姜榮超?編譯?

提要：金剛石繩鋸已在石材鋸切工業(yè)中應(yīng)用多年。近幾年來(lái)繩據(jù)市場(chǎng)比其它多數(shù)刀頭型金剛石工具增長(zhǎng)快得多。在快速增長(zhǎng)的同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)繩鋸新的應(yīng)用與需求。新型金剛石繩鋸必須滿(mǎn)足一系列相互矛盾的要求，其中包括高的鋸切效率，長(zhǎng)的壽命，低的價(jià)位和很高的可靠性。?????

由于金剛石繩據(jù)的特定設(shè)計(jì)和相時(shí)新的應(yīng)用，在金剛石工業(yè)中還未形成與產(chǎn)生有關(guān)這方面的足夠知識(shí)。金剛石繩據(jù)是一種比較脆弱與易損壞的系統(tǒng)。做為一個(gè)環(huán)形鏈必須使其最薄弱環(huán)節(jié)盡可能強(qiáng)化，金剛石繩鋸的可靠性是一個(gè)極大的問(wèn)題。繩據(jù)的損壞將導(dǎo)致整個(gè)工具的失效，或使其壽命大大降低這時(shí)工具的設(shè)計(jì)和金剛石繩據(jù)的生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響。?????

隨著用途的不同導(dǎo)致與產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)，不同的生產(chǎn)方法與不同的理念。特別是鋼繩壽命與特定的串珠壽命的共同作用將決定著設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方法。?????

本文概括分析了金剛石繩鋸的性能和繩據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)現(xiàn)狀，它還步及與金剛石圓鋸片相比較，兩者在生產(chǎn)方法上的區(qū)別。重點(diǎn)將論述金剛石繩據(jù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。?????

前言?????

當(dāng)今金剛石繩鋸生產(chǎn)還未被很多金剛石工具生產(chǎn)商所掌握。一方面這是由于金剛石繩鋸的生產(chǎn)比簡(jiǎn)單的圓鋸片生產(chǎn)更為復(fù)雜。另一方面，生產(chǎn)出合適的鋸切天然石材的繩鋸需要金剛石繩鋸生產(chǎn)商和終端用戶(hù)的密切配合與合作。本文將對(duì)金剛石繩鋸生產(chǎn)的各主要環(huán)節(jié)加以論述。?

1繩鋸與鋸片的比較?

1.1當(dāng)我們考察圓鋸片時(shí)，鋸片的主要特性是：

壽命

鋸切速度

價(jià)格?????

市場(chǎng)上某些鋸片具有長(zhǎng)的壽命，另一些鋸片則鋸切速度快，而一些價(jià)格較貴的鋸片則兩者兼而有之。?????

若將金剛石圓鋸片裝在主軸上，讓其旋轉(zhuǎn)，而不進(jìn)行切割，則其旋轉(zhuǎn)可超時(shí)無(wú)限制地旋轉(zhuǎn)。這就意味著單純旋轉(zhuǎn)時(shí)，金剛石鋸片不會(huì)受到損壞。?????

對(duì)金剛石繩鋸而言將適得其反。繩鋸僅沿2個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向輪運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)到一定時(shí)間后，鋼繩由于疲勞應(yīng)力的作用將會(huì)破斷。?????

一片常規(guī)的圓鋸片將在稱(chēng)之為“工作窗口”條件下工作?！肮ぷ鞔翱凇奔粗镐徠ぷ饔上蛳陆o進(jìn)速率，向前推進(jìn)速率和旋轉(zhuǎn)速度所決定，進(jìn)而獲得一定的鋸切速度與壽命。常規(guī)而言，若鋸片在“工作窗口”的低端工作，這就意味著鋸切速度較慢，可能鋸片壽命較長(zhǎng)。但是，若鋸片處于“工作窗口”的邊界線工作，而金剛石承受的應(yīng)力不大，則金剛石的凌角與刃尖將會(huì)被拋光磨蝕，而不會(huì)碎裂。金剛石不碎裂，沒(méi)有新的刃尖出現(xiàn)，則鋸片將會(huì)磨鈍。要克服這一現(xiàn)象與問(wèn)題，可使鋸片在“工作窗口”向上移動(dòng)工作，即使用更大的向下給進(jìn)速率或更大的向前推進(jìn)速率的辦法，使鋸片承受更大的應(yīng)力，則使金剛石的凌角與刃尖產(chǎn)生更大的應(yīng)力，至使金剛石更易于碎裂。?????

