本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的用于制作取芯鉆頭的封閉的鉆環(huán)體的方法。
背景技術(shù):
對(duì)于設(shè)計(jì)成取芯鉆頭的金剛石工具,可區(qū)分為具有一個(gè)封閉鉆環(huán)體的取芯鉆頭和具有單體切割段的分段式取芯鉆頭。取芯鉆頭包括一個(gè)加工部段、一個(gè)圓柱形鉆桿和一個(gè)具有插接端部的夾裝段。取芯鉆頭經(jīng)由插接端部緊固在一個(gè)空心鉆機(jī)的工具夾頭中并在鉆探運(yùn)行中由空心鉆機(jī)圍繞一根旋轉(zhuǎn)軸線驅(qū)動(dòng)。
封閉的鉆環(huán)體由一種具有統(tǒng)計(jì)分布的金剛石顆粒的粉末混合物制成。將粉末混合物填充到一個(gè)模具中并壓成生坯件;在溫度和壓力作用下將生坯件燒結(jié)成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體。us5,316,416公開(kāi)了封閉的、在鉆環(huán)體的整個(gè)高度上具有良好切削性能鉆環(huán)體的構(gòu)造。鉆環(huán)體具有多個(gè)上部槽和下部槽,這些槽沿著鉆環(huán)體的圓周方向分布。上部槽在鉆環(huán)體的高度的一半上延伸并通入鉆環(huán)體的反向于鉆桿的加工面中。下部槽沿著鉆環(huán)體的圓周方向分別設(shè)置在上部槽之間并通入鉆環(huán)體的朝向鉆桿的連結(jié)面中。上部和下部槽在鉆環(huán)體的高度中重疊。通過(guò)使上部和下部槽分布在鉆環(huán)體的整個(gè)高度上,將冷卻液和沖刷液在鉆環(huán)體的整個(gè)工作時(shí)間上運(yùn)送到加工位置并將切削的材料從鉆孔區(qū)域中移除。
在制作用于分段式取芯鉆頭的切割段時(shí)在專業(yè)領(lǐng)域中確立了這樣的工藝方法,其中,將金剛石顆粒以預(yù)定的安置模式設(shè)置。生坯件分層地由含有粉末混合物的粉末層和具有以一定安置模式設(shè)置的金剛石顆粒的金剛石層構(gòu)造,并接著在溫度和壓力作用下燒結(jié)成切割段。切割段沿著圓柱形鉆桿的圓周方向設(shè)置并通過(guò)熔焊、釬焊以及通過(guò)其他方式與鉆桿緊固在一起。利用分段式取芯鉆頭可實(shí)現(xiàn)的切削速度主要取決于金剛石在切割段內(nèi)的排列設(shè)置。在分層的構(gòu)造中,金剛石顆粒的排列設(shè)置可受金剛石層的數(shù)量、金剛石層之間的間距和金剛石顆粒的尺寸的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,,在封閉的鉆環(huán)體上使用置入金剛石顆粒的工藝,并且提高利用這樣制作的鉆環(huán)體所能達(dá)到的加工質(zhì)量。
這個(gè)目的在文首述及的用于制作取芯鉆頭用的封閉的鉆環(huán)體的方法中根據(jù)本發(fā)明通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出了一些有益的發(fā)展設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的用于制作封閉的鉆環(huán)體的方法包括如下步驟:
■沿構(gòu)造方向通過(guò)相繼地敷設(shè)粉末混合物的粉末層和具有以一定安置模式布置的金剛石顆粒的金剛石層在底面與上面之間分層地構(gòu)造至少兩個(gè)生坯件,
■在壓力作用下將生坯件成型為環(huán)段,
■在溫度作用下對(duì)環(huán)段進(jìn)行燒結(jié)和
■將燒結(jié)的各環(huán)段組合成環(huán)形并在側(cè)邊緣上以力鎖合或材料鎖合方式連接成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體。
