[发明专利]制造金刚石刀头的方法

说明书

本发明涉及一种高产节电制造金刚石刀头的方法。

一般在制造金刚石刀头时，（包括锯石材用的锯齿、磨石材用的磨轮、磨头等金刚石刀头），普遍使用下述方法：用压力机，大电流的过流加热用变压器（次极电流1千～1万A），把装好金刚石刀头所用粉末元料的模具，模具包括用多块石墨块组成，周围用耐火材料绝缘，并装入模具框中卡紧，放入压力机内，并供给低压（4～16V）大电流（1千～1万A）使之过流加热，施加压力在高温高压下烧结成型。因每个厂家所制刀头的用途不同，所以刀头采取的配方不同，制造刀头的硬度也不同，在时间上、压力上、温度上也都有差异，但在时间上大致都是15～30分钟烧结一炉，因每炉都用单层填料模具，单层烧结，这种生产方法热量损失大、产量低，浪费了大量电力，从经济效益来看，这种生产方法是不能令人满意的。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，改变模具单层填料，单层烧结的办法，而提供一种采用双层填料模具，再用复层串联的方法烧结，这样就增加了产量，节约了电力和时间，提高了效益。

本发明的方法，保持原有刀头烧结质量的水平，即不改变原来粉末原料配方、施加压力、保持压力时间、保温时间、冷却等条件，也不增加设备，即能提高产量生产出金刚石刀头来。

采用原有的压力机、大电流过流加热用变压器、压制模具、在压力机内烧结成型，模具腔孔内单层填料、单层烧结、改变成双层填料、并采用复层串联进行加压烧结的方法，其措施如下述：在模具腔孔内加入隔离块，上下形成双层腔孔，先把现有模具加高，模具活动压块也加高，模具的填料腔孔内，分别装一个中间隔离块，用石墨材料制作，其形状与原模相对应的活动压块相配合，厚度3～5毫米，平放在腔孔中间位置，这样就把原模具一个填料腔孔分隔成上下两个填料腔孔;采用两套模具复层串联放入压力机中，通过低压大电流使之过流加热，在高温高压下进行烧结，先把压力机上的铁垫压头和石墨垫块适当缩短，使两个铁垫压头的空间距离大于25厘米，能够放入两套模具，上下模具的活动压块相应端面直接接触，压力机的垫铁压头行程要大于15厘米，以一次能压紧4个刀头的粉末原料所需压缩行程为准。请注意用两套模具，复层串联装入压力机中，可用现有技术的单层填料模具，也可以采用双层填料模具。

本发明所述制造金刚石刀头的方法其实施步骤为：a、采用双层填料模具，把每个模具腔孔先水平放入隔离块，再用定好长短尺寸的木块从下面顶住隔离块，使其处于中间位置，不能往下移，开始往上边的腔孔里填充粉末原料，装好原料后，按装好模具活动压块，然后上下调头，使下边未装原料的腔孔朝上，抽出小木块再充填粉末原料，继续按装好模具活动压块，这样就分隔成上下两个填料腔。b、将两套模具上下串联，模具间活动压块端面相接触，放入压力机中进行烧结，此时应稍提高供电电压，采用大电流档位就可以了，不需增加电器设备，如采用现有技术单层填料模具，a项就不用了。c、烧结时进行加温、施加压力、保温、冷却经过15～30分钟烧结一炉，最后松开压头，卸下复层模具，取出烧结好的刀头。

上述的制造方法在保证质量、高产、节电、节约时间方面作用很大。1、因为充分利用了现有设备的潜在能力，减小了无功散热的铁压头垫块和石墨垫块，把无功损耗处缩小，增填了有功的刀头模具，充分利用了热能和减少了单位产量的散热面积。2、在烧结过程中的热量是靠通电过流加热，靠热辐射和冷却水散热，因在同等产量的情况下，减少了供电加热和散热时间，所以有效的利用了热能。

采用双层填料模具和用现有技术单层填料模具复层串联烧结，或采用双层填料模具并用复层串联烧结，经过实际实验证明，有高产、省时、省电等优点，与现有技术烧结的刀头相比较，可提高产量1-3倍，节电50%左右。

附图图面说明

图1为本发明双层填料模具剖面图

图2为本发明图1A-A剖面图

图3为本发明复层串联烧结示意图

本发明下面将结合附图及实施例作进一步详述：

采用原有的压力机、大电流过流加热用变压器，压制模具，在压力机内烧结成型。见图1：根据本发明提出的把原来石墨模具〔2〕加高，垫好耐火绝缘块〔3〕，装入铁制的模具框〔4〕中，从前面和一个侧面分别装入一个铁板〔5〕，用紧固螺丝〔6〕把模具卡紧，装入中间隔离块〔7〕用小木块顶好，使模具中间隔离块处于中间位置，在模具腔孔上边分别装入刀头粉末填料〔8〕和分别装好石墨活动压块〔1〕。把两个同样装好刀头粉末填料的模具放入图3的压力机〔4〕中，慢慢施加压力，并同时供给低压大电流，使之通电过流加热。大电流是通过铜板大电流电极〔12〕，经过冷却水散热器〔11〕、石墨垫块〔10〕和铁压头垫块〔9〕供给石墨模具，使之过流加热。铜板大电流电极与压力机之间垫有石棉绝缘板〔13〕，使电流不能流入压力机。见图2：向有8个腔孔的模具中分别放入8个模具中间隔离块，使模具隔成16个腔孔，分别装入刀头粉末填料，装好模具活动压块，把两个这样的模具串联放入压力机中，见图3压力机内安装模具的开口要大于25厘米，以能够放入两套模具有余为准。压力机的压头行程要大于15厘米，以一次能压紧4个刀头的粉末原料所需压缩行程为准。进行加温、施加压力、保温、冷却。按现有技术的温度为（500-900度），压力为（50-5000公斤），保温、冷却时间都不变，每炉15-30分钟烧结，只是要用大电流档位。升温时间稍长了一点，（不影响刀头质量），就可制造出32个刀头。