Способ изготовления алмазного инструмента

 

Изобретение относится к области изготовления алмазного инструмента и позволяет повысить качество изготовления многослойного алмазного инструмента. Способ включает предварительное нанесение алмазных зерен, окончательное закрепление их на корпусе металлической связкой и вскрытие , при зтом нанесение алмазных зерен производят на несущую основу в виде проволоки или нити. Несущую основу наматывают на корпус инструмента с расстоянием между соседними витками , равным 0,8-2,0 среднего диаметра зерен. Перед окончательным закреплением зерен совместно с несущей, основой промежутки между витками заполняют дополнительным алмазным порошком или алмазосодержащей шихтой. 8 ил. с СО О) 00 о и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд g В 24 D 5/00, 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BT0PGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

» »,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3976261/31-08 (22) 30.09.85 (46) 15.06,87. Бюл. В 22 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Д.M.Èèôëèã, В.А.Мельник, Н.Б.Ганелин, А.Н.Ракита и Ю.Е.Сутула (53) 621 .922.079(088.8) (56) Патент ФРГ 9 3332085, кл. В 24 D 9/04, опублик. 21.03.84. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЗМАЗНОГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области изготовления алмазного инструмента и позволяет повысить качество из„„Я0„„1 4 А1 готовления многослойного алмазногo инструмента. Способ включает предварительное нанесение алмазных зерен, окончательное закрепление их на корпусе металлической связкой и вскрытие, при этом нанесение алмазных зерен производят на несущую основу в виде проволоки или нити. Несущую основу наматывают на корпус инструмента с расстоянием между соседними витками, равным 0,8-2,0 среднего диаметра зерен . Перед окончательным закрепленнем зерен совместно с несущей, основой промежутки между витками заполняют дополнительным алмазным порошком или алмазосодержащей шихтой.

8 ил..

С>

Изобретение относится к технологии изготовления алмазных инструментов на металлической связке, преимущественно. для обдирочного и грубого шлифования фасонных поверхностей архитектурных изделий из строительных материалов — мрамора, гранита и др.

Цель изобретения — повышение износос.тойкости инструмента путем повышения плотности расположения алмазных зерен.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для нанесения алмазных зерен на несущую основу, путем приклеивания; на фиг, 2 — то >ке, гальваническим методом; на фиг. 3 — узел

1 на фиг. 2; на фиг. 4 — вид сверху на фиг. 2; на фиг. 5 — узел II на фиг. 4; на фиг, 6 — профильныи корпус с намотанной на нем основой, сечение, на фиг. 7 — заполнение промежутков между витками алмазными зернами; на фиг. 8 — то же, алмазасодержащей связкой.

Алмазные зерна предварительно наносят на несущую основу различными методами, например путем приклеивания или гальваническим осаждением никеля. В первом случае алмазные зерна наносят на несущую основу 1 (металлическую проволоку, капроновую нить), протягивают последовательно через сосуд 2 с клеем, сосуд 3 с ал— мазным порошком, сушилку 4,, узел 5 снятия лишних .зерен и наматывают на тянущий барабан 6, приводимый в движение приводом 7. Приспособление может работать в автоматическом режиме. Клей после сушки должен бы-.ü устойчив к размягчению или растворению в электролите, применяемом для за.крепления алмазов путем гальванического осаждения никеля.

Во втором случае несущую основу, в качестве которой используют металлическую проволоку, устанавливают в приспособление для нанесения алмазов гальваническим методом. Приспособление состоит, например, иэ пористого неметаллического цилиндра 8 (сетки}, вдоль образующих которого размещены ребра 9. На ребрах по винтовой линии выполнены поперечные пазы, в которые укладывают проволоку 10. Витки проволоки соединяют продольными токопроводящими стержнями 11, прецнаэнченными для уменьшения плотности тока в проволоке. На ребра надевается наружный пористый цилиндр 12 (сетка), 16804 2 образующий совместно с цилиндром 8 и основанием !3 полость для засыпки алмазного порошка.

Дальнейший процесс нанесения алмазных зерен на проволоку гальваническим способом, производится по известной технологии. При этом зерна наносятся на проволоку 10 лишь на участках, лежащих между ребрами, а !

О участки, размещенные в пазах ребер, никелем не покрываются. Зто обеспечивает гибкс>сть несущей основы и получение сегментированного алмазонасного слоя на ней. (После получения несущей основы с нанесенными на ней алмазными зернами ее наматывают на корпус !4 инструмента. Для более прочного удержания несущей основы 15 с нанесенными зернами на сложнопрофильной поверхности корпуса 14 выполняют дополнительные выступы (заусенцы) 16. Для создания высокой плотности алмазных

25 зерен в промежутках между витками несущей основы 15 их наматывают на корпус с промежутком между сосед.:.:,— ми витками, равным 0,8-2,0 среднего диаметра алмазного зерна D,, а за.тем заполняют промежутки дополнительными алмазными зернами 17 (фиг„ 4) или алмазосодержащей связкой 18 путем насыпки на поверхность корпуса

14 и вдавливанием, например вручную.

