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Title:
DIAMOND BEAD STRING, METHOD FOR MANUFACTURING SAME AND WIRE SAW WITHOUT MATRIX SUPPORT LAYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/021593
Kind Code:
A1
Abstract:
A diamond bead string, a method for manufacturing same and a diamond bead string wire saw without a matrix support layer. The method for manufacturing the diamond bead string comprises the following steps: evenly mixing metal powder, diamond and an organic binding agent; manufacturing a rough blank of the diamond bead string through pre-hot-pressing molding or metal injection molding (MIM); placing the rough blank in a high-temperature furnace for one-step sintering molding process after degreasing, to obtain a finished product of the diamond bead string. The rough blank is sintered in one step to form an entire cylindrical bead string without a bead string matrix layer, and the external diameter of the bead string becomes smaller, so that a steel wire is directly inserted into the bead string to form a diamond wire saw with a smaller external diameter; the bead string is molded integrated without a last-stage impregnation process, so that the production cost of the diamond bead string is greatly reduced. Furthermore, the diameter of the diamond wire saw is smaller, and a cutting seam of a stone material to be cut is smaller, so that the yield of rough stone blocks is improved. The present invention is beneficial to wide popularization and utilization of the diamond wire saw.

Inventors:
RUAN KERONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/081355
Publication Date:
February 19, 2015
Filing Date:
August 13, 2013
Export Citation:
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Assignee:
RUAN KERONG (CN)
International Classes:
B22F5/00; B23D61/18; B28D1/02; B28D1/06
Foreign References:
CN102825254A2012-12-19
Attorney, Agent or Firm:
XIAMEN CHENGDE INTELLECTUAL PROPERTY LAW FIRM(GENERAL PARTNERSHIP) (CN)
厦门市诚得知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种金刚石串珠的制备方法, 其特征在于包括如下步骤:

1)、 将金属预合金粉末、 金刚石和有机结合剂混合均匀;

2)、 通过预热压成型工艺或 MIM注塑成型工艺, 也可以利用冷压成型工艺 制成金刚石串珠粗坯;

3)、 采用预热压成型或 MIM注塑成型经脱脂后将粗坯放入真空炉或氢气炉 等高温炉中一次性烧结成型得到金刚石串珠成品, 而冷压成型工艺时可直接将 粗坯放入真空炉或氢气炉等高温炉中一次性烧结成型得到不需要基体支撑层的 金刚石串珠成品。

2、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述的金 属预合金粉末是由降低烧结温度的非金属元素 B、 Si、 P的全部或部分和以下全 部或部分金属成分构成的: Co、 Ni、 Cu、 Ti、 Cr、 Sn、 Mo、 Wc、 W、 Fe、 Mn, 其中金属预合金粉末中非金属元素占全部质量的 10%以下。

3、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述的金 刚石也可以是其它超硬材料, 例如硬质合金、 立方氮化硼、 碳化硼、 金刚石厚 膜、 碳化硅、 氧化铝以及它们的混合物。

4、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述的金 刚石也可以是表面镀钛或包裹有含有与碳易发生反应键合的元素的合金粉, 其 中键合元素例如钛、 铬、 钼、 钨、 硼、 硅及它们的混合物, 以提高金刚石在金 属胎体中的结合力, 提高工作层的使用寿命及效率。

5、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述金属 预合金粉末与金刚石混合颗粒与有机结合剂的体积比为 75-50%: 25-50%, 其中 的有机结合剂包括热塑性树脂、 增塑剂及润滑剂, 一般选用聚乙烯、 石蜡、 硬 脂酸, 金刚石串珠粗坯的烧结温度为 700°C— 890°C。 6、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述的预 热压成型工艺是将混合料 (包含金刚石、 有机结合剂、 金属预合金粉末), 放入 钢模中在温度为 10°C— 250°C的中温热压机中热压成型,或在温度为 100°C— 250 °C的模腔中加压成型粗坯。

7、根据权利要求 1至 5任一项所述的金刚石串珠的制备方法,其特征在于: 所述的金刚石串珠在高温炉中直接烧结成整体圆筒状串珠, 该串珠不需要串珠 基体作为支撑底层, 因此, 可使得串珠直径变小。

