树脂结合剂金刚石线锯研究进展

面对普遍使用的切割技术存在的问题,人们逐渐将注意力转移到固结金刚石线锯切割的研究和利用上。与其他固结金刚石线锯相比,树脂结合剂金刚石线锯具有制作工艺简单,生产成本低,切割效率高,环境污染少等优点。本文总结了树脂结合剂金刚石线锯的制作工艺以及线锯失效的形式,并指出这一技术的研究方向是进一步提高制造效率、增长使用寿命、缩小锯丝直径。     

环形树脂结合剂金刚石线锯研制

固结磨料线锯切割相当于磨削加工,切割表面损伤层浅,因而锯切表面质量更高.电镀金刚石锯丝已经在工程实际中获得一定应用,但制造成本较高.而树脂结合剂锯丝成本则非常低.本文用1Cr18Ni9不锈钢丝作为环形锯丝的基体材料,其焊接接头可承受最大拉力110 N,疲劳寿命超过1.2×105次.不锈钢丝经表面处理后,直接刷涂树脂金刚石磨料混合物,再经过干燥及烘烤工序制成树脂结合剂金刚石线锯丝.涂层中树脂占35%、金刚石磨料(平均直径20μm)占50%、纳米铜粉占15%.用该锯丝切割硅晶体.切割速度4 m/s,恒力驱动进给.检测证明:切割表面平整,表面粗度达Ra0.8 μm.原因是树脂结合剂弹性较好,能有效地减小切割系统的振动,但其切削效率、使用寿命方面不如电镀金刚石线锯高.     

基于钎焊涂覆的树脂结合剂金刚石砂轮及性能研究

利用钎焊方法对单晶RVD和多晶PDGF1 2种金刚石磨料表面进行涂覆,制备涂覆前后4种磨料的树脂结合剂金刚石砂轮。研究钎焊过程对金刚石磨粒表面形貌和力学性能的影响,并测试不同砂轮加工硬质合金时的磨削性能。结果表明:钎焊涂覆方法可以在金刚石磨料表面有效包覆一层钎料合金涂层,涂层与金刚石磨粒间形成TiC界面结合。与涂覆前磨粒相比,涂覆后RVD磨粒的冲击韧性(TI)值减小了6%,PDGF1磨粒的TI值增大了42%。用钎焊涂覆PDGF1磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮拥有更低的磨削力和更高的磨削比, 但用钎焊涂覆RVD磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮的结果则相反。在相同加工参数下,4种砂轮磨削硬质合金的表面形貌相似,其表面粗糙度在0.50～0.68 μm。      

树脂结合剂固结磨粒线锯涂层材料正交试验分析

为提高热固化树脂结合剂固结磨粒线锯的制作效率,在环氧-酚醛体系的树脂结合剂固结磨粒线锯涂层材料中加入咪唑、液体聚硫橡胶和偶联剂,通过正交试验对线锯涂层材料组分进行研究。以酚醛树脂含量、聚硫橡胶含量、偶联剂含量以及树脂中金刚石浓度作为正交试验因素,以最大有效锯切面积和涂层材料的凝胶时间为评价指标。结果显示:各因素对评价指标的影响由大到小依次为咪唑含量、酚醛树脂含量、金刚石浓度、聚硫橡胶含量和偶联剂含量,其最佳组分分别为酚醛树脂质量分数40.0%、聚硫橡胶质量分数6.4%、偶联剂质量分数3.0%、咪唑质量分数1.2%,其余为金刚石,金刚石浓度450 mg/cm3。用优化配方进行验证,最大有效锯切面积为185.32 mm2,凝胶时间130 s。      

刚玉涂覆的金钢石树脂砂轮的制造及其应用

本文探讨了采用刚玉涂覆的金刚石制造树脂基砂轮的方法,并对经研究了采用不同表面状态的金刚石所制造的树脂砂轮用于磨削金刚石复合片的实验。结果表明,采用刚玉涂覆的金刚石制造的树脂砂轮,其工作效率比未采用刚玉涂覆处理的金刚石制造的树脂基砂轮提高了35％,使用寿命延长35％以上;采用涂覆刚玉的金刚石,减少金刚石的实际投放量20％,其使用性能仍不低于采用原始金刚石制造的树脂基砂轮。     

金刚石线锯锯切微晶玻璃正交试验研究

对电镀金刚石线锯锯切微晶玻璃的工艺参数进行了试验优化研究。设计了3因素4水平的正交试验,分析了工件进给速度、锯丝线速度和气缸压力对切片表面粗糙度和锯切效率的影响,获得了基于降低表面粗糙度和提高锯切效率的锯切工艺参数。在本试验范围内,优化的工艺参数为:工件进给速度0.75 mm/min、锯丝线速度1.7 m/s,气缸压强0.26 MPa。     

一种新型金刚石磨具树脂结合剂的制备

本文介绍了一种新型的操作工艺简单、耐水、耐热、耐酸碱溶液的环氧树脂结合剂的制备方法：结合剂采用环氧树脂和聚酰胺固化体系，并用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂进行改性，在固化剂中添加改性固化利A提高固化物的耐热性。此树脂结合剂初始固化温度为3min，成型方便，是一种适于异形金刚石磨具使用的树脂结合剂C在150℃固化3h并在室温放置1天后，固化物具有高的硬度和耐热性以及优异的粘接性能，可以在150℃长期使用。     

