一種切磨工具及其制作方法
【專利摘要】本發明提出了一種切磨工具及其制作方法，涉及切磨工具【技術領域】，用以解決現有的切磨工具不耐磨、用量大及其在使用和回收過程中會產生污染的問題；該切磨工具包括基體和金剛石層，制作方法包括以下步驟：1）將基體清洗干凈；2）在所述基體上涂抹粘合劑，取金剛石顆粒和焊料置于基體上；3）將步驟2）的基體在真空條件下焊接，真空度10-4-104Pa，溫度900-1300℃，保溫時間不小于5min，升溫速率0-30℃/min；4）將步驟3）所得產品降溫，取出；本發明采用金剛石代替傳統的樹脂而制成的切磨工具，耐磨性能顯著提高，使用前后其自身的大小基本不變，使用過程中不產生粉塵，環保，無污染，使用完畢后可回收再利用。
【專利說明】一種切磨工具及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及切割工具【技術領域】，特別是指一種切磨工具及其制作方法。
【背景技術】
[0002]切磨工具包括切割片、打磨片和鉆頭等，是與角磨機、切割機、打磨機、鉆機等相配套使用的工具，主要用于完成切割、打磨、鉆孔等操作。切磨工具設有安裝部，安裝部通過連接部連接有工作部，工作部對工件進行切割、打磨或鉆孔，因此，工作部在使用過程中會不斷地消耗掉。
[0003]目前，傳統的切磨工具的制造過程中產生環境污染，同時，切磨工具在使用過程中，由于工作部的不斷消耗，也會產生環境污染。例如:一個普通的直徑為IOOmm厚度為3-4mm的打磨片，在打磨結束時,其直徑只剩下約30mm左右，損失的部分全部散失在空氣中，造成空氣污染。而且，在工作的過程中，摩擦產生了高溫，這種傳統的切磨工具的材料遇到高溫會產生毒性，操作人員長期使用這種切磨工具的情況下會造成身體的慢性中毒。這種傳統的切磨工具不耐磨，用量很大，從而造成了大規模的環境污染，使用完畢的切磨工具在后期回收再制造過程也會產生環境污染。

【發明內容】

[0004]本發明提出一種切磨工具的制作方法，解決了現有技術中切磨工具不耐磨、用量大及其在使用和回收的過程中會產生污染的問題。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:本發明的切磨工具包括基體，所述基體為金屬基體，所述基體包括安裝部和工作部，所述工作部上設有耐磨層，所述耐磨層為金剛石層，所述耐磨層與所述基體為焊接連接。
[0006]本發明通過在基體上設置一層金剛石層，通過金剛石層進行切磨鉆操作；由于金剛石具有堅硬、耐磨等優良性能，因此，這種切磨工具在使用的過程中，工作部的大小和厚度基本不發生變化，不會產生灰塵和有毒物等污染，是一種環保經濟實用的切割工具。
[0007]作為一種優選的實施方案，切磨工具為切割片、打磨片或鉆頭中的一種。這種以金剛石層作為工作部的切磨工具有很多種，包括切割片、打磨片和鉆頭，當然，其它在工作過程中易于消耗的工具也可以焊接連接有金剛石層。
[0008]本發明的切磨工具的制作方法包括以下步驟:1)取切磨工具基體，所述基體為金屬基體，清洗干凈，備用；2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹金屬粘合劑，然后，在所述基體上依次均勻放置金剛石顆粒和釬焊焊料；3)將步驟2)所得基體在真空條件下進行焊接，真空度為10_4_104Pa，焊接溫度為900-1300°C，保溫時間不小于5min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速率為0-30°C /min ；4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得切磨工具。
[0009]本發明采用金剛石代替傳統的樹脂作為切磨工具的工作部，把金剛石焊接到金屬基體上；制作過程中采用程序升溫的方法，溫度控制采用先升溫后保溫的設計，可以有效控制焊接的過程，使金剛石和金屬基體的連接結實穩固。這樣，金剛石顆粒即均勻的分布的金屬基體的外表面上，金剛石層作為切磨工具的工作層；這種切磨工具環保，在生產時沒有污染，使用過程中不會產生粉塵，結實耐磨；其耐磨程度是傳統的樹脂切磨工具的幾十倍至上百倍，使用前后其直徑基本不發生變化；在使用的時候，也不會產生有毒的氣體，使用完畢之后所留下的金屬基體可以再回收利用。
[0010]作為一種優選的實施方案，所述步驟3)中焊接溫度為900-1200°C，保溫時間10-60min。焊接溫度的選擇與待加工工具的大小、用途和焊料種類有關，根據實際需要進行選擇。焊接溫度應該稍高于焊料的熔點，且不破壞金剛石的硬度；同時，不同的產品配置不同的焊接溫度，并配置不同的保溫時間；不同的焊料也需要適配不同的焊接溫度。通過焊接溫度和保溫時間的選擇，使金剛石顆粒之間以及金剛石顆粒和金屬基體之間牢固連接，達到理想的堅固耐磨性能。
[0011]作為一種優選的實施方案，所述步驟2)中所述釬焊焊料為銅基焊料或鎳基焊料中的一種。銅基焊料和鎳基焊料具有合適的溶化溫度，在焊接溫度下具有良好的潤濕性，可以保證充分填滿釬縫間隙；銅基焊料和鎳基焊料在焊接溫度下可以更好地與金剛石發生界面反應；增強金剛石在基體上的附著能力，使金剛石與基體的連接更好牢固。