8、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述的金 刚石串珠粗坯, 在烧结后直径最小可达 lmm, 在制成金刚石绳锯时, 串珠外径 最佳为 3〜5mm。

9、 根据权利要求 1所述的金刚石串珠的制备方法, 其特征在于: 所述的金 刚石串珠粗坯烧结后, 直径可达 5mm— 12mm。

10、 根据权利要求 1至 6之一或 8或 9所述的金刚石串珠的制备方法, 其 特征在于: 所述的金刚石串珠可以一次性形成至少一种下面复杂的结构:

1 ) 串珠两端可带有小孔;

2 ) 串珠两端可开槽;

3 ) 串珠表面可形成螺紋状;

4 ) 串珠内腔可形成螺紋状;

5 ) 串珠底部可形成凸肩;

6) 串珠两头可形成锥度。

11、 一种无基体支撑层的金刚石串珠绳锯, 其包含若干由权利要求 1至 10之一 所述的金刚石串珠的制备方法得到的串珠, 各串珠直接串于钢丝绳或钢性线条 上, 且在相邻串珠之间由橡塑材料包覆、 隔离固定。

Description:
金刚石串珠、 制备方法及无基体支撑层的绳锯 技术领域

本发明公开一种金刚石串珠、 制备方法及不需要基体支撑层的金刚石绳锯, 按国际专利分类表 (IPC)划分属于金刚石工具元件技术领域, 尤其是涉及一种利 用金属粉末注塑成型工艺 (MIM) 生产金刚石串珠, 该串珠是金刚石绳锯或线锯 的重要构成元件。

背景技术

金刚石绳锯是由圆筒状的金刚石串珠串到钢丝 绳上,再通过橡塑间隔套将每 个串珠固定起来, 形成完整的金刚石绳锯, 其中圆筒状的金刚石串珠是由圆筒 状基体层 A和上面的含金刚石颗粒工作层 B构成, 见图 1所示。 这是目前金刚 石串珠的通用结构。

金刚石绳锯应用是从 1970年开始并推广的, 由于它长度可针对切割对象的 大小进行调整, 弯曲度好, 对切割环境适用性强, 因而被广泛应用于花岗石、 大理石矿山开采切割及石材加工厂内的异形、 弧形石制品切割等, 另外金刚石 绳锯也可应用于混凝土立柱等建筑的切割。

现有的金刚石绳锯外径 (金刚石串珠)在 Φ 7- Φ 11毫米, 其中, 金刚石串珠基 本生产工艺流程如下: 先将圆筒状串珠基体备好, 将金属粉和金刚石拌匀, 然 后装入金属冷压模上冷压, 即将工作层冷压到串珠基体上, 或者先冷压一工作 层圈再套到基体上, 形成形状相近的粗坯, 然后将冷压好的粗坯置于石墨模具 中, 放入热压机中热压烧结成形。 另一种烧结工艺是将冷压好的粗坯直接放入 氢气炉中烧结成型, 除此之外, 烧结还有采用热等静压工艺。 除以上所述工艺, 还有通过电镀及钎焊工艺将金刚石直接结合在 基体表面而形成金刚石串珠, 但 该产品只限用于大理石等软性材料的切割, 否则由于只有单层金刚石而使用寿 命较短。

由于金刚石绳锯生产中, 金刚石串珠的生产工艺主要是冷压成型烧结工 艺, 该工艺通常是将原材料放置于普通的冷压成型 模具中冷压出初坯, 然后将初坯 和串珠基体一起在高温热压机 (700-900度) 烧结成型或在高温炉中烧结成型。 该传统工艺生产效率较低。 传统生产金刚石串珠的工艺同时涉及到金刚石 串珠 中需要设置一个环形基体, 该基体与含金刚石的工作层相结合后成金刚石 串珠。 传统金刚石串珠设置一层基体的目的是可在基 体内壁加工螺紋状沟槽, 该沟槽 在金刚石串珠与钢丝绳固定时, 串珠旁边的为固定串珠的橡塑材料, 可在橡塑 材料成型时挤入螺紋状沟槽中, 另一方面, 基体层长度比串珠工作层大, 形成 台阶状, 该台阶基体也可嵌入橡塑材料层中, 使得串珠在切割过程中不易转动 而失效。 但是, 1mm左右的基体, 可使得整体金刚石绳锯的外径增加, 生产成 本较高。 另一方面金刚石绳锯的外径增加, 使得切割石材时切缝增大, 造成石 材原料的极大浪费。 例如在花岗岩的切割领域, 一方面金刚石绳锯的每平方米 的切割费用比金刚石圆盘锯或砂锯的成本高, 因而无法取代金刚石圆盘锯和砂 锯的使用; 另一方面目前市场上通用的小直径绳锯, 其外径是 7.2mm, 切缝相 对较宽, 也限制了它花岗石大板的切割使用。