金剛石鋸片這種單一的性能不可能應(yīng)用于金剛石繩鋸。?

1.2與金剛石繩鋸關(guān)聯(lián)的多種因素?

1.2.1金剛石繩鋸的主要特性是：????

串珠的鋸切壽命

串珠的鋸切速度

串珠在繩鋸上的間距

模具設(shè)計(jì)

正常工作情況下的鋼繩的壽命。?????

鋼繩壽命有時(shí)比串珠的壽命還短。這就意味著在串珠壽命期間，可能要用新的鋼繩更換與替代舊的鋼繩。若將金剛石繩鋸置于兩個(gè)導(dǎo)向輪之間運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼繩將承受恒定的彎曲運(yùn)動(dòng)。鋼繩將由于疲勞應(yīng)力的反復(fù)作用遲早將會(huì)損壞。因此鋼繩壽命使這種特定的金剛石工具(繩鋸)特性增添了附加特性。?????

金剛石繩鋸的“工作窗口”范圍比較窄小，若對(duì)工件施加過(guò)大的壓力，則施加于鋼繩上的張緊力過(guò)大，將使鋼繩壽命降低。若施加于工件上的壓力過(guò)小，則金剛石主要為拋光磨蝕，繩鋸將會(huì)磨鈍。?

1.2.2鋼繩壽命一關(guān)鍵制約因素?????

通常串珠可正常地逐漸用完。但是就鋼繩本身而言，或者能工作運(yùn)轉(zhuǎn)，或者不能工作，意指鋼繩遲早會(huì)斷裂。若鋸繩由于疲勞強(qiáng)度不夠而斷裂，若對(duì)破斷處進(jìn)行修復(fù)，則鋼繩很快會(huì)在另一處斷裂?？梢哉f(shuō)金剛石繩鋸的關(guān)鍵合格制約因素是鋼繩壽命。它不是獲得訂單的成功因素，但是是關(guān)鍵的合格的制約因素。鋼繩壽命取決很多因素，有時(shí)與繩鋸機(jī)器有關(guān)，有些則與繩鋸生產(chǎn)方法有關(guān)。?????

若仔細(xì)分析這些因素，至少我們可對(duì)下列因素進(jìn)行區(qū)別分析：???

繩鋸機(jī)導(dǎo)向滾輪的直徑(彎曲半徑)?

鋼繩的張緊力

鋼繩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材質(zhì)?

塑料或橡膠對(duì)鋼繩的滲透性能?

串珠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?

注射模具的設(shè)計(jì)

注射材料(即不同硬度塑料與橡膠的)性能

塑料或橡膠與金屬的接合性能?

1.2.3繩鋸價(jià)格、壽命與速度—獲得訂單的成功因素?????

若鋼繩壽命是關(guān)鍵合格制約因素，則獲得訂單的成功因素是繩鋸壽命，速度與價(jià)格。也和其它金剛石工具一樣，金剛石工具壽命與速度之間有一定矛盾，但最大可能取決子金剛石質(zhì)量、粒度、濃度、胎體硬度以及串珠在鋸繩上的間距。?

1.2.4各種不同的應(yīng)用?????

金剛石繩鋸具有各種不同的應(yīng)用范圍。主要可分成在大理石、花崗巖和建筑工程中的應(yīng)用，進(jìn)一步分類(lèi)可見(jiàn)下圖。?

1.2.5串珠生產(chǎn)方法?????

主要生產(chǎn)方法有熱壓(采用石墨模具或采用單個(gè)串珠燒結(jié))、電鍍、真空焊接、熱等靜壓或自由燒結(jié)。?????

串珠的生產(chǎn)通常從正確選用原材料開(kāi)始，此處主要需要金屬粉末、金剛石磨料與串珠鋼體。第一道生產(chǎn)工序是造粒，在此金屬粉末轉(zhuǎn)變成較大的顆粒，以便易于稱(chēng)料與冷壓。造?？梢?xún)H用金屬粉末單獨(dú)造粒，或?qū)⒔饘俜勰┡c金剛石混合好后造粒。?????

