一種齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片，包括圓形基體，所述圓形基體包括第一主表面、與第一主表面相對的第二主表面，以及位于外圓周邊緣的第一側(cè)表面和位于內(nèi)圓周邊緣的第二側(cè)表面；在第二側(cè)表面上均勻開設(shè)有朝第一側(cè)表面凹進且貫通第一主表面和第二主表面的齒縫，在所述的齒縫中及相鄰齒縫之間的第二側(cè)表面上設(shè)置有含有金剛石顆粒的超硬磨料層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過先在第二側(cè)表面(即內(nèi)圓刀口)上開設(shè)齒縫，使得在后續(xù)鑲嵌金剛石時可以使金剛石部分容納于齒縫中，與現(xiàn)有技術(shù)直接將金剛石顆粒鑲嵌于內(nèi)圓刀口相比，有效降低了所得金剛石內(nèi)圓刀片的刀刃厚度，從而減少了被加工工件的浪費，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及金剛石內(nèi)圓刀片，具體涉及一種齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料的切割方式多種多樣，不同的材料采用不同的切割方法，可以提高效率、降低成本和有效降低貴重材料損耗。在精細(xì)切割領(lǐng)域中金剛石內(nèi)圓刀片應(yīng)運而生，并在IC產(chǎn)業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)得到了廣泛應(yīng)用與發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有的金剛石內(nèi)圓刀片的制備方法通常是在金剛石內(nèi)圓刀片基材的內(nèi)圓刀口上直接焊接、電鍍或熱壓金剛石顆粒，而熱壓法和刀頭焊接法制作的切割片容易引起刀片變形，電鍍方法制作的金剛石內(nèi)圓刀片則不存在變形的問題。而現(xiàn)有的通過在內(nèi)圓刀口上直接電鍍金剛石顆粒，這會增加最終所得金剛石內(nèi)圓刀片的刀頭厚度(即刀刃厚度)。目前，現(xiàn)有的金剛石內(nèi)圓刀片基材(基體)厚度通常在0.1-0.13_之間，用這樣的基材采用現(xiàn)有常規(guī)電鍍方法制得的金剛石內(nèi)圓刀片的刀刃厚度約在0.28-0.40mm之間。而采用這樣厚度的金剛石內(nèi)圓刀片切割A(yù)TP晶體材料時，正常的刀口厚度約為0.35-0.5mm。對于昂貴的晶體材料來說，這樣的刀頭厚度會造成較大的浪費，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加；另一方面，形成的切割面也不平整、不光滑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種刀刃厚度更薄的齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片。
[0005]本發(fā)明所述的齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片，包括圓形基體，所述圓形基體包括第一主表面、與第一主表面相對的第二主表面，以及位于外圓周邊緣的第一側(cè)表面和位于內(nèi)圓周邊緣的第二側(cè)表面;在第二側(cè)表面上均勻開設(shè)有朝第一側(cè)表面凹進且貫通第一主表面和第二主表面的齒縫，在所述的齒縫中及相鄰齒縫之間的第二側(cè)表面上設(shè)置有含有金剛石顆粒的超硬磨料層。
[0006]本發(fā)明通過先在在第二側(cè)表面(即內(nèi)圓刀口)上開設(shè)齒縫，使得在后續(xù)鑲嵌(可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)焊接、電鍍或熱壓方法)金剛石時可以使金剛石部分容納于齒縫中，與現(xiàn)有技術(shù)直接將金剛石顆粒鑲嵌于內(nèi)圓刀口相比，有效降低了所得金剛石內(nèi)圓刀片的刀刃厚度(相對于厚度為0.1-0.13mm的基體來說，所得內(nèi)圓刀片的刀刃厚度彡0.15mm)，從而減少了被加工工件的浪費，降低了生產(chǎn)成本;另一方面，采用本發(fā)明所述方法制得的金剛石內(nèi)圓刀片切割工件，所形成的切割刀口小于0.20mm，切割面光滑且平整。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述齒縫的形狀可以根據(jù)需要設(shè)置，優(yōu)選為縱向截面呈U形或V形形狀的凹槽。