刚玉涂覆的金刚石树脂砂轮的制造及其应用

本文探讨了采用刚玉涂覆的金刚石制造树脂基砂轮的方法 ,并对比研究了采用不同表面状态的金刚石所制造的树脂砂轮用于磨削金刚石复合片的实验。结果表明 ,采用刚玉涂覆的金刚石制造的树脂砂轮 ,其工作效率比未采用刚玉涂覆处理的金刚石制造的树脂基砂轮提高了 35 % ,使用寿命延长 35 %以上 ;采用涂覆刚玉的金刚石 ,减少金刚石的实际投放量 2 0 % ,其使用性能仍不低于采用原始金刚石制造的树脂基砂轮。     

电镀工艺参数对金刚石锯丝复合镀层质量影响研究

本文进行了采用复合电镀法制备电镀金刚石锯丝试验,重点分析了上砂与镀层加厚阶段采用不同的阴极电流密度与时间,对锯丝复合镀层外观质量、锯丝表面金刚石磨粒含量和磨粒埋入深度的影响.研究结果表明,当锯丝表面固结粒度为20 μm的金刚石磨粒时,上砂与镀层加厚阶段均可采用2.0A/dm2的阴极电流密度,对应的最佳电镀时间分别为7 ...     

环形电镀金刚石线锯研究

环形电镀金刚石线锯是将金刚石磨粒固着于环形钢丝基体上的一种切割工具。使用自制的环形电镀金刚石线锯进行多晶硅的切割试验,阐述了钢丝基体材料的选择,焊接方法,环形电镀金刚石线锯的制作工艺。采用切割工艺参数为:锯丝线速度20～40 m/s,工件进给速度2～10 mm/min,锯丝张紧力60～100 N。试验表明:硅片表面平整光滑,表面粗糙度Ra达到0.328～0.562μm,体现出环形金刚石线锯切割的良好特性。     

电镀金刚石线锯镀镍层力学性能及磨粒把持力研究

电镀工艺参数直接影响电镀金刚石线锯镀镍层的力学性能且难以测定。按金刚石线锯电镀工艺制备电镀试件,利用纳米压/划痕仪、X射线衍射仪测试试件的力学性能,得镀镍层的硬度、弹性模量、残余应力以及镀镍层与线锯基体的结合强度。简化计算镀镍层对金刚石磨粒的把持力。根据试验获得的镀镍层力学参数建立磨粒把持力有限元模型并进行仿真分析。简化计算与仿真分析的结果一致性较好。      

固结磨粒金刚石线锯的研究进展

总结固结磨粒金刚石线锯的制备方法,主要有钎焊法、树脂结合剂粘结法和电镀法;分析金刚石表面金属化的原理和模型,比较金刚石表面金属化方法的优缺点;探讨复合电镀的共沉积机理,主要有吸附理论、力学理论和电化学理论;展望固结磨粒金刚石线锯制备的发展方向。     

树脂结合剂金刚石双绞合线锯丝绞合变形分析及参数确定

固结磨粒金刚石双绞合线锯丝可解决大尺寸晶体材料切割排屑困难、加工液流入不畅等问题。通过对树脂结合剂固结磨粒金刚石线锯丝的双绞合绞制变形分析发现,采用退扭绞合工艺可有效降低双绞合线锯丝的应力,计算并确定了绞合线锯丝螺旋升角的取值范围(81°α≤85°)。针对304钢、65Mn、SWPB三种基体材料,得到了绞制所需的张紧力、节距值的范围。研究结果为双绞合线锯丝的制造技术提供了参考数据。     

超声拉伸下金刚石线锯的力学性能研究

对金刚石线锯在超声作用下的力学性能进行实验研究。自行设计振动系统及连接装置,利用超声振动对不同直径金刚石线锯进行单向拉伸试验,研究不同频率、不同振幅下材料力学性能的变化。用电子金相显微镜对有/无超声作用下的断口形貌进行分析,研究超声拉伸下金刚石线锯裂纹扩展机理和软化机理。实验结果表明:超声振动拉伸作用下,材料内部产生交变应力,出现微裂纹,裂纹扩展并快速撕裂,高频振动产生局部的高温,加速扩散过程发生,最终发展成宏观缺陷。当超声振动载荷频率为20 kHz时,裂纹扩展速率达到10-9~10-8 mm/cycle。      

金刚石绳锯切割混凝土的锯切力实验研究

对烧结金刚石串珠绳锯在锯切混凝土过程中锯切力的变化进行了跟踪检测实验,研究了锯切力随锯切参数及锯切长度的变化规律.实验结果表明:锯切过程中,工件上所承受的锯切力(水平力Fh和垂直力Fv)随着线速度vs的提高而减低,随着进给速度vf的提高而增加.锯切力随着锯切中工件长度L的增加而增加.垂直力与水平力之间存在着良好的对应关...     

电镀金刚石线锯快速植砂工艺研究

为了提高电镀金刚石线锯的制备效率,通过金刚石微粉表面化学镀镍、钢丝基体磁化处理等方式改进上砂工艺,结合SEM、EDS及高斯计等研究不同工艺因素对电镀线锯的制备效率及耐用度的影响。结果表明:基体磁感应强度、金刚石质量浓度及上砂时间对线锯制备效率及耐用度有重要影响;采用磁化基体制备线锯的最佳上砂工艺参数为:电流密度5 A/dm2、基体磁感应强度0.6mT、上砂槽金刚石质量浓度15g/L、上砂时间30s、温度45℃。采用最佳工艺参数制备线锯的上砂时间缩减为金刚石及钢丝基体没有处理时制备线锯的上砂时间的1/20,制备效率可提高81%,同时还能保持较高的耐用度。