一种金刚石刀头、金刚石锯片及金刚石锯片的制备方法与流程

本发明属于金刚石刀头，具体涉及一种金刚石刀头、金刚石锯片及金刚石锯片的制备方法。

背景技术：

1、金刚石刀具以其优越的钻、切、磨、削性能，广泛应用于石材、板材、钢筋混凝土等材质加工行业。

2、早期的金刚石刀头是含有金刚石颗粒的整个块状体，金刚石颗粒均匀分布在刀头整体上，但由于整块的金刚石刀头切割过程中对切屑的阻力相对较大、排出能力不太好，成本相对也高，后续发展出了互层的金刚石刀头，即：金刚石刀头由含有金刚石颗粒的工作层和不含有金刚石颗粒的非工作层通过金属结合剂合成，由于工作层和非工作处在层理方向上与刀头锯切方向一致，且非工作层的耐磨性能远低于工作层，在切、磨、钻等加工过程中，非工作层的磨损更快，因此，形成带线沟槽结构的刀头结构，使得刀头的刀刃始终呈现在各工作层厚度上形成波峰、非工作层厚度上为波谷，从而在刀刃波谷上形成了切屑的排出通道，解决了排屑问题。

3、但是，现有技术中这类带线沟槽结构的金刚石刀头，由于非工作层存在设计不够合理，非工作层层数和厚度存在局限性，且非工作层层数太多或太厚的结构设计不合理，不仅会缩短金刚石刀头的使用寿命，甚至还会导致金刚石刀头无法实现切削效果，特别是：其并不适用于所有石英质、砂岩质、钢筋混凝土、钢铁等材料的钻切，尤其是进行钢铁材料的作业过程中，非工作层形成的沟槽会导致被加工材料形成对应的凸起。因此，非工作层有时不合理的存在，不仅会影响作业生产的效率，还会严重影响金刚石刀头的使用寿命，但非工作层过少，相应的金刚石刀头的成本就急剧上升，两者无法兼顾。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种金刚石刀头，其克服了背景技术所述的不足之处，采用如下技术方案：

2、一种金刚石刀头，包括工作层和非工作层，所述的工作层包括金刚石颗粒和对金刚石颗粒进行固结的结合剂；所述的非工作层包括结合剂，其特征在于：所述的工作层与非工作层在垂直于所述的金刚石刀头切削方向上交错叠设，并形成一个刀刃面；所述的刀刃面通过所述的工作层在宽度方向上形成刀刃。

3、优选的，所述的工作层至少两层，且每相邻的两个工作层之间叠设所述的非工作层，以使所述的刀刃面上形成至少两条刀刃。

4、优选的，在所述的工作层与非工作层的叠设方向上，位于外侧的工作层金刚石密度大于位于中部的工作层金刚石密度。

5、优选的，在所述的工作层与非工作层的叠设方向上，位于外侧的工作层金刚石颗粒，大于位于中部的金刚石颗粒。

6、优选的，所述的结合剂为金属结合剂，所述的金属结合剂为钴、镍、铁、铜中的一种或多种组成的合金材料。

7、优选的，各所述的工作层的形状和大小相同，各所述的非工作层的形状和大小相同，以使各所述的刀刃在所述的刀刃面上平行分布。

8、优选的，所述的刀刃面为平面、弧面或异形面。

9、一种金刚石锯片，包括基体，还包括以上所述的金刚石刀头，所述的金刚石刀头固接于所述的基体外缘，所述的刀刃垂直于金刚石锯片的转动方向。

10、一种金刚石锯片的制备方法，包括如下步骤：

11、s1：根据所述的金刚石锯片大小，设计并确定金刚石锯片的基体尺寸，根据基体尺寸，设计并确定金刚石刀头的焊接数量以及金刚石刀头的形状及尺寸；

12、s2：按照金刚石刀头的尺寸，分别设计并确定工作层和非工作层的层数及厚度；s3：根据各个工作层的金刚石浓度、强度及颗粒大小要求，将金刚石颗粒和结合剂混合后，按照金刚石刀头的形状、尺寸及各个工作层的厚度要求经冷压机制作冷压工作层；

13、s4：按照金刚石刀头的形状、尺寸及非工作层的厚度要求，选取结合剂并经冷压机制作冷压非工作层；

14、s5：按照金刚石刀头各工作层的厚度或金刚石浓度、强度求及颗粒大小要求，将冷压工作层与冷压非工作层依次按顺序叠设在模具中，并经热压机压制成型；

15、s6：将冷却后的金刚石刀头，焊接于基体外缘，并使金刚石刀头的工作层与非工作层的层理方向与金刚石锯片的转动方向相垂直。

16、由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

17、(1)本发明的技术方案，将工作层与非工作层在垂直于金刚石刀头的切削方向上进行交错叠设布置，形成一个切削用的刀刃面，该刀刃面相对现有的于工作层厚度方向形成刀刃，其在工作层宽度方向上形成刀刃，以在切削的过程中，金刚石刀头的切削面积能得到极大增加，同时也避免了非工作层存在形成沟槽所带来的弊端，其不仅能根据设计要求自行调整非工作层的厚度，从而最大化的调整成本空间，还能最大化调整把控金刚石刀头的锋利度和耐用度。因此，通过对金刚石刀头结构的合理优化，不仅可以最大化的调整金刚石刀头的制造成本，还能进一步填补把控含非工作层金刚石刀头不适用于石英质、砂岩质、钢筋混凝土、钢铁等材料钻切的一个空白，保证了切、磨、钻工序的工作效果，提高切削材质的质量，适应性更广、性价比更高，更具有市场竞争力。

