專利名稱：金剛石多層釬焊體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廣泛使用于石材、陶瓷、玻璃和混凝土切割金剛石鋸片、金剛石繩鋸 串珠、雕刻用金剛石指狀銑刀、鉆孔用金剛石鉆頭的金剛石多層釬焊體及前述產(chǎn)品的制造 方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已有的金剛石工具多采用單層釬焊和多層燒結(jié)兩大類
單層金剛石釬焊技術(shù)，這是一種在真空條件下，把金剛石直接采用釬料焊接在特定的 基體表面上(如鋼片)的技術(shù)。金剛石釬焊工具，屬于切割磨光工具，廣泛使用于對石材、 陶瓷、玻璃、混凝土切割和表面進(jìn)行磨削處理。由于金剛石跟基體的連接為牢固的冶金結(jié) 合，不易脫落。金剛石呈山峰狀，出刃約為金剛石磨粒的1/3到2/3。而且金剛石單層釬
焊體的金剛石周圍有很多的空隙，便于排屑，這就造成了金剛石釬焊工具特別鋒利，不僅 可以濕用而且也可以干用。但單層金剛石釬焊技術(shù)也有其不足之處，這是由于只有一層金 剛石，工作層較薄，使用壽命不如燒結(jié)產(chǎn)品。
金剛石工具燒結(jié)技術(shù)，是把金剛石和金屬粉混合后，裝入模具內(nèi)，放入燒結(jié)機(jī)內(nèi)， 在相當(dāng)高的溫度和壓力的作用下燒結(jié)而成的技術(shù)，廣泛使用于金剛石鋸片、磨輪的制造 中。但由于金剛石僅以機(jī)械結(jié)合地方式固定在制得的胎體中，當(dāng)金剛石磨粒出刃高了受 力后極容易脫落，造成了金剛石的浪費(fèi)，鋸片、磨輪的切割鋒利度也會(huì)變差。同時(shí)，金
剛石工具在料粉存儲(chǔ)和燒結(jié)過程中易受到氧化；另外由于環(huán)境的溫度和濕度等許多因素 的影響，燒結(jié)工藝難以獲得質(zhì)量穩(wěn)定的金剛石工具，這也是長期以來一直困擾金剛石工 具生產(chǎn)廠家和用戶的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多層金剛石釬焊技術(shù)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)制作金剛石工 具的問題。本發(fā)明中的金剛石多層釬焊體由多個(gè)單層釬焊體疊加而成， 一次釬焊完成，本 發(fā)明可整合單層釬焊和燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)，既具有單層釬焊工具的鋒利度，又具有燒結(jié)工具的耐 磨性能。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種上述金剛石多層釬焊體的制備方法。 本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下
一種多層金剛石釬焊體，其特征在于包括2-105層相互疊加的金屬基體和金剛石磨粒，在每相鄰兩層金屬基體之間和2~ 105層金屬基體疊加體的一側(cè)或兩側(cè)外側(cè)面都釬焊有金剛石磨粒。
前述金剛石多層釬焊體中，金屬基體可以是連續(xù)的薄板，也可以是帶有網(wǎng)孔的薄板或篩網(wǎng)。
前述金剛石多層釬焊體中，金屬基體為普通鋼板、紫銅或不銹鋼材料，金屬基體的形狀則根據(jù)需要制成的制品的形狀來確定。
前述金剛石多層釬焊體的制備方法，其特征在于
在2-105個(gè)金屬基體的每一片基體的兩側(cè)表面分別均勻涂覆釬焊料，并根據(jù)擬制得產(chǎn)品的需要，在每一片基體的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面排列放置金剛石磨粒；前述金屬基體相互疊加得到多層金屬基體的疊加體，疊加體的兩端外側(cè)用夾板或模具固定后放置入真空釬焊爐中，加熱直至釬焊料完全熔化，冷卻制得。
前述金剛石多層釬焊體的制備方法中，由夾板或模具對多層金屬基體疊加體施加O.r 100kg/cm2壓力。
真空釬焊爐的溫度由釬焊料的熔點(diǎn)決定，在同等的釬焊強(qiáng)度的條件下，優(yōu)選使用熔點(diǎn)較低的釬焊料，以降低高溫對金剛石磨粒和余屬基體,的損傷。.此外.還可以采用電磁感應(yīng)方式對釬焊料進(jìn)行選擇性的加熱，并縮短加熱時(shí)間，進(jìn)一步減少熱損傷。
制得的金剛石多層釬焊體的硬度通過采取金剛石粒度和密度，以及選用的不同硬度的
