一种钎焊电镀组合式金刚石工具及其加工方法与流程

1.本发明是关于一种金刚石工具及其加工方法，特别是关于一种钎焊电镀组合式金刚石工具及其加工方法。


背景技术：

2.金刚石工具是指一类用金刚石的颗粒或粉末作为主要元素的工具，按照用途可以分为：磨具、锯切工具、钻探工具以及其他工具几类，其中，锯切工具主要有圆锯片、排锯、带锯和丝锯等。
3.目前常见的金刚石工具主要采用电镀、热固化和钎焊的方式进行加工，电镀金刚石工具虽然具有等高性好、加工精度高的优点，但是其在生产过程中仅仅是靠镀层机械包埋镶嵌的方式对金刚石磨料进行固定，这样就使得电镀金刚石工具在使用过程中容易出现金刚石磨料脱落的情况，使用寿命较短；热固化金刚石工具是用金属粉末与金刚石磨料颗粒混合压坯烧结制成的，在孕镶金刚石磨料与胎体材料界面上既不浸润也无结合强度，同样会出现金刚石磨料利用率低、使用寿命短的缺点；钎焊金刚石工具的钎料层对金刚石磨料的把持力更高，具有较长的使用寿命，但是其存在着金刚石磨料等高性差，加工精度差的缺点。
4.因此，无论是电镀金刚石工具、热固化金刚石工具还是钎焊金刚石工具，都存在着使用效果差的问题，不能同时满足金刚石工具使用过程的加工精度要求和使用寿命要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种钎焊电镀组合式金刚石工具及其加工方法，其能够提高金刚石工具的使用效果，满足了金刚石工具加工精度和使用寿命的要求。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种钎焊电镀组合式金刚石工具，包括：切割片、连接固定机构、组合式切割机构。
7.所述连接固定机构设于所述切割片内，所述连接固定机构包括固定盘，所述固定盘与切割片固定连接；
8.所述组合式切割机构设于所述切割片的外侧，所述组合式切割机构包括多组基体，多组所述基体均匀分布于所述切割片的外侧，多组所述基体的外侧设有连接镀膜层，所述连接镀膜层的外侧设有耐磨金刚石颗粒，所述耐磨金刚石颗粒与连接镀膜层之间填充有钎料。
9.在一个或多个实施方式中，所述固定盘的外侧开设有多个均匀分布的固定孔，便于通过固定孔对固定盘进行装配固定，从而便于对切割片进行装配。所述固定盘内固定连接有固定端，所述固定端与固定盘一体化成型，通过对固定端进行传动连接的方式对固定盘进行旋转驱动，从而便于对切割片进行驱动控制。且所述固定端内开设有阶梯固定孔，通过开设阶梯固定孔对固定端进行装配固定。
10.在一个或多个实施方式中，多组所述基体的两侧均开设有电镀限位槽，通过开设
电镀限位槽对空镀层与镀膜层进行装配限位。所述电镀限位槽内设有多组均匀分布的空镀层。便于通过多个空镀层对镀膜层进行限位。同时，通过设置空镀层提高了镀膜层与基体的接触充分性，提高了连接镀膜层与基体的结合强度。
11.在一个或多个实施方式中，多组所述空镀层之间设有镀膜层，通过镀膜层对钎料起到限位阻隔的作用，提高了钎料对耐磨金刚石颗粒进行限位固定的稳定性，减小了耐磨金刚石颗粒在使用过程中出现脱落的情况。所述空镀层与镀膜层的横截面均呈梯形设置，通过将空镀层和镀膜层设置为梯形，提高了空镀层和镀膜层与钎料的结合强度，延长了金刚石工具的使用寿命。
12.一种钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，包括以下步骤：
13.s1、基体清洁，首先采用清洗液体对基体表面粘附的油污以及氧化层进行清洁处理，并对清洁后的基体进行干燥处理；
14.s2、空镀处理，在基体两侧的电镀限位槽内进行空镀处理，形成空镀层；
15.s3、镀膜处理，在电镀限位槽内多组空镀层之间电镀多组镀膜层，通过多组空镀层与镀膜层的相互配合形成连接镀膜层；
16.s4、上料，将细粒度的金刚石磨料分布在基体的连接镀膜层上，使得细粒度的金刚石磨料预埋进连接镀膜层内，从而得到金刚石毛坯；
17.s5、钎料填充，在金刚石毛坯的外侧填充钎料合金；
18.s6、钎焊处理，采用钎焊的工艺对细粒度的金刚石磨料进行钎焊处理。
19.在一个或多个实施方式中，所述清洁液体为丙酮和酒精中的一种，通过清洁液体对基体表面的油污和氧化层进行清洁的方式，提高了连接镀膜层与基体的结合强度。所述基体采用超声波清洗机进行清洁处理，通过采用超声波清洗机对基体进行充分清洗。所述基体清洗完成后需采用蒸馏水进行冲洗，通过采用蒸馏水冲洗的方式提高了对基体进行清洗的效果，避免了出现清洁液体对基体产生腐蚀的情况。
