专利名称：低噪音无焊料金刚石工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金刚石工具。
使用金刚石颗粒和金属粉混合、压制、烧结、形成节块后，再焊接到金属基体上，形成各种形式的加工工具已有很长的时间，也已广泛应用。如大量用于石材切割的园锯片，硬脆材料研磨、铣、钻的金刚石工具。
目前，人们认识到，用这种方法制做金刚石工具，还必须采用银焊料来钎焊，而银焊料钎焊的工具，不仅要消耗银，更主要的是使用范围受到一定的限制，最突出的限制是不适用于干式加工，使用时必须用大量的冷却液，否则很容易造成过热，使焊料层熔化而脱落刀头或大大降低金刚石刀头与金属基体之间的连接强度，再受力就脱落甚至造成伤人的危险。另外，目前使用的金刚石工具，尤其是园锯片，加工操作时噪音相当严重。如φ500mm锯片，综合噪音高达100dB，为保护操作人员的健康，确保环境少受噪音污染，减低金刚石工具在加工过程中产生的噪音是迫在眉睫的任务。
本实用新型的目的之一就是提供一种不用焊料而焊接起来的金刚石工具，使之不仅适用于有冷却液场合的加工作业，也适用于少冷却液场合和不许使用冷却液场合的加工作业。
本实用新型的目的之二是设计一种新型结构状态的金属基体，也就是说改进原有的工具结构，使之在加工作业中减少噪音。
第一个目的的实施在于采用新的焊接技术，过去的方法是高频钎焊，必须借助于具有粘结能力的焊料才能实现牢固连接金刚石刀头和金属基体，而无焊料的工具，必须采用更高温度的办法——激光束焊接。激光焊接是新型技术，在金属加工和非金属加工中已有很多的使用。而在金刚石工具中的焊接尚无先例，虽然激光束焊接技术有大量可借鉴的技术资料，但利用激光束焊接的金刚石工具在中国市场上仍为空白。该新产品的出现将能促进金刚石工具的发展。利用激光束焊接的金刚石工具，在金刚石节块与金属基体的连接部分，不用加入焊料，也不形成焊料层，它是靠了激光束的高温，将互相接触处的金刚石节块和金属基体快速熔化，形成混合熔体，冷却后成为牢固的连接，这种连接耐高温，可在高温环境中使用。
第二个目的的实施办法，就是在加工工具的基体上设置消音槽，利用消音槽吸收，发散，散射基体在作业中形成的振动，阻断谐振波的形成，达到衰减振动能的目的，而使噪音减少。噪音减少的效果与消音槽设置的方向，数量及各种槽的长度，形状都有直接的关系。消音槽的消音原理和有裂缝的破锣敲不太响是同样的。只是消音槽是人们有意识，有计算地用激光束去制造裂缝。
金刚石工具中，园锯片在作业中形成的噪音最严重，因为园锯片金属基体比较薄又切割坚硬材料，受力最易形成振动，且频率高。消音槽的设置，可通过附图来说明。
附
图1是无焊料低噪音金刚石园锯片示意图。1、园锯片(金属基体)，2、金刚石节块，3、激光焊接缝，4、园锯片的轴孔，5、平行于刀头的消音槽，6、开口于轴孔的径向消音槽，7、介于5、6之间的径向槽。同时设置这三种槽的消音效果最佳，也可单一地设置这些槽。
消音槽设置的目的虽然明白，但应受到限制，即不能因为设置消音槽而影响整体工具的强度和使用寿命。这样消音槽的方向、数量、槽的形状，槽的宽度，长度都有具体的讲究。
消音槽的方向，就金刚石园锯片而言，按与金刚石刀头大体平行方向和园锯片径向方向分布。和金刚石刀头大体平行方向分布的槽5，在每个刀头的金属基体一侧，约离刀头与基体的焊缝2－20cm处，槽的直线长度为刀头弧形割线长的1／2－4／5，槽的二端可向上侧或下侧延伸出一定的弧形槽或半园槽，槽的宽度在0·2－0·5mm之间。沿径向分布的槽分两类，一类是槽6的一端起始于园锯片的轴孔，截止在园锯片金属基体半径的1／2以内，这种槽通常按园的四～六等分分布。分别布置在轴孔四周，共有8－12条这种槽，槽的宽度为0·2－0·5mm，另一类径向分布的槽7是介于前述二种槽5，6之间的剩余地带，数量比第一类型的径向分布槽6多1／4以上形状和长度与槽6相同。
由于提出了无焊料的激光焊接的金刚石工具，为一些只能采用干式加工的材料加工提供了先进的工具，也使已有的金刚石工具增添了新的品种，提高了质量，延长了使用寿命。
不论是带有焊料采用高频钎焊还是无焊料激光焊接的金刚石工具，尤其是金刚石园锯片都可以在金属基体上，按本实用新型提出的要求设置消音槽达到降低噪音的目的，降噪效果都在5－10％之间，对保护操作人员健康，减少环境之噪音污染都具有明显的意义。
权利要求1.一种无焊料焊接的金刚石工具，由含金刚石颗粒和粘结剂金属或合金粉组成的节块(或刀头)、金属基体组成的金刚石锯片、薄壁钻、铣磨盘等工具类型，其特征在于这些工具中的金刚石刀头和金属基体之间的连接处没有焊料层，焊缝处焊缝的组成是刀头和金属基体两者的共熔体。
2.一种低噪音金刚石园锯片，包括用焊料钎焊和不用焊料激光焊接的产品，均由金刚石刀头和金属基体组成，其特征在于园锯片的园形金属基体上有规则地设置若干消音槽，槽的宽度在0·2－0·5mm之间，槽应与金刚石刀头大体平行的方向设置，或按园片的径向方向设置，最佳是二种方向同时设置。
3.按照权利要求2所规定的金刚石园锯片，其特征在于所说的与刀头弧形方向大体平行方向设置的消音槽，每个刀头对应一个槽，槽距刀头与金属基体的焊缝为2－20cm，槽的直线长度为刀头弧形割线长度的1／2－4／5，槽两端可以半园形或以某个弧度向上或下方向延伸，形成曲线形状的消音槽。
4.按照权利要求2所规定的金刚石园锯片，其特征在于所说的按园片径向方面设置的消音槽分成二类，第一类是一端开口于园锯片的轴孔，按园的四或六等分分布，形成8－12条消音槽，槽的长度小于园锯片半径的1／2，另一端可以半圆或一定弧度形状延伸至直线槽的两侧。第二类径向方向设置的消音槽，布置在5，6二种槽之间的空余地带，数量比第一类径向槽多1／4以上，数字依园锯片直径大小而定，槽形、槽的长度与第一类径向槽相同。
专利摘要低噪音无焊料金刚石工具提出了一类金刚石工具新品种，不用焊料而只用激光束焊接，焊缝只是金刚石节块与金属基体的共熔物，焊接强度高，耐高温性好，适于干式加工或冷却液少的场合加工。特别是在金刚石圆锯片上、设置若干消音槽，形成低噪音的金刚石工具产品，使噪音降低5—10％。
文档编号B23P5/00GK2132588SQ9220837
公开日1993年5月12日 申请日期1992年5月5日 优先权日1992年5月5日
发明者胡为民, 谢玉明, 阮方, 徐泽晋, 胡乐乾, 梁平发, 贺佩发 申请人:国家建筑材料工业局人工晶体研究所