[发明专利]一种磨粒均匀分布的绳锯串珠及制造方法

说明书

一种磨粒均匀分布的热压烧结绳锯串珠，串珠由胎体工作层和基体构成，其要点在于：胎体工作层上的磨粒在空间上均匀分布。胎体工作层由若干层切割单元环叠加热压烧结而成，切割单元环坯体中的磨粒在径向上沿与切割单元环中心轴同心的圆周有序排列。它的制作流程为：通过合金模具冷压的方式制造单层磨粒均匀分布的切割单元环坯体；按照统一同方向串在基体上；放入石墨烧结模具内，热压烧结成型得到磨粒在空间上均匀分布的绳锯串珠。本发明的优点：整个空间上磨粒均匀分布，保证了串珠均匀消耗，避免因磨粒分布不均导致的偏磨报废，以及由此造成的切割质量问题。减少磨粒的使用量，节约成本。不需使用粘结剂、辅助模板等进行金刚石有序分布，保质高效。

技术领域

本发明涉及金刚石绳锯，具体涉及一种磨粒均匀分布的热压烧结绳锯串珠及制造方法。制造的产品可广泛应用于石材、混凝土、铸铁、钢构件等脆硬材料加工领域。

背景技术

自金刚石串珠绳锯被发明以来，由于其与被切割材料较好的匹配通用性，以及对施工场地无特殊要求的便利性，被大范围的推广使用，特别是在石材开采与板材加工，钢筋混凝土切割，铸铁切割，以及其它脆硬材料加工等领域，取得了很好的社会经济价值。

目前热压烧结的绳锯串珠，如图1、2所示，普遍采用磨粒与金属粉（合金粉）机械混料，然后经过冷压和热压烧结的方法制造。制造过程中由于磨粒与金属粉（合金粉）的粒径差异，物理性能差异以及金属粉中不同成分在物理性能上的差异，在混料和冷压过程中就不可避免的产生磨粒分布不均问题。绳锯串珠中磨粒分布不均匀现象会对使用性能产生较大的影响，磨粒富集的地方会导致切不动打滑，继而金刚石在高速摩擦的状态下会被抛光而失去切削能力，同时由于摩擦产生的大量热量会导致支撑套与串珠的粘结开裂，继而钢丝失去保护，串珠出现转动，就很容易出现意外断绳等安全问题；金刚石分布偏少的地方，金属胎体会被很快的磨耗掉，串珠无法保持圆柱外形，绳锯无法实现自转，就会使得偏磨的部位持续消耗过快，磨削至钢丝直至断绳。同时金刚石的分布不均，在使用过程中会导致切割板面质量问题，比如板厚不均、深划痕、波浪面等等，这在多绳锯中，特别是特小直径多绳锯中是致命的。

随着串珠绳锯制造技术的不断提升，以及客户使用需求不断扩大，磨粒分布不均所导致的问题被越来越多的科研人员所关注，成为串珠绳锯性能提升急需要解决的问题。近年来，科研人员通过改进造粒剂、优化造粒工艺、控制冷压成型时粉末的流动状态等手段来改善磨粒的分布均匀性问题，但收效甚微。

随着对环境资源的重视与保护，为了减少切割所造成的浪费，串珠绳锯将向着直径不断减小的方向发展，而对于小直径或特小直径来讲，直径的减小意味着工作层厚度的变薄，因此磨粒分布不均匀所暴露的问题就越发致命。磨粒分布不均匀是金刚石串珠绳锯一个急需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，进行产品性能提升改造。提供一种磨粒均匀分布的热压烧结绳锯串珠以及制造方法，以消除磨粒分布不均对绳锯性能的影响，提升产品性能以及磨粒布置的经济性。

本发明所采用的技术方案为一种磨粒均匀分布的热压烧结绳锯串珠，串珠由胎体工作层和基体构成构成，其要点在于：胎体工作层上的磨粒在空间上均匀分布。

磨粒在径向上有序和轴向上均匀地分布。

胎体工作层由若干层切割单元环坯体叠加热压烧结而成，切割单元环坯体中的磨粒在径向上沿与切割单元环坯体的中心轴同心的圆周有序排列。

切割单元环坯体中相邻磨粒间隙为0.1-1.0mm。

本发明从磨粒的径向上和轴向上均匀分布来实现磨粒空间上均匀分布，设计出单层磨粒径向上均匀分布的切割单元环坯体，再将切割单元环坯体按统一方向层层叠加，以实现轴向上的均匀分布。