20.在一个或多个实施方式中，所述空镀材料为金属镍，所述连接镀膜层的厚度为1-3μm，便于提高连接镀膜层与基体的结合强度。
21.在一个或多个实施方式中，所述s3中采用电镀液进行镀膜处理，所述电镀液为硫酸镍、氯化镍、硫酸钴和硼酸的混合物，所述金刚石磨料的大小为200-300μm。
22.在一个或多个实施方式中，所述钎料为bni-2、ni260a或cusbniti中的一种或几种的混合物。
23.优选地，所述钎料为bni-2和ni260a的混合物。
24.在一个或多个实施方式中，所述钎焊处理采用在真空度2
×
10-2
pa，所述钎焊温度为750℃-900℃，所述钎焊时间为15min-30min。
25.优选地，所述钎焊温度选用800℃，所述钎焊时间为30min。
26.与现有技术相比，本发明的金刚石工具采用钎焊和电镀组合的方式进行加工生产，在保证金刚石工具加工精度的同时，可延长金刚石工具的使用寿命，显著提高了金刚石工具的使用效果。
附图说明
27.图1是根据本发明一实施方式的立体图。
28.图2是根据本发明一实施方式的剖视图。
29.图3是图2中a处结构示意图。
30.图4是根据本发明一实施方式的加工流程图。
31.主要附图标记说明：
32.1-切割片，2-连接固定机构，201-固定盘，202-固定孔，203-固定端，204-阶梯固定孔，3-组合式切割机构，301-基体，302-连接镀膜层，303-耐磨金刚石颗粒，304-钎料，305-空镀层，306-镀膜层。
具体实施方式
33.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
34.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
35.如图1至图4所示，根据本发明一实施方式的一种钎焊电镀组合式金刚石工具，包括：切割片1、连接固定机构2、组合式切割机构3。
36.如图1所示，连接固定机构2设于切割片1内，便于通过连接固定机构2对切割片1进行装配固定与旋转驱动。连接固定机构2包括固定盘201，固定盘201与切割片1固定连接，通过固定盘201对切割片1起到支撑固定与旋转驱动的作用。
37.如图1所示，固定盘201的外侧开设有多个均匀分布的固定孔202，便于通过固定孔202对固定盘201进行装配固定，从而便于对切割片1进行装配。固定盘201内固定连接有固定端203，固定端203与固定盘201一体化成型，通过对固定端203进行传动连接的方式对固定盘201进行旋转驱动，从而便于对切割片1进行驱动控制。且固定端203内开设有阶梯固定孔204，通过开设阶梯固定孔204对固定端203进行装配固定。
38.如图2至图3所示，组合式切割机构3设于切割片1的外侧，便于通过组合式切割机构3对切割片1起到耐磨防护的作用。组合式切割机构3包括多组基体301，多组基体301均匀分布于切割片1的外侧，通过多组基体301对耐磨金刚石颗粒303与钎料304进行承载限位。
39.如图2至图3所示，多组基体301的外侧设有连接镀膜层302，通过连接镀膜层302对钎料304与基体301起到连接固定的作用。同时，通过连接镀膜层302对耐磨金刚石颗粒303与钎料304起到等高限位的作用。提高了后续耐磨金刚石颗粒303的钎焊平整性，从而提高了金刚石工具的加工精度。
40.如图2至图3所示，连接镀膜层302的外侧设有耐磨金刚石颗粒303，通过耐磨金刚石颗粒303增加了基体301的耐磨强度，延长了金刚石工具的使用寿命。耐磨金刚石颗粒303与连接镀膜层302之间填充有钎料304，通过钎料304对连接镀膜层302与连接镀膜层302起到连接固定的作用。通过钎料304对耐磨金刚石颗粒303进行固定限位的方式提高了耐磨金刚石颗粒303的结合强度，减小了耐磨金刚石颗粒303在使用过程中出现脱落的情况，延长了金刚石工具的使用寿命。
41.其中，多组基体301的两侧均开设有电镀限位槽，通过开设电镀限位槽对空镀层305与镀膜层306进行装配限位。
42.如图2至图3所示，电镀限位槽内设有多组均匀分布的空镀层305。便于通过多个空镀层305对镀膜层306进行限位。同时，通过设置空镀层305提高了镀膜层306与基体301的接触充分性，提高了连接镀膜层302与基体301的结合强度。
43.如图2至图3所示，多组空镀层305之间设有镀膜层306，通过镀膜层306对钎料304起到限位阻隔的作用，提高了钎料304对耐磨金刚石颗粒303进行限位固定的稳定性，减小了耐磨金刚石颗粒303在使用过程中出现脱落的情况。空镀层305与镀膜层306的横截面均呈梯形设置，通过将空镀层305和镀膜层306设置为梯形，提高了空镀层305和镀膜层306与钎料304的结合强度，延长了金刚石工具的使用寿命。