[0008]進一步地，以外圓直徑為246-1180111111、內(nèi)圓直徑為90-600臟、厚度為0.1-0.13臟的圓形基體為例，優(yōu)選齒縫齒縫的寬度為0.10-0.15mm，深度為0.04-0.10mm，相鄰兩齒縫的間距為0.40-0.80mm，這樣更有利于降低刀刃厚度和提高切割效率。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過先在在第二側(cè)表面(即內(nèi)圓刀口)上開設(shè)齒縫，使得在后續(xù)鑲嵌(可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)焊接、電鍍或熱壓方法)金剛石時可以使金剛石部分容納于齒縫中，與現(xiàn)有技術(shù)直接將金剛石顆粒鑲嵌于內(nèi)圓刀口相比，有效降低了所得金剛石內(nèi)圓刀片的刀刃厚度(相對于厚度為0.1-0.13mm的基體來說，所得內(nèi)圓刀片的刀刃厚度<0.15mm)，從而減少了被加工工件的浪費，降低了生產(chǎn)成本;另一方面，采用本發(fā)明所述方法制得的金剛石內(nèi)圓刀片切割工件，所形成的切割刀口小于0.20mm，切割面光滑且平整。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1所示實施方式中還未設(shè)置超硬磨料層的內(nèi)圓刀片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中標(biāo)號為:
[0013]I基體;1-1第一主表面;1-2第一側(cè)表面;1-3第二側(cè)表面;2齒縫;3超硬磨料層。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳述，以更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0015]實施例1:齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片
[0016]如圖1所示，本發(fā)明所述的齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片，包括圓形基體I，所述圓形基體I以其軸線為中心線呈對稱結(jié)構(gòu)，該圓形基體I包括第一主表面1-1、與第一主表面1-1相對的第二主表面，以及位于外圓周邊緣的第一側(cè)表面1-2和位于內(nèi)圓周邊緣的第二側(cè)表面1-3;在第二側(cè)表面1-3上均勻開設(shè)有朝第一側(cè)表面1-2凹進且貫通第一主表面1-1和第二主表面的多個齒縫2，如圖2所示，在所述的齒縫2中及相鄰齒縫2之間的第二側(cè)表面1-3上設(shè)置有含有金剛石顆粒的超硬磨料層3。
[0017]在上述實施方式中，所述齒縫2為縱向截面呈U形形狀的凹槽，以外圓直徑為246-1180mm、內(nèi)圓直徑為90_600mm、厚度為0.1-0.13mm的圓形基體I為例，這些齒縫2的寬度優(yōu)選為0.10-0.15mm，深度優(yōu)選為0.04-0.10mm，相鄰兩齒縫2的間距優(yōu)選為0.40-0.80mm。
[0018]實施例2:采用電鍍法制作圖1所示的齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片
[0019]I)選取厚度為0.12mm的高強度不銹鋼材料作為制作金剛石內(nèi)圓刀片基體I，使用激光切割加工在第二側(cè)表面1-3上均勻開設(shè)多個齒縫2，這些齒縫2為朝第一側(cè)表面1-2凹進且貫通第一主表面1-1和第二主表面的U形形狀的凹槽，其中，齒縫2的寬度為0.10mm，深度為0.04_，相鄰兩齒縫2的間距為0.80mm，得到開設(shè)有齒縫2的圓形基體I，如圖2所示；
[0020]2)將所得開設(shè)有齒縫2的基體I裝入電化學(xué)涂覆夾具中進行封裝，使封裝后的基體I僅露出內(nèi)圓刀口部分，此實施方式中，露出部分在圓形基體I徑向上的寬度為2.0mm;
