涨知识|金刚石圆锯片的无压烧结工艺的制作方法是什么?

　　金刚石圆锯片是一种切割工具，包括连续边缘型圆锯片和刀头型圆锯片等类型，广泛应用于石材，陶瓷等脆硬材料的加工。本发明所涉及的生产工艺，属于刀头型金刚石圆锯片生产过程中的一项中间工艺。刀头型金刚石圆锯片主要由基体与刀头两部分组成。基体是粘结刀头的主要支撑部分，刀头表现为锯齿断开，一般与基体焊接，在使用过程中起切割作用。刀头中的金属胎体结合剂将金刚石粉末颗粒包裹、粘接在刀头内部。

　　技术实现要素：

　　1)原材料准备：在原材料准备时，需在配料中添加 比例的锡青铜合金(如CuSn15)粉末成分和铁粉材料。其目的是为了在其后的无压烧结工艺中，提高刀头粘接性和烧结密度。

　　2)冷压成型：原材料通过三维混料机进行均匀混合后，直接送到冷压车间进行冷压制坯。为使刀头的密度提高，冷压压力须适当提高，其高压力范围在1200MPa～1600MPa之间。冷压方式为逐层压制、一次成型，在同一工序中将生坯压制到适于无压烧结工艺所需的形状与尺寸。

　　3)无压烧结：生坯压制成型后，送入无压车间进行无压烧结。

　　无压烧结的具体要求是在金刚石刀头生坯进行无压烧结工艺时，须将冷压成型的刀头生坯摆放整齐，生坯块与生坯块之间须以石墨隔板隔开。

　　刀头生坯在密封的无压烧结炉中进行无压烧结。在无压烧结工艺过程中，须在密封炉膛内通入H2和N2混合气体，炉膛内的压力保持在0.1MPa左右，不得超过0.2MPa。其温度范围是700℃～900℃，烧结时间为3小时，生坯在烧结时间结束后，须保温1小时，然后，降温时间为0.5小时，当温度降至200℃及以下时取出刀头产品。

　　经检验，无压烧结刀头产品的各项性能指标达到和超过了热压烧结刀头产品。而且刀头与锯片基体的焊接效果更加牢靠，无掉齿现象。

　　具体实施方式：

　　1.原材料准备：为了在其后的无压烧结工艺中，提高刀头粘接性和烧结密度。用于制造刀头的原材料由粘结金属、硬质 材料和用以调整胎体性能的添加剂粉末组成。在原材料准备时，需在配料中添加 比例的锡青铜合金(如CuSn15)粉末成分和铁粉材料。

　　2.混料：配粉后的原材料，送入三维混料机中进行混料处理，经混料机均匀混合后的粉料不能久放(一般不超过4小时)，须立即送至冷压车间压制成刀头生坯。

　　3.冷压成型：应选择压力范围大，自动化程度高的多层自动冷压机制坯。为保证刀头足够的粘接性和烧结密度，其冷压压力须适当提高，其上刀头2和下刀头3之间的高压力范围在1200MPa～1600MPa之间，冷压方式为粉料在模具1中逐层压制、一次成型，在同一工序中将复合层生坯4压制到适于无压烧结工艺所需的形状与尺寸。

　　4.无压烧结：生坯2压制成型后，送入无压车间进行无压烧结。生坯2在进行无压烧结工艺时，须摆放整齐，水平放置或竖直放置，生坯块与生坯块之间须用石墨隔板隔开。实施过程为：

　　①按无压烧结的要求将冷压生坯2放在输送带滚轮6上，做好送入准备。

　　②当烧结炉3升温到指定温度450℃时，往烧结炉中输入N2，输入时间为5～10分钟，其主要目的是驱除烧结炉膛内的氧气。

　　③烧结炉停止单独供应N2，改为通入H2和N2混合气体(6～8立方米)。

　　④烧结炉点火升温，将温度升高到指定温度700℃～900℃后，将气压量调到指定气压0.1MPa。

　　⑤通过送料液压缸1将刀头生坯2送入密封无压烧结炉3中进行无压烧结。在无压烧结工艺过程中，须在密封炉膛内保持H2和N2混合气体环境，炉膛内的压力保持在0.1MPa左右，不得超过0.2MPa，其温度范围是700℃～900℃，烧结时间为3小时，生坯在烧结时间结束后，须保温1小时，然后，送到降温区4，降温时间为0.5小时，当温度降至200℃及以下时，从降温区4取出刀头产品5。

　　⑥经无压烧结生产的刀头产品，可以直接送焊接车间与圆锯片基体焊接成刀头型金刚石圆锯片，并进行其后的各项工艺。