Сечения несущей основы 15 с нанесенными на нее зернами в плоскостях, перпендикулярных осевой линии несущей основы, будут иметь совершенно различные профили из-за неравномерного и хаотичного закрепления зерен

40 на несущей основе, При намотке с шагом, меньшим 0,8 среднего диаметра зерна, заполнение промежутков затрудняется. Зазор между витками становится соизмеримым с размерами зерен и происходит лишь частичное заполнение промежутков, что ухудшает эксплуатационные свойства инструмента, Поэтому приходится проводить дозаполнение свободных промежутков зернами вручную, что является очень трудоемким процессом(по сравнению с. гальваностегией } и приводит к удлинению процесса изготовления инструмента. При намотке с промежутком между витками, большим

2,0 среднего диаметра алмазнога зерна, зерна плохо удерживаются в промежутках между витками (выпадают), что также приводит к ухудшению качества инструмента. Чтобы этого избе?3168 жать, приходится проводить повторное заполнение межвитковых промежутков, .также удлиняющее процесс изготовления инструмента. Удлинение происходит из-эа операции повторного закре- 5 пления зерен каждого слоя методом гальваностегии эа 1-2 сут. При намотке с промежутком, равным 0,8-2,0 среднего диаметра алмазного зерна, в сечении промежутков удерживается fg

1-8 зерен, После окончательного закрепления несущей основы 15 с нанесенными алмазными зернами и дополнительных алмазных зерен 17 на корпусе 14 гальваническим осаждением ни- 15 келя или пайкой производят вскрытие алмазных зерен на рабочей поверхности инструмента путем механической обработки.

П р:и м е р. Изготовляют инстру- 20 мент при следующих исходных данных:

Зернистость алмазного порошка(средний ди- 400/315 .аметр зерна 450 мкм)

Диаметр инструмента,мм 240 25

Радиус профильной части, мм 75

Длина инструмента,мм 200

Диаметр несущей основы (провблоки),мм 0,45

Материал несущей основы — медь, корпуса — сталь. Для нанесения алмазных зерен на несущую основу путем приклеивания в приспособлении (фиг.1) используют клей универсальный Момент.

Проходя через сосуд 2, проволока

1 смачивается клеем, к которому в свою очередь прилипают алмазные зерна при прохождении проволоки через сосуд 3. В сушилке при 150-180 С клей

40 полимеризуется. В узле 5 снятия лишних зерен щетки счищают зерна, прилипшие к первому, прочно закрепленному на проволоке слою зерен. Затем проволока наматывается на тянущий барабан 6.

Перед намоткой несущей основы 15 с нанесенными зернами на корпусе 14 инструмента образуют -заусенцы 16, удерживающие основу на профильной 50 поверхности, затем корпус гальваническим методом покрывают слоем никеля и меди. После намотки несущей

04 4 основы 15 на корпус 14 в воздухе или в воде ее закрепляют путем гальванического осаждения никеля, а затем вскрывают алмазные зерна ° При нанесении алмазных зерен на несущую основу гальваническим осаждением никеля в присгособлении проволоку 1 покрывают слоем никеля, затем засыпают алмазный порошок в полость между пористыми цилиндрами 8 и 12 и осаждением никеля прихватывают слой зерен, прилегающих к проволоке 1, В дальнейшем остальные зерна высыпают из полости и дополнительно закрепляют нанесенные зерна осаждением никеля.

Перед намоткой несущей основы 15 с нанесенными зернами на корпусе

14 инструмента образуют заусенцы 16, удерживающие основу на сложнопрофильной поверхности, а затем наматывают основу 15 с расстоянием между витками, равным 1,5 среднего диаметра зерна. После этого горизонтально расположенные участки сложнопрофильной поверхности увлажняют спиртом, посыпают алмазосодержащей шихтой, состоящей из меди, олова и гидрида титана, а затем, вдавливая вручную лбпаткой или роликом, заполняют промежутки между витками. Потом наносят слой чистой шихты, которая при вакуумном спекании играет роль припоя, производят спекание в вакуумной печи при 920 С.

Формула изобретения

Способ изготовления алмазного инструмента,при котором на основу в виде проволоки или нити наносят алмазные зерна, затем основу наматывают на корпус инструмента и закре,пляют на нем, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения износостойкости инструмента, основу наматывают с промежутком между витками, равным 0,8-2,0 среднего диаметра алмазного зерна, а перед закреплением на корпусе промежутки между витками основы заполняют алмазными зернами или алмазосодержащей связкой.

1316804

1316804! 3! 6804

Составитель В.Воробьев

Редактор Э.Слиган Техред Н.Глущенко Корректор В.Бутяга

Заказ 2386/!2 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4