本發(fā)明的方法包括多個(gè)使用不同工藝的方法階段。在第一方法階段中,分層地由含有粉末混合物的粉末層和具有金剛石顆粒的金剛石層構(gòu)造多個(gè)生坯件。在“粉末混合物”的概念中概括了微粒狀的粉末混合體和粒化的粉末混合體;使用?;姆勰┗旌象w是用于體積的冷擠壓的前提條件。作為粉末混合物可以使用鐵粉、鈷粉和/或青銅粉;通過(guò)混入添加物諸如碳化鎢可以影響鉆環(huán)體的特性(耐磨性,使用壽命,切削性能)。另外,粉末混合物的成份對(duì)燒結(jié)溫度具有影響。在“金剛石顆?!钡母拍钪屑雀爬藛为?dú)的金剛石顆粒也概括了包封的或涂層的金剛石顆粒。
生坯件根據(jù)分層構(gòu)造具有一個(gè)帶有多角基面的直棱柱體的幾何形狀。在第二方法階段中,在壓力作用下使棱柱形的生坯件成型為環(huán)段。在溫度低于粉末混合物的熔化溫度的情況下進(jìn)行生坯件的成型。冷擠壓、熱擠壓以及類似的方法適合作為成型方法。在冷擠壓中,在高壓下使生坯件成為預(yù)定的形狀。在冷擠壓機(jī)中材料雖然變熱,但是成型在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,在該溫度范圍內(nèi)不發(fā)生再結(jié)晶;材料發(fā)生變形,而強(qiáng)度不明顯下降。在也稱為模鍛的熱擠壓中,在高壓和添加熱量的情況下使生坯件成為其最終形狀。除了成形形狀,鍛件還改變了其材料結(jié)構(gòu);它變得更加結(jié)實(shí)并因此獲得了一種更加緊密的組織和一種均質(zhì)的表面。
在第三方法階段中,在溫度作用下對(duì)環(huán)段進(jìn)行燒結(jié);在燒結(jié)時(shí)實(shí)施對(duì)各個(gè)環(huán)段的壓實(shí)。在第四方法階段中,將燒結(jié)的各環(huán)段組合成環(huán)形并在側(cè)邊緣上以力鎖合或材料鎖合方式連接成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體。所有常用的連接方法,如熔焊、釬焊、粘合和類似的連接方法,適合作為用于將側(cè)邊緣以力鎖合或材料鎖合方式連接的方法。
燒結(jié)是一種用于制作材料的工藝方法,在該工藝方法中將粉料或生坯件(經(jīng)擠壓的粉料)加熱到低于熔化溫度的溫度,以便通過(guò)使各個(gè)粉末顆粒連接而提高強(qiáng)度。燒結(jié)過(guò)程分三個(gè)階段進(jìn)行,在這些階段中生坯件的孔隙度和體積顯著下降。在燒結(jié)的第一階段中僅僅進(jìn)行生坯件壓實(shí),而在第二階段中敞開(kāi)的孔隙顯著減小。燒結(jié)體的強(qiáng)度以在第三階段中構(gòu)成的燒結(jié)連接(粉末顆粒之間的熔化)為基礎(chǔ),這種燒結(jié)連接通過(guò)粉末顆粒之間的表面擴(kuò)散而產(chǎn)生。
在本發(fā)明的方法中鉆環(huán)體不是構(gòu)成為封閉的鉆環(huán)體,而是由兩個(gè)或更多在側(cè)邊緣上以力鎖合或材料鎖合方式相互連接的環(huán)段組成。對(duì)于坯件的分層構(gòu)造,采用在制作用于分段式取芯鉆頭的切割段中的眾所周知的工藝。
在一個(gè)優(yōu)選的發(fā)展設(shè)計(jì)中,環(huán)段在燒結(jié)時(shí)經(jīng)受溫度和壓力作用處理??梢栽谝粋€(gè)共同的工藝步驟中實(shí)施將生坯件成型為環(huán)段和接著對(duì)環(huán)段的燒結(jié)。熱擠壓是一種特殊的燒結(jié)法,在該燒結(jié)法中除了溫度之外還使用外部壓力。在一個(gè)熱壓機(jī)中同時(shí)通過(guò)壓力作用成型和通過(guò)溫度作用燒結(jié)生坯件。在利用溫度和壓力作用的燒結(jié)法中,如熱擠壓,比在無(wú)壓力作用的燒結(jié)法中,如自由燒結(jié),更快且在更低的溫度中進(jìn)行燒結(jié)。由于在600℃時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)金剛石熱損害,所以較低的燒結(jié)溫度可能是質(zhì)量上的優(yōu)點(diǎn)。
