本发明属粉末冶金材料技术领域,涉及一种用于制作石材和瓷砖干钻金刚石钻头胎体的粉末冶金材料,及利用该粉末冶金材料制造金刚石钻头的方法。
背景技术:
在建筑和装饰装修行业中,一般会在石材和瓷砖上钻孔用于安装或改造等,当前使用较多的钻头为麻花钻或金刚石湿钻钻头,由于石材和瓷砖脆性高,因此使用麻花钻打孔时容易造成石材和瓷砖脆裂,影响安装强度和视觉效果,而金刚石湿钻钻头的钻切效果较好,但其使用条件要求必须加水降低钻头胎体温度以保持钻切性能,并且钻孔过程中加水严重影响施工环境。
因此需要提供一种干钻石材和瓷砖的金刚石钻头。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于避免现有技术中的不足,而提出一种新的金刚石钻头胎体,该胎体可以在不加水条件下钻切石材和瓷砖,保证钻切质量,并且在配合吸尘装置时不恶化施工环境。
为此,本发明提供了一种用于制作石材和瓷砖干钻金刚石钻头胎体的粉末冶金材料,其组分及质量百分比含量分别为:铜粉20%-50%,锡粉2%-10%,镍粉20%-50%,钨粉20%-60%,银粉1%-8%。
另一方面,本发明提供了一种制备金刚石钻头的方法,其包括如下步骤:
按照如下配方混合铜粉,锡粉,镍粉,钨粉,银粉形成粉末冶金材料:
基于所述粉末冶金材料的总质量,铜粉20%-50%,锡粉2%-10%,镍粉20%-50%,钨粉20%-60%,银粉1%-8%;
将金刚石与所述粉末冶金材料继续混合得到粉料;
将所述粉料投入到石墨模具中,组装好模具后放入真空热压烧结炉中烧结成型形成刀头;
将所述刀头与刚体焊接成钻头。
本发明的金刚石钻头胎体可以实现干钻石材和瓷砖,同时具备保证钻切质量和不恶化施工条件的优点,此外,由于该胎体中含有高熔点的钨粉,能承载干钻过程中的高温,提高了钻头使用寿命,并拓展了钻头的使用领域,具有很强的竞争优势。
具体实施方式
本发明提供了一种用于制作石材和瓷砖干钻金刚石钻头胎体的粉末冶金材料,其组分及基于总质量的质量百分比含量分别为:铜粉20%-50%,锡粉2%-10%,镍粉20%-50%,钨粉20%-60%,银粉1%-8%。
根据某些优选实施方案,本发明粉末冶金材料的组分及基于总质量的质量百分比含量分别为:铜粉20%-45%,锡粉2%-9%,镍粉25%-46%,钨粉25%-60%,银粉1%-7%。
根据某些特别优选实施方案,本发明粉末冶金材料的组分及基于其总质量的质量百分比含量分别为:铜粉30%-40%,锡粉3%-6%,镍粉30%-40%,钨粉30%-60%,银粉2%-6%。
根据某些更优选实施方案,本发明粉末冶金材料的组分及基于其总质量的质量百分比含量分别为:铜粉31%,锡粉4.5%,镍粉31%,钨粉30%,银粉3.5%。
本发明还提供了一种制备金刚石钻头的方法,其包括如下步骤:
按照如下配方混合铜粉,锡粉,镍粉,钨粉,银粉形成粉末冶金材料:
基于所述粉末冶金材料的总质量,铜粉20%-50%,锡粉2%-10%,镍粉20%-50%,钨粉20%-60%,银粉1%-8%;
将金刚石与所述粉末冶金材料继续混合得到粉料;
将所述粉料投入到石墨模具中,组装好模具后放入真空热压烧结炉中烧结成型形成刀头;
将所述刀头与刚体焊接成钻头。
根据某些优选的实施方案,本发明方法中,所述粉末冶金材料的组分基于总质量的质量百分比含量分别为:铜粉20%-45%,锡粉2%-9%,镍粉25%-46%,钨粉25%-60%,银粉1%-7%。
根据某些特别优选实施方案,本发明粉末冶金材料的组分基于其总质量的质量百分比含量分别为:铜粉30%-40%,锡粉3%-6%,镍粉30%-40%,钨粉30%-60%,银粉2%-6%。
根据某些更优选实施方案,本发明粉末冶金材料的组分基于其总质量的质量百分比含量分别为:铜粉31%,锡粉4.5%,镍粉31%,钨粉30%,银粉3.5%。
根据某些更优选的实施方案,本发明方法中,所述烧结成型在835℃的烧结温度下进行。
根据某些尤其优选的实施方案,本发明方法中,其包括如下步骤:
按照如下配方混合铜粉,锡粉,镍粉,钨粉,银粉形成粉末冶金材料:
基于所述粉末冶金材料的总质量,铜粉31%,锡粉4.5%,镍粉31%,钨粉30%,银粉3.5%;
将金刚石与所述粉末冶金材料继续混合1-2小时得到粉料;
将所述粉料投入到石墨模具中,组装好模具后放入真空热压烧结炉中在835℃的烧结温度下烧结成型形成刀头;
将所述刀头与刚体焊接成钻头。
以下结合实施例进一步说明本发明。除非特别指明,本发明中,所有比例、含量、份数均以质量计,温度均指摄氏度,所有术语都具有本领域惯常的含义。
实施例1:
取铜粉320g,锡粉50g,镍粉280g,钨粉320g,银粉30g,金刚石20g。将按照上述配比分别称取各种粉料放入混料筒中混合30分钟,然后加入金刚石继续混合2-3小时;将混合好后的粉料投入石墨模具中,组装好模具后放入真空热压烧结炉中烧结成型,烧结温度为825℃;将烧结好的刀头与刚体激光焊接成φ35的钻头,实际干钻石材和瓷砖,钻切速度分别为7.0cm/min和9.0cm/min,国外同类钻头钻切速度分别为5.0cm/min和7.5cm/min,本发明比国外产品在干钻石材和瓷砖时分别快40%和20%。
实施例2:
取铜粉280g,锡粉40g,镍粉290g,钨粉350g,银粉40g,金刚石22g。将按照上述配比分别称取各种粉料放入混料筒中混合30分钟,然后加入金刚石继续混合2-3小时;将混合好后的粉料投入石墨模具中,组装好模具后放入真空热压烧结炉中烧结成型,烧结温度为820℃;将烧结好的刀头与刚体激光焊接成φ35的钻头,实际干钻石材和瓷砖,钻切速度分别为8.0cm/min和10.0cm/min,国外同类钻头钻切速度分别为5.0cm/min和7.5cm/min,本发明比国外产品在干钻石材和瓷砖时分别快60%和33%。
实施例3:
取铜粉250g,锡粉45g,镍粉300g,钨粉370g,银粉35g,金刚石21g。将按照上述配比分别称取各种粉料放入混料筒中混合30分钟,然后加入金刚石继续混合2-3小时;将混合好后的粉料投入石墨模具中,组装好模具后放入真空热压烧结炉中烧结成型,烧结温度为835℃;将烧结好的刀头与刚体激光焊接成φ35的钻头,实际干钻石材和瓷砖,钻切速度分别为7.5cm/min和9.5cm/min,国外同类钻头钻切速度分别为5.0cm/min和7.5cm/min,本发明比国外产品在干钻石材和瓷砖时分别快50%和27%。