以上这两点因素,使得金刚石绳锯在石材荒料 的加工切割方面无法大规模地 推广使用。

为解决大规模生产成本问题,国外文献有论述 过利用金属粉末领域的金属粉 末注塑成型 (MIM) 工艺来生产金刚石工具的技术。 该工艺基本原理与金属粉 末注塑成型工艺相类似, 即利用现有的一种制造复杂的金属元件的冶金 工艺, 为适合金刚石元件特点而作一些调整创新。 原有的金属粉末注塑成型工艺是首 先将超细金属预合金粉末与聚烯烃等热塑性有 机粘结剂均匀混合, 经制粒后置 于注塑机中加热约 150°C, 注塑入已开有产品模的模腔中, 就会固化成型。将固 化成型的粗坯中的有机粘结剂通过脱脂炉或通 过化学溶液脱脂等方法脱除有粘 结剂, 最后将毛坯放入高温炉中最终烧结成型。

美国文献 US2005271539(A1), 在中国专利族 CN 1714990, 公开一种金刚石 元件,例如线锯的插入物,通过含有以下步骤的 法制备:制备金属粉的起始混合 物, 通过特定的塑性添加剂塑化起始混合物, 添加金刚石颗粒, 通过 MIM技术 注模成型, 去除塑性添加剂, 将已制好的含多层金刚石的毛坯串入金属圆筒 基 体上, 再放入高温炉烧结后, 由于成品烧结温度为 900度以上, 烧结的成品含 有很多孔隙, 因而需要再将含孔隙的金刚石串珠再进行渗入 Cu/Ag等低共熔合 金或另一些低温合金进行空隙渗入填埋处理。 但这种工艺的生产成本仍然较高, 原因是一方面, 在烧结成型的金刚石元件上, 形成了很多孔隙, 因此, 后期还 必须增加一道渗透银铜等合金溶液的工序, 由于银铜合金价格较昂贵, 再加上 渗透工序复杂, 因此增加了金刚石串珠的生产成本; 另一方面, 金刚石串珠还 是传统的设计, 即金刚石串珠毛坯需要再装入金属圆筒基体上 , 然后再烧结, 这样不仅增加了成本, 也无法制成小直径的多层金刚石串珠。 即使制成例如直 径 5mm的含基体的金刚石串珠, 但由于工作成在基体之上, 也无法有充分的厚 度例如 lmm以上, 从而影响到切割石材的使用寿命。 再次增设金属圆状筒基体 层, 也增加了工艺的复杂性, 从而也增加了成本。

发明内容

针对现有技术的不足, 本发明提供了一种金刚石串珠及制备方法, 即设计 了一种无基体支撑的的金刚石串珠, 区别于单层电镀或钎焊的金刚石串珠, 该 无基体支撑的的金刚石串珠, 也含有多层金刚石, 从而增加使用寿命, 并且一 次性烧结完成, 无需最后的渗透银铜等合金溶液的工序。

为达到上述目的, 本发明是通过以下技术方案实现的:

一种金刚石串珠的制备方法, 包括如下步骤:

1)、 将金属粉、 金刚石和有机结合剂混合均匀;

2)、 制成金刚石串珠粗坯;

3)、 脱脂后将粗坯放入真空炉或氢气炉或高温炉中 一次性烧结成型得到金 刚石串珠成品。 为了避免金刚石与金属粉混合物烧结成型后, 产品内部形成较多的孔隙。 我们一方面将金属粉的配方进行合理设计,我 们将少量的 B、 Si、 P等元素引入, 将之与 Co,Cr,Ni,W,WC,Mn,Fe,Cu,Sn,Mo的部分或全部形成合金 在烧结时 B,Si,P 等元素可降低金属粉烧结温度, 并在烧结过程消除空隙。 以上金属及非金属可 制成预合金粉末。 另一方面, 为了减少金刚石串珠直径, 我们采取不需要金刚 石串珠基体的设计。