18、(2)工作层至少两层，且每相邻的两个工作层之间叠设有一非工作层，刀刃面上可形成至少两条刀刃，在进行切削工作时，非工作层可形成排屑用的排出通道，解决排屑问题。因此，在优化金刚石刀头产品结构的同时，还保证金刚石刀头兼具有波谷排出通道的优点。

19、(3)金刚石刀具在切削方向进行工作时，位于最外侧的工作层首先会与所切削材料的进行接触，即，最外侧的工作层所受到的相互作用力最大，其受到磨损及损耗也最大。因此，在工作层与非工作层的叠设方向上，位于外侧的工作层金刚石密度需大于位于中部的工作层金刚石密度，以提高金刚石刀具的质量与使用寿命、切削效果。

20、(4)位于外侧的工作层金刚石颗粒大于位于中侧的工作层金刚石颗粒的，不仅了提升刀刃的锋利度，还能进一步提升金刚石刀具的作业效率和使用寿命。

21、(5)金属结合剂为钴、镍、铁、铜中的一种或多种组成的合金材料，在材料的选择上多种多样，可根据需求或可供成本进行选择。

22、(6)各工作层的形状相同，外侧工作层厚度大于内侧工作层厚度，即便外侧工作层长期持续的受到较大磨损，更厚的外侧工作层也能保证其使用寿命得到保证，更进一步提高保障金刚石刀具的锋利度与使用寿命。更有的，因外侧工作层具有更优属性，即便金刚石刀具反转，外侧工作层也能保证其锋利度与使用寿命得到保证。

23、(7)金刚石刀具的刀刃面可为平面、弧面或异形面，在加工选择上多种多样，可根据市场需求来进行制造，提高金刚石刀具的产品竞争力。

24、(8)金刚石刀具固接在金刚石锯片的基体上后，刀刃需垂直于金刚石锯片的转动方向，当金刚石锯片在转动时，刀刃即会在金刚石锯片的转动配合下直接工作，极大效率对所切削材料进行切削工作。当然，金刚石刀具也不限于装设在金刚石锯片上，也可装设于其它各类加工器具上进行磨、切、钻等工作。

技术特征：

1.一种金刚石刀头，包括工作层和非工作层，所述的工作层包括金刚石颗粒和对金刚石颗粒进行固结的结合剂；所述的非工作层包括结合剂，其特征在于：所述的工作层与非工作层在垂直于所述的金刚石刀头切削方向上交错叠设，并形成一个刀刃面；所述的刀刃面通过所述的工作层在宽度方向上形成刀刃。

2.如权利要求1所述的一种金刚石刀头，其特征在于，所述的工作层至少两层，且每相邻的两个工作层之间叠设所述的非工作层，以使所述的刀刃面上形成至少两条刀刃。

3.如权利要求2所述的一种金刚石刀头，其特征在于，在所述的工作层与非工作层的叠设方向上，位于外侧的工作层金刚石密度大于位于中部的工作层金刚石密度。

4.如权利要求2所述的一种金刚石刀头，其特征在于，在所述的工作层与非工作层的叠设方向上，位于外侧的工作层金刚石颗粒，大于位于中部的金刚石颗粒。

5.如权利要求1所述的一种金刚石刀头，其特征在于，所述的结合剂为金属结合剂，所述的金属结合剂为钴、镍、铁、铜中的一种或多种组成的合金材料。

6.如权利要求1所述的一种金刚石刀头，其特征在于，各所述的工作层的形状相同，外侧工作层厚度大于内侧工作层厚度。

7.如权利要求6所述的一种金刚石刀头，其特征在于，所述的刀刃面为平面、弧面或异形面。

8.一种金刚石锯片，包括基体，还包括若干个如权利要求1至7任一所述的金刚石刀头，所述的金刚石刀头固接于所述的基体外缘，其特征在于，所述的刀刃垂直于金刚石锯片的转动方向。

9.一种如权利要求8所述的金刚石锯片的制备方法，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种金刚石刀头，包括工作层和非工作层，所述的工作层包括金刚石颗粒和对金刚石颗粒进行固结的结合剂；所述的非工作层包括结合剂，其特征在于：所述的工作层与非工作层在垂直于所述的金刚石刀头切削方向上交错叠设，并形成一个刀刃面；所述的刀刃面通过所述的工作层在宽度方向上形成刀刃。采用本发明的技术方案，通过对金刚石刀头结构的合理优化，不仅可以最大化的调整金刚石刀头的制造成本，还能进一步填补把控含非工作层金刚石刀头不适用于石英质、砂岩质、钢筋混凝土、钢铁等材料的钻切，保证了切、磨、钻工序的工作效果，提高切削产品的质量，适应性更广、性价比更高，更具有市场竞争力。技术研发人员：丁立平,丁鑫宏受保护的技术使用者：南安市凯林达金刚石工具有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17