流程图；

1-钢线1，2-绝缘层2，3-金刚石层3。

具体实施方式

如附图所示：一种石材开板成形用的超细金刚石绳锯，该超细金刚石绳锯的直径为2.8mm，包括直径为0.6-2mm的钢线1，钢线1上设有绝缘层2和非绝缘层2，所述非绝缘层2的长度为1-8mm，绝缘层2的长度为3-30mm，绝缘层2和非绝缘层2相间设置，绝缘层2的外径小于非绝缘层2的外径，非绝缘层2为金刚石层3，便于提高切割精度，降低切割误差，提高对石材的切割成品率。

绝缘层2采用橡胶、树脂等绝缘材料制成，绝缘层2的外径小于非绝缘层2的外径至少0.1mm。优选地，绝缘层2的外径小于非绝缘层2的外径0.1-1mm。更优地，绝缘层2的外径小于非绝缘层2的外径0.3-0.8mm。最优地，绝缘层2的外径小于非绝缘层2的外径0.5mm。便于提高超细金刚石绳锯的切割效率，同时便于降低对绝缘层2的磨损，进一步的降低对钢线1的损伤，使超细金刚石绳锯的使用寿命更长。

绝缘层2为防腐并具有耐磨性绝缘材料制成。便于对钢线1进行保护，防止钢线1磨损和腐蚀生锈，提高钢线1的使用寿命。

非绝缘层2的长度为2-5mm，绝缘层2的长度为5-20mm。优选地，非绝缘层2的长度为4mm，绝缘层2的长度为5-10mm。更优地，非绝缘层2的长度为4mm，绝缘层2的长度为6、8、10、12或15mm。非绝缘层2与绝缘层2等间距分布。采用等间距分布便于超细金刚石绳锯的受力均匀，便于提高超细金刚石绳锯使用寿命；

另个实施例中，绝缘层2采用不同分布方式，如同一根钢线1上的绝缘层2设置多个尺寸，如：6mm与15mm的绝缘层2相间设置，或间隔设置等，相邻两绝缘层2之间的间距相等，便于防止切割过程中卡锯的发生。

钢线1破断力大于600n，线径小于2mm，扭转大于30圈/米。优选地，钢线1破断力为1000n，线径为1.5mm，扭转60圈/米，便于提高超细金刚石绳锯的结构强度和使用寿命。

非绝缘层2为30-80目的金刚石作为复合磨粒的内层和复合磨粒外加固镀的金刚石外层。优选地，复合磨粒采用40-120目的金刚石，加固镀的金刚石为80-300目。更优地，复合磨粒采用50目的金刚石，加固镀的金刚石为100目。便于提高金刚石的内外层之间的连接强度，同时便于提高金刚石层3的整体结构强度，便于提高其使用寿命，同时能够保证超细金刚石绳锯的切割效果，避免金刚石颗粒过小，切割效率低。

采用该超细金刚石绳锯对石材进行加工，切割间隙小有效的提高了石材的出材率，降低了对石材的损耗，同时提高了切割精度，使切割后的石材表面粗糙度低，同时提高了超细金刚石绳锯的排屑能力，便于超细金刚石绳锯切割效率和使用寿命的提高。

一种上述石材开板成形用的超细金刚石绳锯制备方法，包括以下处理过程：

第一步，钢线1绝缘层2处理，选取破断力大于600n，线径小于2mm,扭转大于30圈/米的钢线1；在钢线1上连续均匀厚度均匀间隙涂上绝缘层2，绝缘层2长度3～30mm，绝缘层2间隔1～8mm设置，绝缘材料防腐并具有一定的耐磨性；

第二步，预处理

除油：用除油剂清除第一步中的间隙绝缘钢线1上的污物油渍；除油后进行水洗，可以采用纯水进行水洗；

除锈：将上述水洗后的钢线1除去其表面上的氧化层，去除后再次进行水洗，采用纯水进行清洗；

预镀：对钢线1未绝缘部分镀上结合底层，便于提高后续金刚石与钢线1之间的结合，便于提高其结构强度；

第三步，上砂复合镀：将第二步中预处理过的钢线1放置在复合镀工作槽中，选用表面金属化预处理的30-120目的金刚石作为复合磨粒，钢线1非绝缘部分复合镀上金刚石；

第四步，加固镀：将上述第三步中的砂复合镀进一步加厚镀层，加厚镀层的金刚石采用100目的金刚石，将钢线1或砂复合镀全部覆盖，覆盖层的厚度为0.1-1mm，便于提高超细金刚石绳锯的使用寿命，形成具有切割能力的间隙电镀超细金刚石绳锯。

使用时间该超细金刚石绳锯安装在石材组锯切割机床上，用于加工石材，采用本方案中的超细金刚石绳锯对石材进行加工，石材的切割缝隙为2mm），使荒料石材出材率高90%；切割精密，具有切割精度高可达0.2mm、表面粗糙度低为0.05mm；超细金刚石绳锯切割时的排屑能力强，切割大尺寸荒料石材时不易发生堵塞；切割线速度范围为10～50m/s，最优切割线速度为45m/s；超细金刚石绳锯破断力高，可以加大张力切割，切割效率快，最快切割进刀量可达到0.5m/min。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方案，但显然本实用新型并不仅限于上述实施方案。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等效变型，这些等效变型均属于本实用新型的保护范围。另外，需要说明的是，在上述的具体实施方案中所描述的各个技术特征可以另行独立进行组合，只要其在本实用新型的技术构思范围内即可。