制成毛坯的一种工艺是, 即采取 "预热压成型工艺"。 该工艺是将混合料颗 粒 (包含金刚石、 热塑性结合剂、 金属粉), 放入钢模中在温度为 10°C— 250°C 的中温热压机中热压成型,或在温度为 100°C— 250°C的模腔中加压成型粗坯 (毛 坯)。

具体的步骤是, 首先将金属预合金粉末与金刚石混合均匀后, 添加石蜡、 聚乙烯等有机粘结剂后, 在密炼机上混料造粒, 也可以在中温拌料机上将金属 预合金粉末、 金刚石及有机粘结剂揉合均匀后, 制成直径 Φ 3mm左右的颗粒, 然后将这些颗粒定量装入模具 (见图 7) 中, 放置于温度 100-200 °C的平板压机 上热压。 该模具在热压时, 由于颗粒状原料在约 200°C的模腔中软化, 加压时模 具漏斗上的原料挤压进入底下模腔里成型。 最后将模具冷却脱模后便制得圆筒 状毛坯。将毛坯放入脱脂炉中脱去有机粘结剂 后, 在高温炉中 860°C烧结成型为 最终广品。

进一步, 所述的金刚石也可以是其它超硬材料, 例如硬质合金、 立方氧化 硼、 碳化硼、 金刚石厚膜、 碳化硅、 氧化铝以及它们的混合物。 进一步, 所述的金刚石也可以是表面镀钛或包裹有与碳 易发生反应键合的 元素, 例如钛、 铬、 钼、 钨、 硼、 硅及它们的混合物, 以提高金刚石在金属胎 体中的结合力, 提高工作层的使用寿命及效率。

将已经压好的含有金刚石的圆筒状粗坯, 通过脱脂炉脱脂后, 放入真空炉, 也可以是含有保护气体或还原气体的高温炉中 烧结成型。

进一步, 所述的金刚石串珠粗坯的烧结温度为 700°C— 890°C。 制成金刚石串珠毛坯的另一种方法是利用金属 粉末注塑成型工艺, 直接形 成整体圆筒状串珠。 该工艺是将混合料颗粒 (包含金刚石、 热塑性结合剂、 金 属粉), 放入注塑机中, 注塑成型, 便得到毛坯。 金刚石制品金属粉末注塑成型制造工艺流程如 下:

金属粉末、 金刚石、 有机粘接剂一混料一成型一脱脂一烧结一后处 理一成 品一串入钢丝绳一将串珠间隔注塑包裹成为完 整的金刚石绳锯。

注射成型步骤是: 将含有机粘合剂的混合料制成颗粒状后, 加到注塑机料 柜中加热熔化后, 在注塑机螺杆的压力下, 将熔融状态的混合料注入已设计好 制品形状的模腔内, 由于模腔温度低, 因而含有机粘合剂的混合料就冷却固化 成型。 脱模后便可得成型毛坯。 注塑压力可为 10--180Mpa。

预热压成型工艺与金属粉末注塑成型工艺的区 别在于以下步骤中的金属粉 末、 金刚石、 有机粘接剂一混料一成型有些区别, 即预热压成型工艺是原材料 混合物在热压机里成型, 而金属粉末注塑成型工艺 (MIM) 原材料混合物在热压 机里成型。 而脱脂一烧结一后处理一成品工艺则相同。

如上所述, 金属粉末注塑成型工艺具体流程为:

金属粉末、 金刚石、 有机粘接剂一混料一成型一脱脂一烧结一后处 理一成 金属粉末及配方的设计, 是为了更好地降低烧结温度, 一方面是较低温度 烧结, 可减少金刚石强度在高温烧结炉中的下降程度 。 另一方面, 合理的金属 粉末及配方的设计, 也可避免烧结的产品含有较多气孔而需要再次 处理。