釬料和不同硬度和厚度的基體材料來控制，以適應(yīng)不同硬度的被加工材料的需要。
本發(fā)明中的金剛石多層釬焊體由多個(gè)單層釬焊體疊加而成， 一次釬焊完成，本發(fā)明可整合單層釬焊和燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn),既具有單層釬焊工具的鋒利度,又具有燒結(jié)工具的耐磨性能。
本發(fā)明制成的金剛石多層釬焊體，同時(shí)擁有高的切削性能和使用壽命長的特點(diǎn)。同時(shí)金剛石多層釬焊體采用真空釬焊工藝制得，不會(huì)受到料粉的氧化、環(huán)境溫度、壓力和濕度等等
不利因素的影響，生產(chǎn)工藝的參數(shù)穩(wěn)定，獲得的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的金剛石多層釬焊體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的金剛石多層釬焊鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的金剛石多層釬焊鋸片的剖面圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的金剛石多層釬焊鋸片的剖面圖的A處局部放大示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的金剛石多層釬焊節(jié)塊的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的金剛石多層釬焊節(jié)塊B處局部放大示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例4的金剛石繩鋸串珠的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的金剛石往復(fù)鋸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例2的金剛石往復(fù)鋸的剖面圖10為本發(fā)明實(shí)施例2的金剛石往復(fù)鋸的剖面圖的C處局部放大示意圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例5的金剛石指狀銑刀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例5的金剛石指狀銑刀D處局部放大示意圖；圖13為本發(fā)明實(shí)施例6的金剛石鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明實(shí)施例6的金剛石鉆頭E處局部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
如圖1所示，取2片厚度為0. lmm的紫銅薄板1,在每一片的兩側(cè)表面分別均勻涂覆上述釬焊料，釬焊料層的厚度為0.5mm,在其中的一片2側(cè)都布置金剛石磨粒2，在另外一片的外側(cè)排列布置金剛石磨粒2。將上述紫銅薄板疊加，如圖l所示，得到2層的疊加體，疊加體的兩側(cè)用夾板或模具固定，在整個(gè)釬焊過程中，用夾板或模具給與疊加體一定程度的壓力(3kg/cm2),這樣一方面可以防lh疊加體翹曲，另一,方面可以使得疊加體的每層之間保持緊密地貼合；而后放入真空釬焊爐內(nèi)，按照程序抽真空和加溫，在釬焊料全部熔化后，隨爐冷卻，即得到金剛石多層釬焊體。
金剛石磨粒2可以很好地釬焊在兩層紫銅薄板1上,金剛石磨粒2跟紫銅薄板1的連接為冶金結(jié)合，得到的金剛石多層釬焊體既具有單層金剛石釬焊的鋒利度，又具有金剛石燒結(jié)體的耐用性能。
類似地，取3-105層甚至更多的紫銅薄板作為基體，重復(fù)上述步驟，可以制得不同厚度的金剛石多層釬焊體。實(shí)施例2