特別優(yōu)選,環(huán)段通過(guò)壓力作用在燒結(jié)時(shí)經(jīng)受附加的外部造型處理。特殊的屋頂形(dachform)已經(jīng)證實(shí)適合于加工不同的基底物??梢酝ㄟ^(guò)燒結(jié)時(shí)的壓力作用產(chǎn)生這種屋頂形。
在方法的一個(gè)優(yōu)選的變型方案中,由n(n≥1)個(gè)成型為第一環(huán)段的第一生坯件和n個(gè)成型為第二環(huán)段的第二生坯件構(gòu)造鉆環(huán)體,其中第一和第二環(huán)段沿著鉆環(huán)體的圓周方向交替地相繼設(shè)置。由第一和第二生坯件制作鉆環(huán)體使得鉆環(huán)體與不同的、需加工的基底物的匹配成為可能。在具有置入的鋼筋的混凝土材料(也稱為加筋混凝土材料)的取芯鉆孔中,鉆環(huán)體例如碰在形式上為混凝土和鋼筋的不同的基底物上。
特別優(yōu)選,第一環(huán)段由第一粉末混合物和第一金剛石顆粒構(gòu)造,而第二環(huán)段由第二粉末混合物和第二金剛石顆粒構(gòu)成。可以通過(guò)粉末混合物的選擇和金剛石顆粒的選擇實(shí)現(xiàn)使鉆環(huán)體與需加工的基底物的匹配。在粉末混合物中材料的成份可以變化;在金剛石顆粒中平均的金剛石直徑、金剛石分布和金剛石顆粒數(shù)量可以變化。
在方法的一個(gè)備選的優(yōu)選變型方案中,由2n(n≥1)個(gè)相同的生坯件構(gòu)造鉆環(huán)體,其中,使n個(gè)生坯件在壓力作用下以凸形彎曲成型為第一環(huán)段并使n個(gè)生坯件在壓力作用下以凹形彎曲成型為第二環(huán)段。通過(guò)使用相同的生坯件可以在生坯件的分層構(gòu)造中降低設(shè)備支出;只需要一種粉末混合物和一個(gè)種類的金剛石顆粒。
特別優(yōu)選,生坯件的上面在第一環(huán)段中設(shè)置在外側(cè)上,而在第二環(huán)段中設(shè)置在內(nèi)側(cè)上,其中第一和第二環(huán)段沿著鉆環(huán)體的圓周方向交替地相繼設(shè)置。由于環(huán)段的不同的彎曲,可以由相同的生坯件制作兩種不同的環(huán)段。生坯件在上面上具有一層金剛石層,該金剛石層在第一環(huán)段中設(shè)置在外表面上,而在第二環(huán)段中設(shè)置在內(nèi)表面上。
特別優(yōu)選如此地設(shè)定金剛石層的數(shù)量和金剛石顆粒的尺寸,使得金剛石顆粒的平均金剛石直徑為鉆環(huán)體寬度與金剛石層的數(shù)量的商的至少45%。金剛石顆粒在加工作業(yè)時(shí)畫(huà)出的、圓形的切削軌跡盡可能相互接界并且鋼筋幾乎完全由金剛石顆粒切削已經(jīng)證實(shí)有利于對(duì)加筋混凝土材料的加工。金剛石顆粒的數(shù)量相同的情況下,可以通過(guò)在交替地設(shè)置使金剛石顆粒在加工時(shí)產(chǎn)生的切削軌跡的數(shù)量翻倍。
生坯件根據(jù)分層構(gòu)造具有一種帶有多角基面的直棱柱體的幾何形狀。矩形基面、五角形基面和六角形基面適合作為所述多角基面。
在第一變型方案中,生坯件由具有矩形基面的粉末層構(gòu)造。矩形基面是用于由多個(gè)環(huán)段制作鉆環(huán)體的最簡(jiǎn)單的幾何形狀。環(huán)段在側(cè)邊緣上與鄰接的環(huán)段連接。
