[发明专利]一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴及其制造方法

说明书

本申请提供一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴，包括刀轴本体以及固设于刀轴本体表面的金刚石磨粒层，所述涂层刀轴对刀轮具有更高的把持力，相对于普通金属刀轴，具有金刚石磨粒层的涂层刀轴耐磨性能好，使用寿命长，使用该涂层刀轴安装的刀轮切割玻璃更稳定。本申请还提供一种制造上述涂层刀轴的方法，具体为在刀轴本体表面钎焊钎焊子层，再在钎焊子层上物理气相沉积碳化钛子层，所述方法所使用的原料来源广泛，使用本申请提供的方法能够在刀轴本体表面均匀地钎焊上金刚石磨粒，并且能够在钎焊子层表面均匀地设置碳化钛子层，方法简便、条件温和，金刚石磨粒在钎焊子层以及碳化钛子层中牢固稳定。

技术领域

本申请属于金刚石磨具领域，具体涉及一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴及其制造方法。

背景技术

用于切割玻璃的刀体主要包括刀轮、刀轴和刀架，其中，起切割作用的刀轮通过刀轴安装于刀架上，刀轴安装于刀架上，随着刀体在玻璃表面的移动，刀轮围绕刀轴旋转，从而在玻璃表面形成划痕，再经过其它处理完成玻璃的切割。

刀轴通常使用硬质金属、合金或者PCD材料制造，在切割玻璃的过程中产生的玻璃屑会进入刀轴与刀轮的间隙中，随着刀轮的转动，卡夹于刀轴与刀轮之间的玻璃屑会磨损金属刀轴或者PCD刀轴，导致刀轮的运行轨迹偏离直线，进而导致切割精度和切割品质的降低。

因此，亟待开发一种耐磨性强并且价格较低的刀轴。

发明内容

为解决刀轴耐磨性差的问题，本申请提供一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴，所述涂层刀轴包括刀轴本体以及固定设置于刀轴本体表面的金刚石磨粒层，所述金刚石磨粒层中各个金刚石磨粒的裸露高度相近，在所述金刚石磨粒层与刀轴本体之间还可以设置至少一层金刚石磨粒层。本申请还提供一种制备上述涂层刀轴的方法，所述方法在刀轴本体上钎焊一层钎焊子层，再在所述钎焊层上利用物理气相沉积法制备碳化钛层，所述方法操作简便易行，生产成本低。

本申请的目的在于提供一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴，所述涂层刀轴包括：刀轴本体1和设置于所述刀轴本体1表面的金刚石磨粒层2，所述金刚石磨粒层2包括钎焊于刀轴本体1上的钎焊子层21、通过物理气相沉积法设置于所述钎焊子层21上的碳化钛子层22以及镶嵌于所述钎焊子层21和所述碳化钛子层22中的金刚石磨粒23，所述金刚石磨粒23的外端伸出所述碳化钛子层22。

在一种可实现的方式中，所述金刚石磨粒23的粒径为5～50μm，粒径公差范围为±2μm，所述金刚石磨粒23伸出所述钎焊子层21的长度L1为金刚石磨粒层2厚度D的40％～60％，所述金刚石磨粒层2的厚度D为金刚石磨粒23外端至钎焊子层21靠近刀轴本体1一侧之间距离。

在一种可实现的方式中，涂层刀轴的外径为0.77～0.79mm，其中，所述涂层刀轴的外径以金刚石磨粒外端所在最大外接圆的直径计。

在一种可实现的方式中，所述用于制造钎焊子层21的钎焊料选自含有活性元素的铜基合金焊料，含有活性元素的银基合金焊料，含有活性元素的镍基合金焊料中的一种，所述活性元素包括钛元素、铬元素。

由于金刚石磨粒的硬度较大，刀轮安装于所述涂层刀轴后，在切割玻璃过程中产生的玻璃屑能够进入金刚石磨粒之间的间隙中，随着刀轮的不断旋转，玻璃屑被金刚石磨粒粉碎为粒径更小的玻璃屑，相比于单纯的金属刀轴、合金刀轴或者PCD刀轴，被粉碎后的玻璃屑对金刚石磨粒造成磨损很小，此外，大部分的玻璃屑会被排出刀轮孔，从而，切割玻璃产生的玻璃屑不会对刀轮的转动造成阻碍。因此，使用本申请提供的涂层刀轴能够在切割玻璃的过程中提供持久的高切割精度和优良切割品质。