如圖2、圖3和圖4所示，金剛石多層釬焊、側(cè)向切割應(yīng)用作為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，取2片厚度為0.1mm的圓環(huán)形紫銅薄板3、 5作為基體，在紫銅薄板3、 5的兩側(cè)表面涂敷上述釬焊料，釬焊料層的厚度為0. 5mm,在其外側(cè)表面排列放置金剛石磨粒2;在中間的圓環(huán)基體4加工出凸緣，在凸緣的兩側(cè)都涂抹釬焊料、并排列放置金剛石，然后將圓環(huán)形紫銅薄板和基體按照3、 4、 5的順序進(jìn)行疊加，圓環(huán)形紫銅薄板3、 5分布在基體4凸緣的兩側(cè)，圓環(huán)形紫銅薄板3、 5的圓環(huán)環(huán)面配合基體4的凸緣面，疊加體的兩側(cè)用夾板或模具固定后放入真空釬焊爐內(nèi)，按照程序加溫，在整個(gè)釬焊過程中，用夾板或模具給與疊加體一定程度的壓力(5kg/cm2),可使紫銅薄板3， 4、 5和金剛石磨粒緊密地釬焊在一起。在釬焊料全部熔化后，冷卻得到金剛石多層釬焊鋸片。在紫銅薄板3和5外側(cè)的金剛石磨粒可降低石材對鋸片的阻力，并保證切縫寬度一致。采取這樣的方法做釬焊鋸片，可以制作超薄鋸片。
采用這樣的方法，也可以制作金剛石往復(fù)鋸，如圖8、圖9和圖10所示，在取2片厚度為0. lmm的長方形紫銅薄板3、 5作為基體，在紫銅薄板3、 5的兩側(cè)表面涂敷上述釬焊料，釬焊料層的厚度為0. 5mm，在其外側(cè)表面排列放置金剛石磨粒2;在中間的鋸形基體4上加工出凸緣，在凸緣的兩側(cè)都涂抹釬焊料和放置金剛石，然后將長方形紫銅薄板和基體按照3、 4、 5的順序進(jìn)行疊加，長方形紫銅薄板3、 5分布在基體4凸緣的兩側(cè)，長方形紫銅薄板3、 5的貼合在基體4的凸緣面，疊加體的兩側(cè)用夾板或模具固定后放入真空釬焊爐內(nèi)，按照程序加溫，在整個(gè)釬焊過程中，用夾板或模具給與疊加體一定程度的壓力(5kg/cm2),可使紫銅薄板3， 4、 5和金剛石磨粒緊密地釬焊在一起。在釬焊料全部熔化后，冷卻得到金剛石多層釬焊往復(fù)鋸。在紫銅薄板3和5外側(cè)的金剛石磨粒可降低石材對鋸片的阻力，并保證切縫寬度一致。
實(shí)施例3
參照圖5和圖6所示，這是金剛石多層釬焊、正面切割應(yīng)用實(shí)例。與實(shí)施例2不同的是，金屬基體7為鋼材，另取12片厚度為0. lrara的紫銅薄板1作為基體，在金屬基體7靠近紫銅薄板的一側(cè)和其他12片紫銅薄板1的兩側(cè)表面涂敷上述釬焊料，釬焊料層的厚度為0. 5mm，根據(jù)擬制節(jié)塊的需要在金屬基體7靠近紫銅薄板的一側(cè)和紫銅薄板兩側(cè)放置金剛石磨粒2，而后在金屬基體7上順序疊加上述紫銅薄板，疊加體的兩側(cè)用夾板或模具固定后放入真空釬焊爐內(nèi)，在整個(gè)釬焊過程中，用夾板或模具給與疊加體一定程度的壓力(10kg/cm2)，可使金屬基體7、紫銅薄板1和金剛石磨粒2緊密地釬焊在一起。釬焊爐按照程序控制加熱，在釬焊料全部熔化后，隨爐冷卻，得到金剛石多層釬焊節(jié)塊。
圓環(huán)柱狀基體8對稱開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)凹槽，每相鄰兩個(gè)凹槽之間形成復(fù)數(shù)個(gè)刀面9，將上述步驟中得到的金剛石多層釬焊節(jié)塊用激光焊接到圓環(huán)柱基體8的刀面9上,得到金剛石多層釬焊切割片。
這樣制成的金剛石多層釬焊節(jié)塊形狀類似燒結(jié)節(jié)塊，既可以高頻焊接鋸片基體上，也可以采用激光焊接在鋸片基體上，做成較大尺寸的鋸片。實(shí)施例4
如圖7所示,金剛石繩鋸串珠，作為本發(fā)明的又一個(gè)較佳實(shí)施例，取12片厚度為0. lmrn的圓環(huán)形紫銅薄板1作為基體，在紫銅薄板1兩側(cè)表面和圓柱形基體10的圓環(huán)形凸緣11 的上表面分別均勻涂布上述釬焊料，釬焊料層的厚度為0. 5mra，根據(jù)擬制產(chǎn)品的需要在涂 布有上述釬焊料的紫銅薄板兩側(cè)表面放置金剛石磨粒2，然后依次疊加在一起，放置到圓 環(huán)形凸緣ll上，疊加體的上側(cè)用夾板固定后放入真空釬焊爐內(nèi)，按照程序加溫，在整個(gè) 釬焊過程中，用夾板給與疊加體一定程度的壓力(5kg/cm2),可使紫銅薄板l和金剛石磨 粒2緊密地釬焊在圓環(huán)形凸緣11上，圓環(huán)形紫銅薄板1的圓環(huán)環(huán)面配合基體10的圓環(huán)形 凸緣面ll。在釬悍料全部熔化后，隨爐冷卻后得到金剛石多層釬焊繩鋸串珠。 實(shí)施例5