我们采取的金属预合金粉, 粒度尺寸在 0. 5-20um, 以便有利于烧结。

为避免烧结后制品易形成很多气孔, 首先我采取在金属粉末中加入能降低 金属熔点的非金属元素 P, Si等, 再次是降低烧结温度为 750-890°C左右。 这样 通过此措施, 烧结后串珠密度较高无气孔。 金属粉成分是 B、 P、 Si, 它们的部 分或全部和由以下全部或部分金属成分构成的 : Co、 Ni、 Cu、 Ti、 Cr、 Sn、 Mo、 Wc、 W、 Fe、 Mn。

有机结合剂由热塑性树脂、 增塑剂及润滑剂组成, 一般不超过整个体积比 的 40%。 一般选用聚乙烯、 石蜡、 硬脂酸等。 也可以选用其它有机粘结剂, 例如 聚丙烯、 醋酸乙基乙烯基酯、 聚乙烯碳酸盐、 聚乙二烯、 石蜡、 硬脂酸、 聚乙 烯醇、 纤维素化合物和多糖的水溶性热塑性混合物、 聚缩醛类热塑性混合物和 热固性混合物等。 有机结合剂体积比例为 25-50%, 30-40%较好。

混料步骤是将金刚石及金属粉混合物与有机粘 结剂揉合均匀, 通过掺混揉 合, 使有机粘结剂和混合物料成为一体, 在热塑机中流动过程中互不分离, 以 提高制品的各向密度的均一性。 这样在烧结过程 中, 制品可保持原有的形状, 各向强度一致。 混合可在双螺丝挤压机型或双辊混合器、 Z-型叶片或∑-型叶片 的行星式混合器中进行。

将含有机粘合剂的混合料制成颗粒状后, 加到注塑机料柜中加热熔化后, 在注塑机螺杆的压力下, 将熔融状态的混合料注入已设计好制品形状的 注塑模 内, 注塑模腔内设计有混合料流动的主流道、 分流道、 产品模芯、 产品腔体等, 注塑时产品时, 混合料从主流道流向分流道, 最后注入中心设有产品模芯的产 品腔体里。 由于模腔温度低, 因而含有机粘合剂的混合料就冷却固化成型。 脱 模后便可得成型毛坯。 注塑压力可为 10--180Mpa。

脱脂步骤是指在烧结前将毛坯内所含的有机粘 结剂成分通过高温炉脱脂或 化学溶液进行清除, 也可以加温催化清除, 以降低毛坯的含碳量, 提高烧结后 的密度及强度。

脱蜡可以在烘箱或高温炉中加热处理(200-300° C ), 也可使用例如醇、苯或 其它含水溶剂, 或者通过在用硝酸饱和的烘箱中的催化作用。

以上工艺中, 该串珠不需要串珠基体作为支撑底层, 因此, 可使得串珠直 径变小。 通过以上方法, 金刚石串珠粗坯在烧结后直径最小可达 lmm, 在制成金刚 石绳锯时, 串珠外径最佳为 4〜5mm。 进一步, 所述的金刚石串珠粗坯烧结后, 直径可达 5mm— 12mm。 进一步, 所述的金刚石串珠在 MIM注塑成型工艺中可形成一种下面复杂的 结构:

1 ) 串珠两端可带有小孔;

2 ) 串珠两端可开槽;

3 ) 串珠表面可形成螺紋状;

4) 串珠内腔可形成螺紋状;

5 ) 串珠底部可形成凸肩;

6) 串珠两头可形成锥度。

以上 1 )、 2 )、 4)、 5 ) 的结构目的是, 使串珠端面和两端固定的橡塑材料形 成咬合, 摩擦力增大, 在切割过程中, 串珠不会和内芯钢丝绳产生滑动, 从而 使钢丝绳断裂。 以上 3 ) 的结构目的是, 串珠表面形成螺紋状后, 金刚石绳锯在 切割过程中, 相对于石材整条会自行转动而使得金刚石绳锯 串珠消耗变得均一, 提高了金刚石绳锯使用寿命。 以上 6 ) 的结构目的是, 在迎面切割方向, 直径加 大一些, 以平衡金刚石串珠的损耗。 而目前市场上的串珠两端也有开槽, 串珠 内腔可形成螺紋状, 但都是通过设计在串珠内部的基体上的侧面上 的。 而我们 的设计不需基体层, 且都是直接设计在圆筒状工作层的侧面上, 且可以一次成 型, 也不需后续二次加工螺紋等, 大大降低了生产成本。 本发明还提供一种无基体支撑层的金刚石串珠 绳锯, 其包含若干金刚石串 珠, 各串珠直接串于钢丝绳或钢性线条上, 且在相邻串珠之间由橡塑材料隔离 固定。