在第二變型方案中,生坯件由具有五角形基面的粉末層構(gòu)造,其中所述基面具有矩形和帶有兩個(gè)內(nèi)直角的梯形。在傾斜的梯形的腰的區(qū)域內(nèi)在與鄰接的環(huán)段燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)水槽。利用這樣的五角形基面,在具有2n(n≥1)個(gè)環(huán)段的鉆環(huán)體中產(chǎn)生n個(gè)水槽。
在第三變型方案中,生坯件由具有六角形基面的粉末層構(gòu)造,其中所述基面具有矩形和等腰梯形。在傾斜的梯形的腰的區(qū)域內(nèi)在與鄰接的環(huán)段燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生水槽。利用這樣的六角形基面在一個(gè)具有n(n≥2)個(gè)環(huán)段的鉆環(huán)體中產(chǎn)生n個(gè)水槽。
特別優(yōu)選將梯形的高度設(shè)定在生坯件的總高度的1/3與5/6之間。在與鉆桿焊接在一起的鉆環(huán)體中,連結(jié)區(qū)域構(gòu)造為無(wú)金剛石的并且不適合于加工。設(shè)置有金剛石顆粒的、構(gòu)成生坯件的總高度的約5/6的基質(zhì)區(qū)適合于加工基底物。特別優(yōu)選將梯形的高度設(shè)定在生坯件的總高度的2/3上。在占比為總高度的2/3的情況中,可以保證成品鉆環(huán)體的充分的強(qiáng)度。在利用鉆環(huán)體加工期間必須將冷卻液運(yùn)送到加工位置;所以將水槽盡可能長(zhǎng)地構(gòu)造在鉆環(huán)體內(nèi)。
附圖說(shuō)明
下文借助附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施例。該附圖并非必須按比例繪示各實(shí)施例,具體而言,附圖為了有助于闡釋,是以示意性的和/或略微變樣的形式進(jìn)行說(shuō)明的。對(duì)于由附圖能夠直接看出的教導(dǎo)的補(bǔ)充,可參閱相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。同時(shí)應(yīng)該考慮到,針對(duì)某一實(shí)施形式的方式和細(xì)節(jié)可以進(jìn)行各種各樣的變型和改變,而并不脫離發(fā)明的總的思想。在說(shuō)明書(shū)、附圖以及權(quán)利要求書(shū)中所公開(kāi)的發(fā)明特征,無(wú)論是它們本身單獨(dú)存在還是任意組合,對(duì)于本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展設(shè)計(jì)都可能是重要的。此外,說(shuō)明書(shū)、附圖和/或權(quán)利要求書(shū)中所公開(kāi)的特征的至少兩個(gè)的全部組合均落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明的總的思想并不局限于以下圖示的和描述的優(yōu)選實(shí)施形式的確切方式或細(xì)節(jié),或者并不局限于一種與權(quán)利要求書(shū)中主張的方案主題相比是受到限制的方案主題。對(duì)于所給出的尺寸/數(shù)值范圍,應(yīng)該認(rèn)為也公開(kāi)了處在所說(shuō)極限內(nèi)的值作為極值,并且可以任意插入使用以及可以提出權(quán)利要求。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),以下對(duì)于相同的或類似的部件或者具有相同或類似功能的部件均采用同樣的附圖標(biāo)記。
附圖示出:
圖1為包括鉆環(huán)體、圓柱形鉆桿和夾裝段的取芯鉆頭;
圖2a至c為本發(fā)明的由四個(gè)環(huán)段構(gòu)成的鉆環(huán)體的第一實(shí)施方式的三維圖(圖2a)、垂直于鉆環(huán)體的圓柱體軸線的橫截面(圖2b)和細(xì)節(jié)放大圖(圖2c);
