金剛石刀頭是金剛石鋸片的主要組成部分，它由金剛石和胎體結(jié)合劑構(gòu)成。金剛石作為一種超硬材料，主要起切削刃的作用，而胎體結(jié)合劑則是用來固定金剛石的物質(zhì)，通常由金屬單質(zhì)粉末或金屬合金粉末組成。根據(jù)不同用途，金剛石刀頭的配方和金剛石含量也會(huì)有所不同。
工藝選擇
粒度選擇
金剛石粒度的選擇直接影響鋸片刀頭的鋒利度和鋸切效率。當(dāng)金剛石粒度粗且為單一粒度時(shí)，鋸片刀頭鋒利，鋸切效率高，但其抗彎強(qiáng)度會(huì)有所下降。相反，當(dāng)金剛石粒度細(xì)或粗細(xì)粒度混合時(shí)，鋸片刀頭的耐用度更高，但效率可能會(huì)降低?？紤]到這些因素，一般選擇金剛石粒度為50/60目比較合適。
分布濃度選擇
金剛石分布濃度的變化會(huì)影響鋸片的鋒利性和鋸切效率。一般來說，隨著金剛石濃度的增加，鋸片的鋒利性和效率會(huì)逐漸下降，而使用壽命則相應(yīng)延長(zhǎng)。然而，如果濃度過高，鋸片會(huì)變得遲鈍。為了平衡這些因素，可以在多層結(jié)構(gòu)中采用不同濃度的金剛石，如在中間層采用較低濃度，這樣有助于在鋸切過程中形成中間凹槽，減少鋸片偏擺，從而提升石材加工的質(zhì)量。
強(qiáng)度選擇
金剛石的強(qiáng)度是影響切割性能的重要參數(shù)。過高或過低的強(qiáng)度都會(huì)影響金剛石的切割能力。因此，一般選擇強(qiáng)度在130~140N的金剛石。
粘結(jié)相選擇
鋸片的性能不僅取決于金剛石本身，還與其與粘結(jié)劑的組合有關(guān)。對(duì)于軟質(zhì)石材如大理石，可以選擇銅基粘結(jié)劑，但由于其燒結(jié)溫度低，強(qiáng)度和硬度也較低，因此需要加入其他成分如碳化鎢(WC)來增強(qiáng)性能。主加成分的粒度應(yīng)小于200目，添加成分的粒度應(yīng)小于300目。
燒結(jié)工藝選擇
燒結(jié)工藝的選擇對(duì)鋸片的性能也有重要影響。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在800℃下燒結(jié)120秒的工藝能夠滿足性能要求。
制造
金剛石鋸片刀頭的制造涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，包括刀頭胎體原料的選擇和熱壓工藝。傳統(tǒng)的胎體原料如Co基、青銅基合金雖然廣泛使用，但成本和性能方面并不理想。研究人員提出了一種新的Fe-Ni-Cu-W系合金作為刀頭胎體原料，經(jīng)過試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了良好的效果。
制造流程
金剛石鋸片刀頭的制造過程本質(zhì)上是在高壓下對(duì)金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)的過程，屬于粉末冶金技術(shù)的一種。具體來說，均勻混合的金屬粉末在高溫（800-1000℃）和高壓（180-250Kgf/cm2）條件下，經(jīng)歷一系列物理化學(xué)反應(yīng)，最終形成具有一定形狀和機(jī)械性能的燒結(jié)體，即為刀頭。
原料要求
刀頭胎體原料的基本要求包括良好的沖擊性能、適當(dāng)?shù)挠捕纫约澳茉谳^低溫度和短時(shí)間內(nèi)完成燒結(jié)過程的能力。此外，胎體合金中的合金組分應(yīng)該能夠良好地浸潤(rùn)金剛石單晶，并通過加入微量元素促進(jìn)合金組分與金剛石之間的化學(xué)鍵合作用，從而提高對(duì)金剛石的利用率。
合金體系選擇
Fe-Ni-銅W系合金因其獨(dú)特的性質(zhì)，如Fe-Ni、Cu-Ni的完全互溶，WC/W-Ni、WC-Cu、Fe-Cu的有限互溶和彌散強(qiáng)化作用，以及Fe、Ni第Ⅷ族元素對(duì)金剛石的良好親和性，被認(rèn)為是最適合用于刀頭胎體的合金體系。
成品處理
制作好的刀頭可以通過多種方式進(jìn)行安裝，并經(jīng)過打磨、噴漆等工序，最終制成成品，廣泛應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)中。
參考資料 >
金剛石刀頭設(shè)計(jì).林興金剛石工具.2024-10-31
金剛石刀頭.潘新光.2024-10-31
金剛石刀頭圖型以及結(jié)構(gòu).林興金剛石工具.2024-10-31