如圖11和圖12所示，金剛石指狀銑刀，作為本發(fā)明的又一個(gè)較佳實(shí)施例，取105 片厚度為0. lmm的圓環(huán)形紫銅薄板1作為基體，在紫銅薄板1兩側(cè)表面分別均勻涂布上述 釬焊料，釬焊料層的厚度為0. 5ram,根據(jù)擬制產(chǎn)品的需要，在涂布有上述釬焊料的紫銅薄 板的兩側(cè)表面放置金剛石磨粒2，然后依次疊加在一起，得到圓環(huán)形疊加體。將這圓環(huán)形 疊加體放置入指狀銑刀的圓柱形基體20中，并給與疊加體一定程度的壓力(10kg/cm2), 放入真空爐內(nèi)，按照程序加溫，在釬焊料全部熔化后，紫銅薄板l、金剛石磨粒2和圓柱 形基體20緊密地釬焊在一起。隨爐冷卻后得到金剛石指狀銑刀，然后采用電加工的辦法 加工水孔21。
實(shí)施例6
如圖13和圖14所示，金剛石鉆頭，作為本發(fā)明的又一個(gè)較佳實(shí)施例，取2片厚度為 O.lrara、內(nèi)徑分別相差2. 4鵬的圓環(huán)形紫銅薄板33、 35作為基體，在紫銅薄板33、 35和 圓柱形基體30的凸緣31的兩側(cè)表面分別均勻涂布上述釬焊料,釬焊料層的厚度為0. 5mm, 在涂布有上述釬焊料的紫銅薄板33、 35兩側(cè)表面放置金剛石磨粒2，然后將圓環(huán)形紫銅 薄板33套接在圓柱形基體30的凸緣31內(nèi)，圓環(huán)形紫銅薄板35套接在圓柱形基體30的 凸緣31外得到圓環(huán)形疊加體，圓環(huán)形紫銅薄板33、圓環(huán)形紫銅薄板35及凸緣31的高度 相匹配；在疊加體的外側(cè)和內(nèi)側(cè)施壓或用模具固定后放入真空釬焊爐內(nèi)，在整個(gè)釬焊過程 中，保持壓力(5kg/cm2)，可使紫銅薄板1、金剛石磨粒和鉆頭的圓柱形基體30緊密地 釬焊在一起。按照程序加溫，在釬焊料全部熔化后，隨爐冷卻后得到金剛石鉆頭，然后采 用電加工的辦法加工水槽32。
上述僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu) 思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1、一種金剛石多層釬焊體，其特征在于包括2~105層相互疊加的金屬基體和金剛石磨粒，在每相鄰兩層金屬基體之間和2~105層金屬基體疊加體的一側(cè)或兩側(cè)外側(cè)面都釬焊有金剛石磨粒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的金剛石多層釬焊體，其特征在于所述金屬基體為連續(xù)的薄板、篩網(wǎng)或帶有網(wǎng)孔的薄板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的金剛石多層釬焊體，其特征在于所述金屬基體為普通鋼板,紫銅板或不銹鋼板。
4、 權(quán)利要求l、 2或3中任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的金剛石多層釬焊體的制備方法，其特 征在于在2-105個(gè)金屬基體的每一片基體的兩側(cè)表面分別均勻涂覆釬焊料，并根據(jù) 擬制得產(chǎn)品的需要，在每一片基體的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面排列放置金剛石磨粒；前述 金屬基體相互疊加得到多層金屬基體的疊加體，疊加體的兩端外側(cè)用夾板或模具固定 后放置入真空釬焊爐中，加熱直至釬焊料完全熔化，冷卻制得。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的金剛石多層釬焊體的制備方法，其特征在于由夾板或模具 對多層金屬基體疊加體施加O.r 100kg/cn^壓力。全文摘要
本發(fā)明公開了一種金剛石多層釬焊體及其制造方法，本發(fā)明中的金剛石多層釬焊體包括2~105層相互疊加的金屬基體和金剛石磨粒，在每相鄰兩層金屬基體之間和2~105層金屬基體疊加體的一側(cè)或兩側(cè)外側(cè)面釬焊金剛石磨粒。本發(fā)明中的金剛石多層釬焊體由多個(gè)單層釬焊體疊加一次釬焊而成，可整合單層釬焊和多層燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)，既具有單層釬焊工具的鋒利度和金剛石跟基體的冶金結(jié)合，又具有多層燒結(jié)工具的耐磨性能。
文檔編號B28D1/00GK101664966SQ200810071719
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者吳建明 申請人:廈門東南新石材工具有限公司