[0021]將封裝后的基體I用清水洗凈，然后置于35°C的除油液除油7min;取出后再置于浸蝕液中浸蝕4min，取出后用水清洗后再置于質(zhì)量濃度為6 %的硫酸溶液浸泡4min，之后取出，用水洗凈，置于第一電化學(xué)涂覆劑中進行第一次涂覆，得到第一次涂覆處理后的基體I;其中:
[0022]除油液的組成為:碳酸鈉:25.0g/L、氫氧化鈉:12.5g/L、磷酸三鈉:60.0g/L、硅酸鈉:7.5g/L、余量為水；
[0023]浸蝕液為質(zhì)量濃度為30%的硫酸溶液，浸蝕時的工藝為:電流密度為60A/dm2，溫度 20°C，時間5min;
[0024]第一電化學(xué)涂覆劑為六水氯化鎳、七水硫酸鎳和濃鹽酸的水溶液，其組成如下:
[0025]NiCl2.6H20 270g/L、NiS〇4.7H20 240g/L、濃鹽酸 160g/L;
[0026]第一次涂覆時的工藝為:電流密度為10A/dm2，溫度為25°C，時間為5min;
[0027]3)將第一次涂覆處理后的基體I置于第二電化學(xué)涂覆劑中，向其中加入金剛石顆粒(180目)使金剛石顆粒掩埋刀口，然后超聲震動4min，超聲完畢后，進行第二次涂覆，得到第二次涂覆處理后的基體I;其中:
[0028]第二電化學(xué)涂覆劑為氨基磺酸鎳、六水氯化鎳、硼酸和十二烷基硫酸鈉的水溶液，具體組成為:Ni(NH2SO3)2.4H20 370g/L、NiCl2.6H2O 25g/L、H3B03 27g/LXi2H25S04Na
0.03g/L；
[0029]第二次涂覆時的工藝為:電流密度為0.4A/dm2，溫度為45°C，時間為5min;
[0030]4)掃除步驟3)所得第二次涂覆處理后的基體I表面上除內(nèi)圓刀口以外部分的金剛石顆粒，之后再置于第二電化學(xué)涂覆劑中進行第三次涂覆，得到齒縫2及相鄰齒縫2之間的第二側(cè)表面1-3上均設(shè)置有含有金剛石的超硬磨料層的金剛石內(nèi)圓刀片，如圖1所示;所得金剛石內(nèi)圓刀片的刀刃平均厚度為0.15mm;其中:
[0031 ]第二電化學(xué)涂覆劑的組成與步驟3)中相同；
[0032]第三次涂覆時的工藝為:電流密度為0.5A/dm2，溫度為35°C，時間為20min。
[0033]將上述所得金剛石內(nèi)圓刀片安裝到內(nèi)圓切割機上進行刀口修正，用經(jīng)修正后的刀片切割有機玻璃，連續(xù)切10片，刀口厚度分別為0.23mm、0.22mm、0.22mm、0.19mm、0.18mm、
0.20mm、0.22mm、0.20mm、0.17mm、0.21mm，刀口平均厚度為0.20mm，所形成的切割面均平整、光滑。
【主權(quán)項】
1.一種齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片，包括圓形基體(I)，其特征在于:所述圓形基體(I)包括第一主表面(1-1)、與第一主表面(1-1)相對的第二主表面，以及位于外圓周邊緣的第一側(cè)表面(1-2)和位于內(nèi)圓周邊緣的第二側(cè)表面(1-3);在第二側(cè)表面(1-3)上均勻開設(shè)有朝第一側(cè)表面(1-2)凹進且貫通第一主表面(1-1)和第二主表面的齒縫(2)，在所述的齒縫(2)中及相鄰齒縫(2)之間的第二側(cè)表面(1-3)上設(shè)置有含有金剛石顆粒的超硬磨料層(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片，其特征在于:所述齒縫(2)的縱向截面呈U形或V形。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒縫鑲嵌金剛石的內(nèi)圓刀片，其特征在于:所述齒縫(2)的寬度為0.10-0.15mm，深度為0.04-0.1Omm,相鄰兩齒縫(2)的間距為0.40-0.80mm。
【文檔編號】B28D5/02GK105881755SQ201610482303
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】陳家榮, 林峰, 陳超, 彭少波, 程煜
【申請人】中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司