本文介绍了新型钎焊工具在石材、建材等材料加工上的应用。特别强调了新型钎焊工具产品与传统工具相比所具备的明显的社会效应和环境效应,
杏耀娱乐测速网址并详细的指出了该类产品在非传统领域的广泛应用。
关键词:新型钎焊 石材加工 绿色 高效 应用
1 钎焊接金刚石工具原理简介
钎焊金刚石工具,自个世纪80年代末开始探索研究。目前,欧洲、日本和国内一些厂家(包括我国台湾地区在内)已经批量生产,属于新兴的金刚石工具。
电镀金刚石工具和钎焊金刚石工具都具有单层金刚石的特点;电镀法制备金刚石工具是通过金属的电沉积,将松散的金刚石颗粒固结在电镀层中,使金刚石颗粒具有切削能力。电镀工具上的镀层金属根本无法起到磨具行业严格意义上的“结合剂”的作用。由于电沉积的镀层金属在其与磨料和磨具基体的界面上均不存在牢固的化学冶金结合,镀层厚度必需高达磨料本身颗粒直径2/3以上,才能保证基体对金刚石有较强的镶嵌力,这种工具具有比较一致的磨粒出露高度,保证了被加工工件的表面质量。但只有1/3颗粒直径的出露高度,见图1,工具在加工过程中随着磨粒的磨损,切削刃逐渐变钝,工具的加工效率和使用寿命都不理想。钎焊金刚石工具采用在金刚石表面镀覆某些活性元素或钎焊合金中含有一定量的活性元素 (如Ti、Cr、W等),并与金刚石发生化学反应在表面形成碳化物。通过这层碳化物的作用,金刚石、结合剂、基体三者就能通过钎焊实现牢固的化学冶金结合,
杏耀娱乐测速网址从而实现真正的金刚石表面金属化,见图1。
与电镀金刚石工具相比,钎焊金刚石工具由于其结合强高,对金刚石的把持力强,容屑空间大,功率消耗小,切削力小,加工效率高,使用寿命长、金刚石的利用率高,可以实现金刚石磨料的优化排布等优越性。更重要的是,生产过程无污染,适应当今绿色生产的理念。
目前,北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司依托中国钢铁研究总院及安泰科技的强大技术实力,钎焊金刚石工具已经掌握了两层,甚至多层技术。
2 钎焊工具在石材加工各个工序的应用
2.1 荒料开采——钎焊金刚石绳锯
金刚石绳锯问世以来,是绳锯制造工艺不断革新的过程,也是绳锯不断发展和扩大应用过程。研究表明,金刚石串珠仍然是金刚石绳锯切割中成本与效益的主要因素。因此,国内外围绕串珠制造工艺做了一系列革新。目前串珠种类形成了烧结、电镀与高温钎焊多个产品种。
传统的烧结金刚石绳锯的使用性能在一定程度上取决于胎体对切割材料的匹配性,需要针对各种用途设计相应的胎体,如砂岩、板岩、大理石和花岗石等等,相同的石材不同的产地,硬度等指标也不相同。因此,难以制造通用性强的金刚石绳锯,要求绳锯的制作必须具有较强的针对性,生产出具有不同性能的绳锯以满足不同的使用要求。
钎焊金刚石绳锯是单层金刚石结构,加工范围广,不受石材类型限制;金刚石出露高度高,锋利度高,切割效率远远高于烧结绳锯;普通烧结绳锯的最小直径大约为8mm,钎焊绳锯的最小直径为6mm,资源浪费更小,这种串珠目前在世界上广泛用来加工名贵石材和复杂形状的石材产品。通过在美国、德国、意大利和台湾等地的广泛试验,获得令人满意的切削效果。
2.2 板材料的磨、抛——钎焊金刚石磨轮
随着世界建筑业及装饰业的发展,装饰材料的需求量越来越大。异型工艺石线产品无疑是最大量的。异型工艺板材的种类很多,其中磨边产品占了相当大的比重。所谓磨边,就是用成型磨边轮手工或机器将板材的一条边或几条边磨成具有几何形状的一种石材加工工艺,见图2。