圖3為本發(fā)明的由四個(gè)具有水槽的環(huán)段構(gòu)成的鉆環(huán)體的第二實(shí)施方式;
圖4a至c為由四個(gè)同樣的、具有六角形基面的生坯件制作圖3所示出的鉆環(huán)體(圖4a),其中兩個(gè)生坯件成型和燒結(jié)為凹形的第一環(huán)段和兩個(gè)生坯件成型和燒結(jié)為凸形的第二環(huán)段(圖4b),以及,將燒結(jié)的各環(huán)段沿著圓周方向交替地相繼設(shè)置并在側(cè)邊緣上以力鎖合或材料鎖合方式連接成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體(圖4c);和
圖5a至c為具有矩形基面(圖5a)、五角形基面(圖5b)和六角形基面(圖5c)的生坯件。
具體實(shí)施方式
圖1示出了具有一個(gè)鉆環(huán)體11、一個(gè)圓柱形鉆桿12和一個(gè)帶有插接端部14的夾裝段13的取芯鉆頭10。該取芯鉆頭10經(jīng)由插接端部14緊固在一個(gè)空心鉆機(jī)的工具夾頭中和在鉆探運(yùn)行中由空心鉆機(jī)沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向15圍繞一根旋轉(zhuǎn)軸線16驅(qū)動(dòng),其中旋轉(zhuǎn)軸線16與取芯鉆頭10的圓柱體軸線同軸地延伸。
鉆環(huán)體11與鉆桿12以熔焊、釬焊、螺接方式或者以其他適當(dāng)?shù)木o固方式緊固在鉆桿12上。為了能夠?qū)@環(huán)體11與鉆桿12熔焊在一起,鉆環(huán)體11與鉆桿12之間的連接區(qū)域必須由一種可焊接的材料構(gòu)成并且不允許含有金剛石顆粒,因?yàn)榻饎偸w粒是不可焊接的。
圖2a至c示出了本發(fā)明的鉆環(huán)體21的第一實(shí)施方式,該鉆環(huán)體由多個(gè)環(huán)段構(gòu)成和可以替代圖1的取芯鉆頭10的鉆環(huán)體11。在此,圖2a示出鉆環(huán)體21的三維圖,圖2b示出鉆環(huán)體21的垂直于旋轉(zhuǎn)軸線16的橫截面,以及圖2c示出圖2b的橫截面在兩個(gè)環(huán)段之間的連接區(qū)域內(nèi)的局部。
鉆環(huán)體21由四個(gè)環(huán)段構(gòu)成,這些環(huán)段在側(cè)邊緣上相互連接和沿圓周方向構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)(圖2a)。鉆環(huán)體21的環(huán)段能夠分成兩個(gè)第一環(huán)段22.1、22.2和兩個(gè)第二環(huán)段23.1、23.2,這些環(huán)段沿著鉆環(huán)體21的圓周方向交替地相繼設(shè)置。第一環(huán)段22.1、22.2由第一粉末混合物24和第一金剛石顆粒25組成,而第二環(huán)段23.1、23.2由第二粉末混合物26和第二金剛石顆粒27組成(圖2b)。
圖2c示出圖2b的橫截面在第一環(huán)段22.1與第二環(huán)段23.1之間的連接區(qū)域內(nèi)的局部。第一環(huán)段22.1由一些第一粉末混合物24的m1粉末層和第一金剛石顆粒25的m1金剛石層構(gòu)成。第二環(huán)段23.1由一些第二粉末混合物26的m2粉末層和第二金剛石顆粒27的m2金剛石層構(gòu)成。在圖2的實(shí)施例中第一環(huán)段22.1具有m1=3粉末層28.1、29.1、30.1和m1=3金剛石層32.1、33.1、34.1和第二環(huán)段23.1具有m2=3粉末層35.1、36.1、37.1和m2=3金剛石層38.1、39.1、40.1。