造粒后對(duì)金屬粉末粒進(jìn)行冷壓，有些生產(chǎn)方法中僅將胎體粉與金剛石磨料壓制成一環(huán)形圈，而另一種方法即將胎體粉與金剛石直接壓在串珠鋼體上。?????

再下一道工序是燒結(jié)。燒結(jié)采用熱壓燒結(jié)，熱等靜壓燒結(jié)或自由燒結(jié)。熱壓燒結(jié)時(shí)將壓制的胎體圓環(huán)與鋼體組裝在石墨模具中，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)??(10}15min)完成燒結(jié)，然后讓石墨模具冷卻，并拆模。?????

熱等靜壓燒結(jié)時(shí)，將串珠裝在玻璃管內(nèi)，置于熱等靜壓機(jī)中進(jìn)行熱等靜壓處理。然后采用滾筒處理或噴丸處理將玻璃包套去掉。?????

自由燒結(jié)時(shí)，將串珠置于石墨舟或陶瓷舟中，將裝舟推人帶式爐內(nèi)，或置于箱式爐內(nèi)。在爐內(nèi)采用一個(gè)或幾個(gè)加熱周期，然后將串珠冷卻。通常采用滾筒法或噴砂法去除毛刺，然后將燒結(jié)好的串珠進(jìn)行金剛石繩鋸的組裝。?

1.2.6金剛石繩鋸的生產(chǎn)?????

首先將鋼絲繩洗清，再涂上某種結(jié)合涂料。這種結(jié)合涂料將會(huì)改善金屬與塑料的連接與結(jié)合。將涂有結(jié)合劑的鋼絲繩置于空氣中干燥。?????

若需使用彈簧時(shí)，將串珠與彈簧進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行表面處理。在串珠和彈簧上也涂上結(jié)合劑，然后將其置于爐內(nèi)烘干。烘干后將串珠的彈簧組裝在鋼絲繩上，可用人工或機(jī)器組裝。????

除非繩鋸要用連接器連接外，鋼繩都是絞接而成，稱(chēng)之為“環(huán)形繩鋸”。連接操作時(shí)，在不同位置將帶有專(zhuān)用螺紋處的鋼繩切斷，將該螺紋與其配對(duì)的螺紋連接上，即獲得環(huán)形鋼繩。然后進(jìn)行注塑，注塑后通常在回火爐中進(jìn)行回火處理以便改善注塑的機(jī)械性能。到此金剛石繩鋸已準(zhǔn)備就緒，通常供給用戶(hù)的繩鋸進(jìn)行了開(kāi)刃，使其處于鋒利狀態(tài)。?

1.2.7橡膠與塑料的比較?????

在市場(chǎng)上橡膠繩鋸是否優(yōu)于注塑繩鋸或者正好反之的討論正在進(jìn)行中。實(shí)際上開(kāi)發(fā)工作尚未完成，目前來(lái)看，注橡膠與注塑繩鋸的兩種生產(chǎn)方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。?????

橡膠繩鋸似乎有較好的附著力，橡膠能更好地粘附金屬，橡膠的硫化實(shí)際上使橡膠與金屬之間形成化學(xué)結(jié)合。橡膠繩鋸趨向于耐溫穩(wěn)定性好，前段時(shí)期注塑繩鋸易于損壞時(shí)，故橡膠繩鋸在市場(chǎng)上具有更好的形象。?????

相反，塑料注射成型是更廉價(jià)的工藝，所需注塑機(jī)較小，生產(chǎn)周期較快?？傮w來(lái)說(shuō)，注塑工藝比傳統(tǒng)的橡膠硫化工藝更簡(jiǎn)單易行，注塑繩鋸?fù)ǔｄ徢忻娓逦?，塑料在石材中的磨擦力小于橡膠，這就意味著，特別對(duì)于細(xì)小繩鋸而言，注塑繩鋸目前更優(yōu)于注橡膠繩鋸。????當(dāng)比較這兩種工藝方法時(shí)，橡膠做為原材料形成繩索，在機(jī)器中約在100℃進(jìn)行擠壓，而橡膠的硫化溫度約在200℃而形成固化，實(shí)際上這是一個(gè)從冷到熱的加工過(guò)程，這就意味著橡膠在100℃左右液化，而在200℃形成固化。?????

