[发明专利]一种刺猬状磨粒团的制备方法及装置

说明书

本发明公开了一种刺猬状磨粒团的制备方法及装置，该方法为将钎料加热至熔融状，利用含有微细磨粒的高压保护气体对熔融的钎料进行冲击，使得熔融的钎料在高压保护气体的剪切作用下形成粉末小球，同时，随高压保护气体带入的微细磨粒粘附于粉末小球表面，形成刺猬状磨粒团，最后将该刺猬状磨粒团冷却。该制备方法制出的磨粒团尺寸较大，实现定向有序排布，另一方面磨粒团上的微细磨粒能实现微细磨粒的切削作用及效果。本发明所述的制备装置结构简单、新颖、设计合理、适用于刺猬状磨粒团的制备。

技术领域

本发明涉及磨粒制备领域，尤其涉及一种刺猬状磨粒团的制备方法及装置。

背景技术

磨粒工具被广泛应用于石材、陶瓷、光电材料等硬脆性材料的高效精密加工中。磨粒工具通常是由结合剂将磨粒与工具基体连接起来，其连接方式有烧结法、电镀法和钎焊法等。在磨粒工具制备过程中，当磨粒分布不均匀时，磨粒分布较多的地方单颗磨粒切削力小不易出刃，影响加工效率；磨粒分布较少的地方单颗磨粒切削力大而容易破碎或过早脱落失效。为了解决磨粒工具中磨粒分布不均匀、利用率不高的问题，其解决思路之一就是使得磨粒在磨粒工具中定向有序排布。目前实现磨粒有序排布的技术主要有手工法、点滴法和模板法。现有的这些有序排布方法在粗粒度的磨粒工具中得到了较好的应用。但对于细粒度磨粒而言，则很难直接使用这些排布方法。

对于精密加工而言，由于切深很小，如使用粗粒度的磨粒工具，磨粒工具常常表现为切不动或者直接从工件表面挤压过去；而对于细粒度的磨粒工具，选用较小的切深加工工件，由于存在微小切削刃的作用，工件材料能够被去除。众所周知，当磨粒粒度较粗时，磨粒的定向有序排布更容易实现；当磨粒粒度较小时，手工很难操纵磨粒，对点滴设备、模板的精度要求较高，要实现磨粒的定向有序排布比较困难。如何才能像粗粒度磨粒那样实现有序排布，同时又能实现细粒度磨粒工具的加工效果，这是进一步优化和发展磨粒工具的重大难题。

发明内容

本发明提供了一种刺猬状磨粒团的制备方法及装置，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种刺猬状磨粒团的制备方法，将钎料加热至熔融状，利用含有微细磨粒的高压保护气体对熔融的钎料进行冲击，使得熔融的钎料在高压保护气体的剪切作用下形成粉末小球，同时，随高压保护气体带入的微细磨粒粘附于粉末小球表面，形成刺猬状磨粒团，最后将该刺猬状磨粒团冷却。

一实施例之中：所述钎料加热至熔融状后滴落下来，再利用含有微细磨粒的高压保护气体对熔融滴落的钎料进行冲击。

一实施例之中：所述钎料为Ni-Cr基、Cu-Sn基、Ag-Cu基、Sn基或Al-Si基钎料以及其它可以实现磨粒固结的结合剂。

一实施例之中：所述钎料中包含Ti、Cr或V等能够与磨粒形成化学冶金结合的活性元素。

一实施例之中：所述微细磨粒为微细金刚石磨粒或微细立方氮化硼磨粒。

一实施例之中：整个制备过程均在保护气体的氛围中进行，以避免发生氧化反应。

一实施例之中：所述高压保护气体为氩气、氦气、氮气、氢气或氲气。

一实施例之中：所述钎料的加热温度根据钎料的液相线设定。

一种如上所述的刺猬状磨粒团的制备装置，它包括一制备容器，该容器的上部设有用于进给钎料的进料机构及用于给该钎料加热的加热装置，该容器的中部侧壁开设有供含有微细磨粒的高压保护气体冲入容器内的进气嘴，该进气嘴连接一进气阀门。

一实施例之中：该容器中底部装有冷却装置。

一实施例之中：该加热装置为感应加热装置。

一实施例之中：该进料机构、加热装置及高压保护气体冲入容器内部与否均通过同一控制终端自动控制并动作。