[发明专利]钎焊多层磨具及其制作方法

说明书

                          技术领域

本发明涉及一种钎焊多层磨具，该磨具通常用于对如石材、玻璃、金属、陶瓷等材料进行磨削、切削、研磨、抛光和钻进等加工工艺中，本发明还涉及该种钎焊多层磨具的制作方法。

                          背景技术

在各种材料的加工领域如磨削、切削、研磨、抛光、和钻进中，已广泛采用的多种多样的磨具。磨具中以采用金刚石最为常见，金刚石是已知的最硬材料，在许多行业中，如果不使用金刚石刀具，就得不到高效率和经济性加工，下面也金刚石磨具为例，讲述现有的金刚石磨具及其制作方法。

在金刚石磨具的一种制作方法中，是将金刚石与粉末状粘结剂材料混合，之后压制-烧结或热压，或整体成型，或制作出节块再固定于刀具磨具基体。所产生的刀具为孕镶形式的刀具，刀具具有多层工作层特征。但粉末状粘结剂材料无论是聚合物(例如树脂等)还是金属，都难以对金刚石形成实质意义的化学粘结，往往造成金刚石过早的脱落使其无意义耗损。同时，在对加工材料的特性未知的情形下，要经过复杂的调整和设计，这是项耗时耗力的工作，并往往有不成功的风险。

另一种制作金刚石磨具的廉价方法是采用电镀(例如镀镍)将金刚石粒固定于磨具基体，磨具具有单层磨料的特征。但该类型磨具是用金属机械的“埋置”金刚石(镀层要达到金刚石粒径的50-75％)，在较为恶劣的工作环境下，金刚石极易脱落。因为是单层，刀具的总体寿命很短。这些都限定了金刚石电镀磨具的应用范围。并且在处理电镀废液时还存在环保问题。

例外，一种单层磨具在材料加工中也广泛被使用，该单层磨具的制作方法通常采用钎焊方法进行制作，即用含对磨料有活性成分的钎料对磨料实施钎焊。与电镀磨具相比，因为对磨料产生了化学粘结，使磨料不易脱落，因此磨具的寿命大大延长。同时钎焊产品的表貌特征是磨料高出露，这大幅提高了磨削效率。

但钎焊刀具在使用中还存在单层磨具的一些不足之处。尽管通过钎焊降低了磨料的脱落，但在使用中如果磨料的顶部出现了钝化或拉平时，磨削效率将大幅降低。为了解决磨削效率下降问题，通常采用减少磨料投放量的方法来提高效率，但过少的磨料会造成单层钎焊磨具寿命较短的缺陷。

                          发明内容

本发明的目的在于提供一种钎焊多层磨具，该多层磨具上的磨料能够实现分批工作，既达到减少了同步参与工作的磨料数量，起到了提高磨具锋利度的目的，同时又达到了不减少磨料总量，保证了磨具不减少使用寿命的目的。

本发明的另一目的是提供上述的钎焊多层磨具的制作方法。

为了达到以上目的，本发明可以通过如下技术方案得以实施：一种钎焊多层磨具，包括磨具基体，所述的磨具基体的表面上固定有若干离散体，所述的若干离散体与所述的磨具基体的表面构成凹凸焊接面，所述的凹凸焊接面上焊接有若干磨料，所述的若干磨料高低交错地分布于所述的凹凸焊接面上。

在所述的凹凸焊接面中，所述的离散体的表面积与所述的磨具基体的表面积的比例为1∶1～3。

所述的离散体的形状为长方体状或圆球状或丝网状。

所述的离散体的厚度为所述的磨料厚度的1～3倍。

所述的离散体的材料为铁、青铜、黄铜、铝、钨中的一种或其任意组合的混合物。

所述的离散体的材料为陶瓷、碳化物、氧化铝、石墨中的一种或其任意组合的混合物。

所述的磨料为金刚石、立方氮化硼、碳化硅、氧化铝、刚玉、立方氮化硼聚晶中的至少一种。

所述的磨料为金刚石。

所述的离散体是通过钎焊方式固定在所述的磨具基体上的。

将所述的磨料钎焊在所述的凹凸焊接表面所用的第一钎料的熔点小于等于将所述的离散体钎焊在所述的磨具基体所用的第二钎料的熔点。

所述的第一钎料与所述的第二钎料为同一种钎料。

所述的磨具基体的材料为碳素钢或不锈钢或合金钢或铸铁或铝合金。

所述的离散体与所述的磨具基体一体设置。

本发明还可以通过如下技术方案进一步得以实施：

一种钎焊多层磨具的制作方法，步骤为：

(a)在磨具基体上分布若干离散体；

(b)将所述的离散体固定在所述的磨具基体上，使得所述的磨具基体与所述的离散体的表面形成凹凸焊接面；

(c)在所述的凹凸焊接面上分布若干磨料；

(d)用第一钎料将所述的磨料钎焊固定于所述的凹凸焊接面上，即形成钎焊多层磨具。