[0012]作為一種優選的實施方案，所述金屬基體為鐵合金基體。鐵合金基體的熔點高，焊接溫度選擇余地大，多種焊料均可以進行使用，使焊接方便。
[0013]作為一種優選的實施方案，所述金屬粘合劑為不干強力膠。采用不干強力膠將金剛石顆粒粘黏在金屬基體上，便于金剛石顆粒的放置和分布，不干膠長時間發揮粘結效力，可以同時在多個基體上涂抹不干膠，然后，再逐個對基體上放置金剛石和焊料，長時間放置的不干強力膠也不會失效，從而為焊料和金剛石的放置提供更多的時間余地；這種不干強力膠為耐高溫膠，在一定溫度下仍可以保持金剛石顆粒和基體的粘連，使用方便。
[0014]作為一種優選的實施方案，所述步驟I)中清洗操作包括除油、除銹和噴砂操作。通過對金屬基體進行全面徹底清洗，從而有效去除金屬基體表面殘留的油污灰塵等雜質，便于后續的焊接操作；同時，噴砂處理不僅清潔了基體表面，而且噴砂使基體表面粗糙，加大了釬焊的強度，使焊接后的切磨工具結實牢固，性能更優。
[0015]作為一種優選的實施方案，所述步驟3)中焊接操作在釬焊爐內完成。釬焊爐使焊接操作方便，省時省力，焊接過程便于控制。
[0016]作為一種優選的實施方案，所述切磨工具為切割片、打磨片或鉆頭中的一種。該切磨工具的制作方法適用于多種工具，包括切割片、打磨片或鉆頭；當然，其它在工作過程中易于消耗的工具也可以采用該方法焊接上一層金剛石。
[0017]本發明的有益效果:本發明采用金剛石代替傳統的樹脂作為切磨工具的工作部，將金剛石焊接到金屬基體上；采用釬焊焊料進行焊接，焊接過程中采用程序升溫的方法，溫度控制采用先升溫后保溫的設計，可以有效控制焊接的過程，使金剛石和金屬基體的連接結實穩固。這樣，金剛石顆粒即均勻的分布的金屬基體的外表面上，金剛石層充當了工作層；這種切磨工具環保，在生產時沒有污染，使用過程中不會產生粉塵，結實耐磨；其耐磨程度是傳統的樹脂切磨工具的幾十倍至上百倍，使用前后其直徑基本不發生變化；在使用的時候，也不會產生有毒的氣體，使用完畢之后所留下的金屬基體可以再回收利用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明的工藝流程圖；
[0020]圖2為本發明所得切磨片的平面結構示意圖；
[0021]圖中:1-基體；2-耐磨層；3-安裝部。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0023]本發明的一種切磨工具，如切割片，參閱圖2，包括基體1，所述基體I為金屬基體，所述基體I包括安裝部3和工作部，所述工作部上設有耐磨層2，所述耐磨層2為金剛石層，所述耐磨層2與所述基體I為焊接連接。
[0024]所述切磨工具為切割片、打磨片或鉆頭中的一種。
[0025]參閱圖1，本發明的一種切磨工具的制作方法，包括以下步驟:
[0026]I)取切磨工具基體，所述基體為金屬基體，清洗干凈，備用；
[0027]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹金屬粘合劑，然后，在所述基體上依次均勻放置金剛石顆粒和釬焊焊料；
[0028]3)將步驟2)所得基體在真空條件下進行焊接，真空度為10_4_104Pa，焊接溫度為900-1300°C，保溫時間不小于5min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速率為0-30°C /min ；
[0029]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得切磨工具。
[0030]所述步驟3)中焊接溫度為900-1200°C，保溫時間10_60min。
[0031]所述步驟2)中所述釬焊焊料為銅基焊料或鎳基焊料中的一種。
[0032]所述金屬基體為鐵合金基體。
[0033]所述金屬粘合劑為不干強力膠。
[0034]所述步驟I)中清洗操作包括除油、除銹和噴砂操作。
[0035]所述步驟3)中焊接操作在釬焊爐內完成。
[0036]所述切磨工具為切割片、打磨片或鉆頭中的一種。
[0037]實施例一
[0038]I)取鐵質的切割片基體，清洗干凈，備用；
[0039]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹不干強力膠金屬粘合劑，取20目的金剛石顆粒，將其均勻置于所述基體上，然后，在所述金剛石上均勻放置銅基釬焊焊料；
[0040]3)將步驟2)所得基體在釬焊爐內的真空條件下進行焊接，真空度為10_4Pa，焊接溫度為900°C，保溫時間240min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速度為0_30°C /min ；升溫過程為:[0041]a、在15min內將溫度由室溫升至300°C，并在300°C下保持IOmin ；
[0042]b、在20min內將溫度由300°C升至600°C，并在600°C下保持20min ；
[0043]c、在30min內將溫度由600°C升至900°C，并在900°C下保持30min ；
[0044]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得含有金剛石層的切磨片。
[0045]如圖2所示，所得切割片通過安裝部3安裝在切割機上，所述切割片的工作部即焊接連接了金剛石層的耐磨層2。