金剛石層32.1至34.1的第一金剛石顆粒25設(shè)置在具有不同的第一曲率半徑r1i,i=1,2,3的三個(gè)圓形的第一切削軌跡42.1、43.1、44.1上。金剛石層38.1至40.1的第二金剛石顆粒27設(shè)置在具有不同的第二曲率半徑r2i,i=1,2,3的三個(gè)圓形的第二切削軌跡45.1、46.1、47.1上。用于第一和第二粉末混合物24、26的材料的選擇,用于第一和第二金剛石顆粒25、27的金剛石分布和金剛石尺寸的選擇和金剛石層和切削軌跡的數(shù)量m1、m2使得鉆環(huán)體21與不同的、需加工的基底物的匹配成為可能。
環(huán)段22.1、22.2、23.1、23.2分層地由三層粉末層和三層金剛石層構(gòu)成。在分層的構(gòu)造中將粉末混合物填充到一個(gè)陰模中并構(gòu)成第一粉末層。將金剛石顆粒以一定安置模式作為第一金剛石層放置在第一粉末層上或內(nèi)。為了將層構(gòu)造壓實(shí),可以在放置金剛石顆粒之后進(jìn)行一個(gè)中間加壓。接著將粉末混合物填充到陰模中并構(gòu)成第二粉末層。將金剛石顆粒以一個(gè)安置模式作為第二金剛石層放置在第二粉末層上或內(nèi)。重復(fù)這個(gè)過(guò)程,直到達(dá)到生坯件的所期望的結(jié)構(gòu)高度為止。作為最后層使用一層金剛石層。
圖3示出了本發(fā)明的鉆環(huán)體51的第二實(shí)施方式,該鉆環(huán)體由四個(gè)環(huán)段組成并且可以替代取芯鉆頭10的鉆環(huán)體11。在環(huán)段之間構(gòu)造有四個(gè)水槽51.1、52.2、52.3、52.4,經(jīng)由這些水槽將冷卻液運(yùn)送到加工位置。環(huán)段如此地設(shè)置,即鉆環(huán)體51在內(nèi)側(cè)53上和在外側(cè)54上交替地具有一個(gè)配備金剛石的區(qū)域55和一個(gè)無(wú)金剛石的區(qū)域56。
水槽52.1至52.4在鉆環(huán)體51的總高度的約2/3的高度上延伸。為了保證在水槽52.1至52.4磨損時(shí)鉆環(huán)體51的功能作用,兩個(gè)環(huán)段具有一個(gè)孔57.1、57.2,經(jīng)由這些孔將冷卻液運(yùn)送到加工位置。
圖4a至c示出了由四個(gè)相同的、具有一個(gè)六角形基面(圖4a)的生坯件61制作鉆環(huán)體51。兩個(gè)生坯件61成型并燒結(jié)為凹形的第一環(huán)段62和兩個(gè)生坯件61成型并燒結(jié)為凸形的第二環(huán)段63(圖4b)。將燒結(jié)的第一和第二環(huán)段62、63組合成環(huán)形并在側(cè)邊緣上以力鎖合或材料鎖合方式連接成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體51(圖4c)。
圖4a示出了生坯件61的構(gòu)造,該生坯件分層地由粉末混合物64的粉末層和金剛石顆粒65的金剛石層制成。生坯件61包括一個(gè)也稱為根部區(qū)的連結(jié)區(qū)域66和一個(gè)也稱為基質(zhì)區(qū)的加工區(qū)域67。連結(jié)區(qū)域66和加工區(qū)域67可以共同分層地構(gòu)成,其中在連結(jié)區(qū)域內(nèi)不置入金剛石顆粒56。作為備選方式,連結(jié)區(qū)域可以制作成單獨(dú)的區(qū)域和在燒結(jié)時(shí)與加工區(qū)域連接。
生坯件61的基面構(gòu)造為六角形的并且包括一個(gè)矩形68和一個(gè)接界的等腰梯形69,其中生坯件61的連結(jié)區(qū)域66位于矩形68中。在梯形的腰的區(qū)域內(nèi),在燒結(jié)時(shí)通過(guò)附加的壓力作用構(gòu)造水槽52.1至52.4,經(jīng)由這些水槽將冷卻液運(yùn)送到加工位置。生坯件內(nèi)的梯形69的高度h確定水槽52.1至52.4的高度。在實(shí)施例中梯形69的高度h相當(dāng)于生坯件61的總高度h的一半。
