5.烧结工艺中推广真空保护气氛热压烧结工艺与设备
烧结是金刚石锯片生产中一道关键工艺,它的好坏将影响锯片的刀头密度、硬度与切割性能,烧结设备的技术性能也影响锯片生产成本、产品与质量。最近我们对金刚石锯片整体烧结炉进行了调研,用几种有代表性的炉型同时采用同一配方粉末进行对比烧结试验,其结果表明:
氢气保护、无压烧结并式炉与钟罩炉适于生产低档小尺寸锯片,它单次产量大,但锯片寿命较低;
CSF500热压烧结炉,炉温分布均匀,氮气保护加压烧结锯片硬度高,密度大。锯切时锋利、寿命长,可生产高档锯片,并能生产多规格多品种锯片;
RYL系列中频气氛保护热压烧结炉设计性能优越,适于单一规格锯片的大批量生产,但对于多品种的适应性差,炉温分布有待进一步完善;
SF500、ZBRY-2型烧结炉经过完善后,是一种有发展前途的烧结设备。
6.金刚石绳锯生产中采用热等静压与高温钎焊工艺
近十年来,金刚石绳锯在采石与建筑工程中得到了创造性的应用,使金刚石绳锯从采石场到石材加工厂,从大块切割到修整成形,从板材切割到异形制品的加工以及建筑工程中多种应用,在世界范围的石材切割中占有10%的份额,并且还有不断增长的趋势。在发展进程中有几个主要特点:
串珠生产方法由电镀单层与双层金属金刚石串珠,到热压烧结及高温钎焊串珠,使绳锯应用范围由大理石扩大到花岗岩与混凝土。
绳锯直径由10~12mm减小到6~8mm,提高了加割效率,降低了材料消耗。
CNC控制的绳锯机的发展,使多绳锯成为可能,从而使绳锯机进入板材厂,可有效切割板材与异形制品,可取代框架锯与桥式板材锯机。
将热等静压工艺用于串珠生产,提高串珠的密度、硬度、强度与使用寿命。
热等静压是将烧结好的制品,置于热等静压机中,以惰性气体Ar为传压介质,温度升至1320~1400℃,气体受热膨胀产生80~150MPa压力,将串珠置于玻璃包套中处理一定时间即可。
热等静压可降低制品中的孔隙度,提高密度、强度、冲击韧性及使用性能。我国北京钢铁研究院、中南工大粉冶所、北京有色金属研究总院、株洲硬质合金厂都有热等静压设备。
采用单层高温钎焊金刚石串珠
该工艺是我国台北台湾砂轮制造公司推出的专利新技术,高温钎焊串珠中金刚石排列规则,分布合理,化学键合与冶金结合并存,金刚石把持力强、突出高。其金刚石使用量可节省一半,锯切速度为普通锯片的2~4倍,切割寿命相当,锯片成本下降。