[0046]實施例二
[0047]I)取鐵質打磨片基體經過除油、除銹和噴砂處理干凈，備用；
[0048]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹不干強力膠金屬粘合劑，取80目的金剛石顆粒，將其均勻置于所述基體上，然后，在所述金剛石上均勻放置釬焊焊料；
[0049]3)將步驟2)所得基體在釬焊爐內的真空條件下進行焊接，真空度為IO2Pa,焊接溫度為1300°C，保溫時間5min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速度為0-30°C /min ;升溫過程為:
[0050]a、在40min內將溫度由室溫升至600°C，并在600°C下保持15min ；
[0051]b、在40min內將溫度由600°C升至900°C，并在900°C下保持20min ；
[0052]c、在20min內將溫度由900°C升至1100°C，并在1100°C下保持30min ；
[0053]d、在20min內將溫度由1100°C升至1300°C，并在1300°C下保持5min ；
[0054]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得打磨部為金剛石層的打磨片。
[0055]所得打磨片通過安裝部安裝在打磨機上，所述打磨片的工作部即焊接連接了金剛石層的耐磨層。
[0056]實施例三
[0057]I)取不銹鋼鉆頭基體，清洗干凈，備用；
[0058]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹不干強力膠金屬粘合劑，取120目的金剛石顆粒，將其均勻置于所述基體上，然后，在所述金剛石上均勻放置釬焊焊料，所述釬焊焊料為銅基焊料；
[0059]3)將步驟2)所得基體在真空條件下進行焊接，真空度為10_3Pa，焊接溫度為950°C，保溫時間2天，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速度為0-30°C /min ;升溫過程為:
[0060]a、在30min內將溫度由室溫升至400°C，并在400°C下保持IOmin ；
[0061]b、在40min內將溫度由400°C升至800°C，并在800°C下保持30min ；
[0062]C、在30min內將溫度由800°C升至950°C，并在1000°C下保持2天；
[0063]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得鉆頭為金剛石層的鉆頭。
[0064]所得鉆頭通過安裝部安裝在鉆機上，所述鉆頭的工作部即焊接連接了金剛石層的耐磨層。
[0065]實施例四
[0066]I)取鐵合金的切磨工具基體，清洗干凈，備用；
[0067]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹金屬粘合劑，取60目的金剛石顆粒，將其均勻置于所述基體上，然后，在所述金剛石上均勻放置鎳基釬焊焊料；
[0068]3)將步驟2)所得基體在真空條件下進行焊接，真空度為10_2Pa，焊接溫度為1200°C，保溫時間60min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速度為0_30°C /min ;升溫過程為:
[0069]a、在30min內將溫度由室溫升至300°C，并在300°C下保持IOmin ；
[0070]b、在20min內將溫度由300°C升至600°C，并在600°C下保持15min ；
[0071]c、在30min內將溫度由600°C升至900°C，并在900°C下保持IOmin ；
[0072]d、在IOmin內將溫度由900°C升至1200°C，并在1200°C下保持60min ；
[0073]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得工作部為金剛石層的切磨工具。
[0074]所得切磨工具通過安裝部安裝在切磨機器上，所述切磨工具的工作部即焊接連接了金剛石層的耐磨層。
[0075]實施例五
[0076]I)取鐵質的切割片基體，清洗干凈，備用；
[0077]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹不干強力膠金屬粘合劑，取40目的金剛石顆粒，將其均勻置于所述基體上，然后，在所述金剛石上均勻放置釬焊焊料，所述釬焊焊料為鎳基焊料；
[0078]3)將步驟2)所得基體在釬焊爐內的真空條件下進行焊接，真空度為IO4Pa,焊接溫度為1100°C，保溫時間lOmin，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速度為0_30°C /min ;升溫過程為:
[0079]a、在IOmin內將溫度由室溫升至200°C，并在200°C下保持IOmin ；
[0080]b、在20min內將溫度由200°C升至400°C，并在400°C下保持5min ；
[0081]c、在IOmin內將溫度由400°C升至700°C，并在700°C下保持15min ；