圖4b示出了由圖4a的生坯件61在溫度和壓力作用下制成有一個(gè)凸形的彎曲的第一環(huán)段62和由圖4a的生坯件61在溫度和壓力作用下制成有一個(gè)凹形的彎曲的第二環(huán)段63。溫度作用是用來(lái)將粉末混合物64燒結(jié)在環(huán)段62、63中。通過(guò)沿軸向方向,就是說(shuō),平行于鉆環(huán)體的圓柱體軸線的壓力作用實(shí)施對(duì)環(huán)段的壓縮,該壓縮導(dǎo)致環(huán)段62、63的壓實(shí)。在一個(gè)確定環(huán)段62、63的最終形狀的陰模中進(jìn)行熱沖壓。
在第一環(huán)段62中生坯件61的構(gòu)造為金剛石層的上面設(shè)置在外側(cè)54上,而在第二環(huán)段63中生坯件61的上面設(shè)置在內(nèi)側(cè)53上。燒結(jié)的第一環(huán)段62具有第一和第二側(cè)邊緣71、72,這些側(cè)邊緣與燒結(jié)的第二環(huán)段63的第一和第二側(cè)邊緣73、74連接。在此,第一環(huán)段62的第一側(cè)邊緣71與第二環(huán)段63的第二側(cè)邊緣74連接并且第一環(huán)段62的第二側(cè)邊緣72與第二環(huán)段63的第一側(cè)邊緣73連接。在具有兩個(gè)第一和第二環(huán)段62.1、62.2、63.1、63.2的鉆環(huán)體51中分別將鄰接的環(huán)段的第一與第二側(cè)邊緣相互連接。
圖4c示出了第一環(huán)段62.1、62.2和第二環(huán)段63.1、63.2,這些環(huán)段沿著鉆環(huán)體51的一個(gè)圓周方向交替地相繼設(shè)置并且在側(cè)邊緣上以力鎖合或材料鎖合方式相互連接。環(huán)段62.1、63.1、62.2、63.2構(gòu)成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體。所有常用的連接方法,如熔焊、釬焊、粘合和類似的連接方法,適合作為用于將側(cè)邊緣以力鎖合或材料鎖合方式連接的方法。
鉆環(huán)體在本發(fā)明的方法中由多個(gè)成型為環(huán)段和燒結(jié)成一個(gè)封閉的鉆環(huán)體的生坯件構(gòu)成;多角的基面適合作為生坯件的幾何形狀。圖5a至c示出了具有一個(gè)矩形基面的生坯件81(圖5a)、具有一個(gè)五角形基面的生坯件82(圖5b)和具有一個(gè)六角形基面的生坯件83(圖5c)。
生坯件81的矩形基面84是用于由多個(gè)環(huán)段制作鉆環(huán)體的最簡(jiǎn)單的幾何形狀。在圖5a的實(shí)施例中,為了制作一個(gè)封閉的鉆環(huán)體而使用三個(gè)相同的生坯件81.1、81.2、81.3。
生坯件82的五角形基面能夠分成一個(gè)矩形85和一個(gè)具有兩個(gè)內(nèi)直角的梯形86。在傾斜的梯形的腰的區(qū)域內(nèi)在與鄰接的環(huán)段燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)水槽87。利用這樣的五角形基面,在具有2n(n≥1)個(gè)環(huán)段的鉆環(huán)體中產(chǎn)生n個(gè)水槽87。
生坯件83的六角形基面能夠分成一個(gè)矩形88和一個(gè)等腰梯形89。在傾斜的梯形的腰的區(qū)域內(nèi)在與鄰接的環(huán)段燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生水槽90。利用這樣的六角形基面,在具有n(n≥2)個(gè)環(huán)段的鉆環(huán)體中產(chǎn)生n個(gè)水槽90。