[发明专利]一种适用于铸件飞边打磨的钎焊金刚石磨具及其制备方法

说明书

本发明属于铸件飞边打磨应用技术领域，具体公开了一种适用于铸件飞边打磨的钎焊金刚石磨具及其制备方法，包括打磨盘外端、打磨盘斜面、打磨盘平面顶端和打磨盘，及设置在打磨盘内的定位孔，及分别均布钎焊在打磨盘外端、打磨盘斜面、打磨盘平面顶端表面的金刚石聚金磨料等。本发明的有益效果在于：1、具有打磨效率高、手感轻、震动小、无气味、寿命长、外形美观等特点，并且根据实际情况选择不同品级的磨料，优化了成本，更具有经济性，较为完美地替代了传统的树脂砂轮片，是铸件制造业中铸件打磨盘发展的方向，具有很大的市场潜力；2、制备方法工艺简单，操作方便，能够简单的实现金刚石磨料的有序、簇状排布。

技术领域

本发明属于铸件飞边打磨应用技术领域，具体涉及一种适用于铸件飞边打磨的钎焊金刚石磨具及其制备方法。

背景技术

目前，铸件飞边常规的打磨方法是打磨工用安装了树脂砂轮片的手动砂轮机进行手动打磨。由于树脂砂轮片是利用树脂固化的原理将碳化硅磨料、刚玉磨料固结成盘状制作而成，其结合强度低，因此在打磨过程中，会出现打磨盘易消耗、火花大、气味大、粉尘大等缺点。这是由于树脂砂轮片在打磨过程中遇到铸铁件飞边受到过大冲击，导致磨料边磨削边脱落，并由于磨料出露高度低，磨削表面温度高，导致树脂变软、烧熔挥发，散发出有毒、刺激气味。此外，由于磨料出露低导致打磨盘锋利度不理想，打磨效率较慢，使得铸件的打磨工作量占铸件整体制造工作量的四分之一左右。

由于存在以上的缺点，再加上铸件制造业对成本控制的要求，需要开发一种新型打磨盘来取代传统打磨盘，以达到磨削效率高、寿命长、无污染等目的。

金刚石聚晶的固结技术目前有电镀、烧结、钎焊等三种主要结合方式。通过对以上三种结合方式进行对比发现，烧结技术与电镀技术磨料出露高度底，胎体对磨料把持强度低，锋利度不理想，排屑效果差，已证明难以胜任打磨铸件飞边的要求。而钎焊技术是利用焊料熔化将金刚石聚晶与基体焊接在一起，焊料与磨料之前发生了化学冶金结合，磨料焊接强度高，因此磨料出露高，磨削锋利，是较为理想的一种制作打磨铸件飞边的技术。相比其它磨料，金刚石为目前最硬的物质；研磨性好；比热小而导热率大，因此易升温也容易散热，而且金刚石是打磨金属较为理想的材料。相比于传统树脂砂轮片，钎焊金刚石工具由于在使用过程中基本不会出现磨料脱落现象，而且无树脂熔化挥发，因在使用过程安全，无刺激性气味产生，更具有绿色环保的特点。这与目前低碳、环保的发展理念是一致的。

目前，利用钎焊技术，将金刚石焊接在钢基体上制备钎焊金刚石工具已有部分应用于实际生产中，比如高铁博格板磨轮，钎焊金刚石钻头等。但对于专业打磨铸件飞边的金刚石工具目前尚未有相关报道与专利出现。现有的钎焊金刚石打磨工具种类少，且多用于打磨石材，工具的制作工艺，基体外形、以及打磨设备均有较大不同，无法应用于铸件打磨上。

而且目前常规的钎焊磨盘多为在磨盘基体表面无序排布一定数量的金刚石，然后经过高温钎焊制作而成。其磨盘表面磨料排布由于工艺限制，难以做到均匀排布，而且未有根据磨盘的实际形貌进行地貌优化，即浪费了金刚石用量，又制约了磨盘的磨削效率与寿命。

磨料排布技术在钎焊、电镀产品中已有部分应用，实际应用于生产的技术有孔模板法、真空吸附法以及簇状排布法。其中孔模板法是利用特殊材料制成的孔模板来有序分布磨料，其原理是在基板上开有序列小孔，每孔容纳一颗金刚石，然后利用相关工艺将序列排布的金刚石粘附于基体表面。此方法多用于制备烧结金刚石工具中，如锯片刀头，目前只能用于平面以及少量简单几何外形。真空吸附法是利用抽真空的原理让一带有小孔的模板具有吸附力吸附金刚石，然后置于基体表面，此种方式与孔模板法类似，只能制备一些较为简单的几何面，而且上述两种方法目前尚未做到按照工件使用性能来有序分布磨料。第三种簇状排布法指利用一定几何外形的模板，使金刚石磨料分布于此模板的空隙内，布好后撒去模板即可。此种方式多见于电镀金刚石产品中，由于模板制作较为简单，在电镀产品中应用广泛，但此种方法仅能做到宏观形状有序，而每个空隙中的金刚石磨料排布仍然是无序的，无法做到有序排布，难以有效发挥金刚石磨料的优势。