[0082]d、在30min內將溫度由700°C升至1000°C，并在1000°C下保持IOmin ；
[0083]e、在IOmin內將溫度由1000°C升至1100°C，并在1200°C下保持IOmin ；
[0084]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得切割部為金剛石層的切磨片。
[0085]所得切割片通過安裝部安裝在切割機上，所述切割片的工作部即焊接連接了金剛石層的耐磨層。
[0086]實施例六
[0087]I)取鐵質打磨片基體經過除油、除銹和噴砂處理干凈，備用；
[0088]2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹不干強力膠金屬粘合劑，取50目的金剛石顆粒，將其均勻置于所述基體上，然后，在所述金剛石上均勻放置釬焊焊料；
[0089]3)將步驟2)所得基體在釬焊爐內的真空條件下進行焊接，真空度為4X10_4Pa，焊接溫度為1000°c，保溫時間120min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速度為0_30°C /min ;升溫過程為:
[0090]a、在30min內將溫度由室溫升至600°C，并在600°C下保持IOmin ；
[0091]b、在60min內將溫度由600°C升至900°C，并在900°C下保持20min ；
[0092]c、在IOmin內將溫度由900°C升至1000°C，并在1000°C下保持120min ；
[0093]4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得打磨部為金剛石層的打磨片。
[0094]所得打磨片通過安裝部安裝在角磨機上，所述打磨片的工作部即焊接連接了金剛石層的耐磨層。
[0095]本發明的有益效果為:本發明采用金剛石代替傳統的樹脂作為切磨工具的工作部，將金剛石焊接到金屬基體上；采用釬焊焊料進行焊接，焊接過程中采用程序升溫的方法，溫度控制采用先升溫后保溫的設計，可以有效控制焊接的過程，使金剛石和金屬基體的連接結實穩固。這樣，金剛石顆粒即均勻的分布的金屬基體的外表面上，金剛石層充當了工作層；這種切磨工具環保，在生產時沒有污染，使用過程中不會產生粉塵，結實耐磨；其耐磨程度是傳統的樹脂切磨工具的幾十倍至上百倍，使用前后其直徑基本不發生變化；在使用的時候，也不會產生有毒的氣體，使用完畢之后所留下的金屬基體可以再回收利用。
[0096]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種切磨工具，包括基體，所述基體為金屬基體，所述基體包括安裝部和工作部，其特征在于:所述工作部上設有耐磨層，所述耐磨層為金剛石層，所述耐磨層與所述基體為焊接連接。
2.根據權利要求1所述的切磨工具，其特征在于:所述切磨工具為切割片、打磨片或鉆頭中的一種。
3.根據權利要求1或2所述的切磨工具的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)取切磨工具基體，所述基體為金屬基體，清洗干凈，備用； 2)在步驟I)所得基體上均勻涂抹金屬粘合劑，然后，在所述基體上依次均勻放置金剛石顆粒和釬焊焊料； 3)將步驟2)所得基體在真空條件下進行焊接，真空度為10_4-104Pa，焊接溫度為900-1300°C，保溫時間不小于5min，焊接溫度采用程序升溫的方法，升溫速率為0-30°C /min ； 4)將步驟3)所得產品降溫，取出，即得切磨工具。
4.根據權利要求3所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述步驟3)中焊接溫度為 900-1200°C，保溫時間 10-60min。
5.根據權利要求4所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述步驟2)中所述釬焊焊料為銅基焊料或鎳基焊料中的一種。
6.根據權利要求5所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述金屬基體為鐵合金基體。
7.根據權利要求5所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述金屬粘合劑為不干強力膠。
8.根據權利要求4所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述步驟I)中清洗操作包括除油、除銹和噴砂操作。
9.根據權利要求8所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述步驟3)中焊接操作在釬焊爐內完成。
10.根據權利要求3所述的切磨工具的制作方法，其特征在于:所述切磨工具為切割片、打磨片或鉆頭中的一種。
【文檔編號】B23B51/00GK103752908SQ201310695370
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】宋鵬飛 申請人:煙臺佳潤船舶工程有限公司