另一方面塑料做為顆粒狀態(tài)進(jìn)入注塑機(jī)，約在130℃開(kāi)始擠壓成形。約在80℃時(shí)在模具中固化，故是一個(gè)熱到冷的工藝過(guò)程。這就意味著，在熱周期中塑料將形成液化，在冷周期中而重新固化。該過(guò)程是可逆的，這意味著在一定時(shí)間內(nèi)注塑是可重復(fù)的。?

1.2.8最常見(jiàn)的問(wèn)題?????

正如已經(jīng)討論到的，金剛石繩鋸的生產(chǎn)具有訣竅，對(duì)于初始從事金剛石繩鋸生產(chǎn)者通常會(huì)面對(duì)某些一開(kāi)始必須遇到的很多問(wèn)題。?

1.2.8.1繩鋸不能鋸切與使用?????

最常碰到的是不正確地選用金剛石(常常選用太好的金剛石)、胎體、串珠間距、模具設(shè)計(jì)或錯(cuò)誤的應(yīng)用參數(shù)。例如，我們選用過(guò)高的金剛石濃度或太好的金剛石，其鋸切性能不是太好。金剛石將不易碎裂，也不會(huì)產(chǎn)生新的銳利的刃尖。?

1.2.8.2鋸繩斷裂?????

鋸繩斷裂，通常是使用了錯(cuò)誤的應(yīng)用參數(shù)或是鋸繩生產(chǎn)太差，這意味著塑料/橡膠與金剛石串珠金剛石之間結(jié)合不牢，這將導(dǎo)致巖屑進(jìn)人金剛石鋸繩中，很快巖漿或巖屑在串珠鋼體與鋼繩之間部分接觸與磨擦鋼繩，鋼繩連接螺紋開(kāi)始斷裂，這也可能是由于錯(cuò)誤運(yùn)用了結(jié)合劑。鋼繩斷裂還可能是由于錯(cuò)誤地選用鋼絲繩，串珠鋼體，注塑成型后熱處理不好所致。?

1.2.8.3串珠剝落?????

如若串珠切割層部分從串珠鋼體上剝落下來(lái)，這稱(chēng)之為剝落(chippin鄉(xiāng)。通常是選用胎體不當(dāng)，或使用錯(cuò)誤的燒結(jié)參數(shù)。通常采用不正確的冷壓工藝也是剝落的原因。有時(shí)也可能由于脫臘工藝不當(dāng)，使金屬胎體和串珠鋼體之間滲進(jìn)了石臘。有時(shí)該問(wèn)題也是與串珠鋼體清洗不當(dāng)有關(guān)。?

1.2.8.4串珠結(jié)合不牢?????

串珠松動(dòng)，結(jié)合不牢，通常是注塑成型時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題的信號(hào)。也可能是選用鋼絲繩不當(dāng)，或是金剛石串珠內(nèi)部沾污，清洗不當(dāng)有關(guān)，這將導(dǎo)致串珠與注塑/注橡膠之間結(jié)合不牢。?

2小結(jié)

總體而言，金剛石繩鋸的生產(chǎn)是有訣竅的，它比金剛石鋸片的生產(chǎn)要求更高。特別是由鋼繩和金剛石串珠構(gòu)成的金剛石繩鋸，其生產(chǎn)并非簡(jiǎn)單易行之事。很多公司在這方面沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)?？梢哉f(shuō)其每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)做為最薄弱的環(huán)節(jié)加以強(qiáng)化與認(rèn)真對(duì)待。像一條環(huán)形鏈一樣，金剛石繩鋸的生產(chǎn)由很多不同生產(chǎn)工序組成，若在某一生產(chǎn)工序中出現(xiàn)問(wèn)題，則金剛石繩鋸的整個(gè)價(jià)值將受到危害。因此，要具備很好鋸切的金剛石繩鋸的強(qiáng)大基礎(chǔ)還需要一段時(shí)間。?

（石材網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）