本发明利用预热压成型工艺或 MIM注塑成型工艺并一次性烧结成型为整体 圆筒状串珠,所得到金刚石串珠成品直径最小 可达 lmm,在制得金刚石绳锯时, 该串珠不需要串珠基体作为支撑底层, 因此绳锯(串珠:)外径在 4〜5mm, 与目前 市场上常用的大于 Φ 7.2毫米宽直接绳锯相比, 切缝必然会变小; 另外, 由于一 次性成型, 而烧结温度控制合理, 金属粉配比合理, 因此不需要美国文献 US2005271539(A1)提到的制造含基体的金刚石串珠 并且不需要该工艺中的最 后一道渗透工序, 也极大降低了成本。 通过实验, 利用本发明制作的金刚石绳 锯的每平方米的切割费用比普通金刚石绳锯的 成本降低 20%以上。 附图说明

图 1为现有市场上常用的金刚石串珠结构剖面示 图。

图 2为两端带孔的金刚石串珠剖面示意图。 图 3为两端带孔的金刚石串珠正面示意图。 图 4为两端无基体带槽的金刚石串珠正面示意图 图 5为无基体、 表面为螺旋结构的金刚石串珠正面示意图。 图 6为侧面有凸肩的金刚石串珠剖面示意图。 图 7为无基体整体金刚石绳锯剖面示意图。 图 8为预热压成型模具结构剖面示意图。 图 9金刚石制品金属粉末注塑成型模具模腔示意 。 图中 : A、 基体层, B、 含金刚石颗粒工作层;

1、 金刚石工作层, 2、 整体串珠两端的孔眼, 3、 整体串珠两端的燕尾槽, 4、 金刚石串珠表面的螺紋沟槽, 5、 金刚石绳锯的橡塑材料, 6、 钢丝绳。 7、 颗粒混合料, 8、 模套, 9、 下压头, 10、 上压头, 11、 产品腔体, 12、 模芯, 13、 主流道, 14、 分主流道, 15、 模板。 具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明:

本发明提供一种无基体支撑层的金刚石串珠绳 锯, 其包含若干金刚石串珠, 各串珠直接串于钢丝绳或钢性线条上, 且在相邻串珠之间由橡塑材料隔离固定, 而带有凸肩或锥度的串珠, 其凸肩或部分锥度由橡塑材料包包覆并隔离固 定。 由于本发明中没有采用基体层支撑, 所用的金刚石串珠即绳锯工作层, 因此, 可使绳锯的最外周直径 (即串珠直径:)大大缩小至 4.5mm左右。 其中的金刚石串 珠可采用传统工艺或本发明如下实施例制备。

实施例 1 : 一种金刚石串珠的制备方法, 包括如下步骤:

1)、 将备好的直径为 0. 5-20微米的金属预合金粉末 (重量比为 Co-20% Ni-10% Cu-28% Fe-30% Cr-3% Sn-5% P-3% Si-1% ) 和 3%的 40/50 目 金刚石混合后备用。

2 )将含有体积比为 70%金刚石的金属粉和 15%石蜡和 14. 5%聚乙烯, 硬脂酸 0. 5%, 在温度为 200度, 在有气氛保护状态下的金属混料桶中混合均匀 。

3)、 将混合好的原料 (颗粒混合料 7), 制成直径 2 左右的颗粒。

4 ) 将原料颗粒 7装入已备好模腔的热压模中, 如图 8所示, 热压模由模套 8、 下压头 9, 上压头 10, 产品腔体 11组成。 在 200度热压成型, 冷却脱模后 便可形成金刚石串珠粗坯。

5 ) 将圆筒状金刚石串珠粗坯放入脱脂炉中脱脂, 温度为 250度。

6 )、 脱脂后将粗坯放入真空炉中, 将温度升为 860度, 一次性烧结成型得 到直径 4. 5mm的金刚石串珠成品。 实施例 2 : —种金刚石串珠的制备方法, 包括如下步骤:

1)、 将备好的直径为 0. 5-20微米的金属预合金粉末 (重量比为 Co-60% Ni-10% Cu-10% Fe-12% Cr-3% Sn-4% Si-1% ) 和 2.8%的 40/50的金刚 石混合后备用。

2 )将含有金刚石的金属粉和少量石蜡和聚乙烯 温度为 200度的状态下混 合均匀。

3)、 将混合好的原料制成直径 2 左右的颗粒。

4 ) 将颗粒料放入注塑机的料筒中加热, 通过注塑机注入模具中, 如图 9 模具由产品腔体 11, 模芯 12, 主流道 13, 分主流道 14, 模板 15等组成。 注塑 成型后, 便可得到金刚石串珠粗坯。

5 ) 将圆筒状金刚石串珠粗坯放入脱脂炉中脱脂。

6 )、 脱脂后将粗坯放入真空炉中, 将温度升为 860度, 一次性烧结成型得 到直径 4. 5mm的金刚石串珠成品。 实施例 3 : —种金刚石串珠的制备方法, 包括如下步骤:

1)、 将备好的直径为 0. 5-20微米的金属预合金粉末 (重量比为 Co-80% Cu-15% Sn-5% ) 和目数 40/50的金刚石 (含量 2. 5%) 混合后备用。

2 ) 将含有金刚石的金属粉和少量石蜡在温度为常 温的状态下混合均匀。

4 ) 将混合好的原料放入冷压机中冷压便可得到圆 筒状金刚石串珠粗坯。

6 ) 将粗坯放入金刚石工具氢气烧结炉中, 将温度升为 880度, 一次性烧结 成型得到直径 4. 5mm的金刚石串珠成品。 将金刚石串珠成品串入钢丝绳中, 再制成金刚石绳锯。 上述三种实施例中, 本发明的金刚石也可以是其它超硬材料, 例如硬质合 金、 立方氧化硼、 碳化硼、 金刚石厚膜、 碳化硅、 氧化铝以及它们的混合物。 所述的金刚石也可以是表面镀钛或包裹有与碳 易发生反应键合的元素, 例如钛、 铬、 钼、 钨、 硼、 硅及它们的混合物, 以提高金刚石在金属胎体中的结合力, 提高工作层的使用寿命及效率。 本发明各实施例中, 金刚石串珠粗坯的烧结温度为 700°C— 890°C。

在实施例 2中, 本发明通过上述连续步骤, 金刚石串珠在 MIM注塑中直接 形成整体圆筒状串珠, 该串珠不需要串珠基体作为支撑底层, 因此, 可使得串 珠直径变小。 所述的金刚石串珠粗坯, 在烧结后直径最小可达 lmm, 在制成金 刚石绳锯时, 串珠外径最佳为 4〜5mm。本发明的金刚石串珠粗坯烧结后, 直径 可达 5mm― 12mm。 本发明工艺制作的金刚石串珠形成一种下面复 杂的结构:

1 ) 串珠两端可带有小孔, 如图 2或图 3所示, 所述小孔是整体串珠两端 的孔眼 2;

2 ) 串珠两端可开槽, 如图 4, 所开槽是整体串珠两端的燕尾槽 3;

3 ) 串珠表面可形成螺紋状, 如图 5, 金刚石串珠表面的螺紋沟槽 4;

4) 串珠内腔可形成螺紋状。

5 ) 串珠底部可形成凸肩, 如图 6。

6) 串珠两头可形成锥度。 本发明加工的串珠具有金刚石工作层 1 及轴向通孔用于钢丝绳或钢性线条 穿过, 若干个金刚石串珠串在钢丝绳 6或钢性线条, 且在相邻串珠之间由金刚 石绳锯的橡塑材料 5隔离固定, 如图 7, 该结构的绳锯是没有基体层, 因此最后 的绳锯产品外径可控制在 7毫米以下, 适于大范围推广。 本发明所用的金属粉是由以下全部或部分金属 成分构成的: Co、 Ni、 Cu、 Ti、 Cr、 B、 Si、 Sn、 P、 Mo、 Wc、 W、 Fe。 以上所记载, 仅为利用本创作技术内容的实施例, 任何熟悉本项技艺者运用本 创作所做的修饰、 变化, 皆属本创作主张的专利范围, 而不限于实施例所揭示 者。