1引言

目前，國(guó)內(nèi)、國(guó)際優(yōu)質(zhì)石材及玉石的市場(chǎng)發(fā)展活躍，經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景很廣闊，因而刺激和帶動(dòng)了相關(guān)加工工業(yè)的飛速發(fā)展。就加工難度而言，玉石的加工難度最大。一般珍貴石材如綠松石等莫氏硬度為3～4.5,而玉石中軟玉的莫氏硬度為4.5～5.5，硬玉如緬甸翡翠等的硬度為6.5～7。通俗地講，玉料愈珍貴，其加工難度愈大。因?yàn)槌擞捕雀哌@一原因外，珍貴玉料都有要求切縫細(xì)、切面美觀、玉料損失削地的苛刻要求。

國(guó)際國(guó)內(nèi)玉石、寶石等硬質(zhì)貴重材料的切割鋸片產(chǎn)品制造通常有下述兩類技術(shù)途徑：

（1）粉末冶金熱壓和焊接的工藝方法：即將金剛石顆粒與青銅等金屬粉末混合后熱壓成切割耐磨環(huán)（或塊），然后將耐磨環(huán)焊接于鋸片基體上。這種鋸片用于切割玉料存在著切割效率低、切縫粗大、玉料磨損嚴(yán)重等致命弱點(diǎn)。

（2）電鍍金剛石鋸片：即在鋸片基體外緣開(kāi)槽后，均勻?yàn)⑸辖饎偸?，然后用電鍍的方法使基體與金剛石結(jié)合。這種方法生產(chǎn)的鋸片可以切割所有玉料，工作效率也很高。但存在如下缺點(diǎn)：①電鍍時(shí)金剛石顆粒會(huì)附著在鋸片基體的非邊緣處，使鋸片厚度增加，切縫加寬，從而加大了玉料損耗；②由于電鍍槽的限制，無(wú)法制造大尺寸的鋸片；③電鍍工藝存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。

本文簡(jiǎn)單介紹我公司自行研制的加工玉石、寶石用金剛石壓牙鋸片的技術(shù)路線。

2　項(xiàng)目的技術(shù)路線

本項(xiàng)目采用自行研制的粘結(jié)劑將選好的人造金剛石顆粒粘結(jié)成團(tuán)片狀，置入經(jīng)精確設(shè)計(jì)計(jì)算的鋸片基體邊緣銑槽中，采用科學(xué)合理的壓延工藝使鋸片邊緣金屬有適當(dāng)程度的塑性變形，從而對(duì)金剛石單晶起到很好的固定作用。這種不采用電鍍固定的方法，可以做大直徑片又避免了電鍍對(duì)環(huán)境的污染。

3　研制簡(jiǎn)介

3．1?磨料選擇

本項(xiàng)目研制的壓牙鋸片是用人造金剛石作為切割銳體的，需根據(jù)加工技術(shù)要求選擇金剛石磨料的粒度和濃度。由于切割硬玉的鋸片尺寸不同，對(duì)金剛石的粒度、濃度便有不同的要求。我公司生產(chǎn)的鋸片直徑從Φ200～Φ1250，共有13個(gè)分檔。我們對(duì)每個(gè)尺寸都預(yù)選出3個(gè)粒度號(hào)和2種濃度進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)篩選，從而確定了13種不同尺寸的產(chǎn)品和金剛石粒度。

3．2?基體選擇與加工

鋸片基體既要求有一定的強(qiáng)度，又要求有相應(yīng)的韌性和塑性。在鋼種選擇后依據(jù)鋸片尺寸進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，確定厚度以滿足應(yīng)用上要求的強(qiáng)度。強(qiáng)度要求的另一個(gè)作用是保證切割效率，而塑性和韌性則要提供鋸片在進(jìn)行壓牙壓延時(shí)足夠的金屬變形度，以牢固支持金剛石顆粒團(tuán)片而保證切削。

經(jīng)詳細(xì)計(jì)算和試驗(yàn)，選定用日本進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)冷軋薄鋼板作為基體材料。其化學(xué)成份為：C＜0.08%，Mn=0.30%～0.45%，Al=0.02%～0.07%,力學(xué)性能為“бb=260～350N/mm2、бS＜240mm2、δ10≥39％”，有了這些性能保證，基體在進(jìn)行車削、憲削、壓延時(shí)均能符合技術(shù)要求。

3．3?粘結(jié)劑試制

經(jīng)過(guò)10～15個(gè)品類的試驗(yàn)對(duì)比，確定了YJ204專用粘結(jié)劑。該粘結(jié)劑能使金剛石顆粒柔性粘連，既保證粘結(jié)強(qiáng)度，又能耐受壓延工藝的金屬擠壓力。從顯微鏡下觀察，粘結(jié)的人造金剛石團(tuán)粒之間有一層半固化的油脂粘結(jié)膜。在未經(jīng)受壓延應(yīng)力時(shí)，粘結(jié)膜厚度較大；經(jīng)受壓延擠壓后粘結(jié)膜面積擴(kuò)大，厚度變小，但始終保持很好的團(tuán)粒結(jié)合。?

3．4?壓延工藝

為了便于壓延操作，我們自行設(shè)計(jì)出適合各種產(chǎn)品尺寸的相應(yīng)模具，模具的形狀與鋸片軸孔、邊槽均有很好的配合。有了模具的保證，可使基體金屬的壓延變形基本集中在牙槽部分。變形的牙槽與內(nèi)包的人造金剛石團(tuán)片緊密結(jié)合在一起呈凸球波動(dòng)連接狀，這樣的牙型最有利于硬玉的鋸切。

針對(duì)壓延工藝參數(shù)的選擇，我們?cè)诹W(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行了上百次的壓延試驗(yàn)，對(duì)各種壓力強(qiáng)度下的變形量進(jìn)行了精確的測(cè)定和記錄。目前在生產(chǎn)工藝上選用的壓延力學(xué)參數(shù)與鋸片的直徑有很好的對(duì)應(yīng)性。

4　結(jié)論

本公司自行研制的新型專利金剛石壓牙鋸片成功克服了其它兩類切割硬質(zhì)材料所用鋸片的缺點(diǎn)。其特點(diǎn)為：

（1）本項(xiàng)目產(chǎn)品能切割玉料特別是硬玉等珍貴玉石（切割其它硬質(zhì)材料也無(wú)問(wèn)題），切割效率高、導(dǎo)向性好。

（2）壓牙鋸片不受電鍍工藝限制，所做鋸片大、?。ㄖ睆?250mm的鋸片厚度僅為2.5mm）,切縫細(xì)、切面美觀，使玉料損失小。

（3）避免了電鍍工藝對(duì)環(huán)境的污染。

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