44.清洁液体为丙酮和酒精中的一种，通过清洁液体对基体301表面的油污和氧化层进行清洁的方式，提高了连接镀膜层302与基体301的结合强度。基体301采用超声波清洗机进行清洁处理，通过采用超声波清洗机对基体301进行充分清洗。基体301清洗完成后需采用蒸馏水进行冲洗，通过采用蒸馏水冲洗的方式提高了对基体301进行清洗的效果，避免了出现清洁液体对基体301产生腐蚀的情况。
45.空镀材料为金属镍，连接镀膜层302的厚度为1-3μm，便于提高连接镀膜层302与基体301的结合强度。
46.电镀液为硫酸镍、氯化镍、硫酸钴和硼酸的混合物，金刚石磨料的大小为200-300μm。
47.钎料为bni-2、ni260a或cusbniti中的一种或几种的混合物。
48.优选地，钎料为bni-2和ni260a的混合物。
49.钎焊处理采用在真空度2
×
10^(-2)pa，钎焊温度为750℃-900℃，钎焊时间为15min-30min。
50.优选地，钎焊温度选用800℃，钎焊时间为30min。
51.实施例一：
52.一种钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，包括以下步骤：
53.s1、基体清洁，首先采用丙酮作为清洗液体对基体301表面粘附的油污以及氧化层进行清洁处理，同时，采用蒸馏水对清洁后的基体301进行冲洗，并对冲洗后的基体301进行干燥处理；
54.s2、空镀处理，采用金属镍作为空镀材料在基体301两侧的电镀限位槽内进行空镀处理，形成空镀层305；
55.s3、镀膜处理，采用硫酸镍、氯化镍、硫酸钴和硼酸组成的电镀液在电镀限位槽内多组空镀层305之间电镀多组镀膜层306，通过多组空镀层305与镀膜层306的相互配合形成3μm连接镀膜层302；
56.s4、上料，将大小为200-300μm的金刚石磨料分布在基体301的连接镀膜层302上，使得细粒度的金刚石磨料预埋进连接镀膜层302内，从而得到金刚石毛坯；
57.s5、钎料填充，在金刚石毛坯的外侧填充钎料合金；
58.s6、钎焊处理，在真空度2
×
10-2
pa，钎焊温度为800℃，钎焊时间为30min的条件下，采用钎焊的工艺对细粒度的金刚石磨料进行钎焊处理。
59.实施例二：
60.一种钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，包括以下步骤：
61.s1、基体清洁，首先采用丙酮作为清洗液体对基体301表面粘附的油污以及氧化层进行清洁处理，同时，采用蒸馏水对清洁后的基体301进行冲洗，并对冲洗后的基体301进行干燥处理；
62.s2、空镀处理，采用金属镍作为空镀材料在基体301两侧的电镀限位槽内进行空镀处理，形成空镀层305；
63.s3、镀膜处理，采用硫酸镍、氯化镍、硫酸钴和硼酸组成的电镀液在电镀限位槽内多组空镀层305之间电镀多组镀膜层306，通过多组空镀层305与镀膜层306的相互配合形成3μm连接镀膜层302；
64.s4、上料，将大小为200-300μm的金刚石磨料分布在基体301的连接镀膜层302上，使得细粒度的金刚石磨料预埋进连接镀膜层302内，从而得到金刚石毛坯；
65.s5、钎料填充，在金刚石毛坯的外侧填充钎料合金；
66.s6、钎焊处理，在真空度2
×
10-2
pa，钎焊温度为950℃，钎焊时间为25min的条件下，采用钎焊的工艺对细粒度的金刚石磨料进行钎焊处理。
67.实施例三：
68.一种钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，包括以下步骤：
69.s1、基体清洁，首先采用酒精作为清洗液体对基体301表面粘附的油污以及氧化层进行清洁处理，同时，采用蒸馏水对清洁后的基体301进行冲洗，并对冲洗后的基体301进行干燥处理；
70.s2、空镀处理，采用金属镍作为空镀材料在基体301两侧的电镀限位槽内进行空镀处理，形成空镀层305；
71.s3、镀膜处理，采用硫酸镍、氯化镍、硫酸钴和硼酸组成的电镀液在电镀限位槽内多组空镀层305之间电镀多组镀膜层306，通过多组空镀层305与镀膜层306的相互配合形成3μm连接镀膜层302；
72.s4、上料，将大小为200-300μm的金刚石磨料分布在基体301的连接镀膜层302上，使得细粒度的金刚石磨料预埋进连接镀膜层302内，从而得到金刚石毛坯；
73.s5、钎料填充，在金刚石毛坯的外侧填充钎料合金；
74.s6、钎焊处理，在真空度2
×
10-2
pa，钎焊温度为750℃，钎焊时间为20min的条件下，采用钎焊的工艺对细粒度的金刚石磨料进行钎焊处理。
75.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.一种钎焊电镀组合式金刚石工具，其特征在于，包括：切割片；连接固定机构，设于所述切割片内，所述连接固定机构包括固定盘，所述固定盘与切割片固定连接；组合式切割机构，设于所述切割片的外侧，所述组合式切割机构包括多组基体，多组所述基体均匀分布于所述切割片的外侧，多组所述基体的外侧设有连接镀膜层，所述连接镀膜层的外侧设有耐磨金刚石颗粒，所述耐磨金刚石颗粒与连接镀膜层之间填充有钎料。2.如权利要求1所述的钎焊电镀组合式金刚石工具，其特征在于，所述固定盘的外侧开设有多个均匀分布的固定孔，所述固定盘内固定连接有固定端，所述固定端与固定盘一体化成型，且所述固定端内开设有阶梯固定孔。3.如权利要求1所述的钎焊电镀组合式金刚石工具，其特征在于，多组所述基体的两侧均开设有电镀限位槽，所述电镀限位槽内设有多组均匀分布的空镀层。4.如权利要求3所述的钎焊电镀组合式金刚石工具，其特征在于，多组所述空镀层之间设有镀膜层，所述空镀层与镀膜层的横截面均呈梯形设置。5.一种如权利要求1至4任意一项权利要求所述的钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、基体清洁，首先采用清洗液体对基体表面粘附的油污以及氧化层进行清洁处理，并对清洁后的基体进行干燥处理；s2、空镀处理，在基体两侧的电镀限位槽内进行空镀处理，形成空镀层；s3、镀膜处理，在电镀限位槽内多组空镀层之间电镀多组镀膜层，通过多组空镀层与镀膜层的相互配合形成连接镀膜层；s4、上料，将细粒度的金刚石磨料分布在基体的连接镀膜层上，使得细粒度的金刚石磨料预埋进连接镀膜层内，从而得到金刚石毛坯；s5、钎料填充，在金刚石毛坯的外侧填充钎料合金；s6、钎焊处理，采用钎焊的工艺对细粒度的金刚石磨料进行钎焊处理。6.如权利要求5所述的钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，其特征在于，所述清洁液体为丙酮和酒精中的一种，所述基体采用超声波清洗机进行清洁处理，所述基体清洗完成后需采用蒸馏水进行冲洗。7.如权利要求5所述的钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，其特征在于，所述空镀材料为金属镍，所述连接镀膜层的厚度为1-3μm。8.如权利要求5所述的钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，其特征在于，所述s3中采用电镀液进行镀膜处理，所述电镀液为硫酸镍、氯化镍、硫酸钴和硼酸的混合物，所述金刚石磨料的大小为200-300μm。9.如权利要求5所述的钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，其特征在于，所述钎料为bni-2、ni260a或cusbniti中的一种或几种的混合物。10.如权利要求5所述的钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，其特征在于，所述钎焊处理采用在真空度2
×
10-2
pa，所述钎焊温度为750℃-900℃，所述钎焊时间为15min-30min。

技术总结
本发明公开了一种钎焊电镀组合式金刚石工具及其加工方法，一种钎焊电镀组合式金刚石工具包括切割片、连接固定机构、组合式切割机构。连接固定机构设于切割片内，连接固定机构包括固定盘。组合式切割机构设于切割片的外侧，组合式切割机构包括多组基体，多组基体的外侧设有连接镀膜层，连接镀膜层的外侧设有耐磨金刚石颗粒。一种钎焊电镀组合式金刚石工具的加工方法，包括以下步骤：基体清洁、空镀处理、镀膜处理、上料、钎料填充和钎焊处理。本发明的金刚石工具采用钎焊和电镀组合的方式进行加工生产，在保证金刚石工具加工精度的同时，可延长金刚石工具的使用寿命，显著提高了金刚石工具的使用效果。金刚石工具的使用效果。金刚石工具的使用效果。


技术研发人员：万武辉
受保护的技术使用者：上海科弗新材料科技有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/7/27