打标机的金刚石针头制造技术

本实用新型专利技术的打标机的金刚石针头及其制作方法属于打标、刻字的技术领域。由针座（１）、针杆（２）、针尖（３）以及连接孔（４）、镶嵌孔（５）组成；针尖（３）由金刚石条构成，顶端表面为球面形状；在镶嵌孔（５）与金刚石条的侧面之间充有焊料。制作有部件的选料加工、金刚石条的镶嵌、针尖的刃磨、针杆与针座连接的过程。本实用新型专利技术在使用过程中金刚石不脱落，性能稳定，寿命长，针尖硬度高，可多次修磨。不仅可替代传统的硬质合金针头或碳化硅针头，而且能实现上述针头无法满足的硬质材料工件的打标，扩展气动打标和电动打标的应用领域。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属打标、刻字的
，特别涉及用金刚石条制作的打标机针头。
技术介绍
1、 金刚石，属于无机非金属材料，自然界中最坚硬的物质。可以是天然金 刚石，也可以是化学气相沉积方法制备的全质多晶金刚石。金刚石是制作超硬工 具的理想材料。但金刚石在应用中，由于焊接、镶嵌具有较高的技术要求，解决 金刚石制品的制备技术十分重要。2、 打标机针头目前常用的打标机针头主要是用碳化钨(WC、硬质合金) 或碳化硅制作，由于硬度较低，在使用过程中，磨损快，寿命短，对高硬度的材 料(例如热处理后的淬硬钢零部件)零部件的打标难度大，字符容易变形等。3、 使用天然金刚石颗粒制作打标机针头的针尖，工艺苛刻，价格十分昂贵。 金刚石颗粒脱落的现象一直没有解决。4、 与本技术相关的现有技术主要有打标机用标记针头技术专利，专利号CN200620137945.9。该针头是由带有排气孔和针孔的针座和针杆组成， 针尖和针杆是同一种材料，不涉及金刚石制做针尖的各项技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服
技术介绍
的不足，为打标机设计一种 金刚石针尖，达到打标机针头结构合理、牢固耐用、针尖可以修磨的目的。本技术的技术方案是 一种打标机的金刚石针头，由针座l、针杆2和针尖3组成；针杆2通过针座1上的连接孔4与针座1同轴线连接，针尖3通过 针杆2上的镶嵌孔5与针杆2同轴线连接；其特征在于，所述的针尖3由金刚石 条构成，顶端表面为球面形状；在镶嵌孔5与金刚石条的侧面之间充有焊料。所述的焊料，可以是BAg45CuZnCd、 BAg42CuZnCd、 BAg40CuZnCd、 BAg38CuZnCd、 BAg35CuZnCd、或银铜509焊料等。所述的金刚石条，是天然金刚石条或化学气相沉积(CVD)金刚石条。针 尖3采用天然金刚石条或CVD金刚石条制作。可以用激光切割金刚石，使之成为四棱柱或六棱柱形状或圆柱的形状。针座1可采用黄铜或钢材料制作，连接孔4用于焊接或者热套方法连接针杆 2。针座1的形状可与各类打标机相配制作，连接孔4深度为3—6mm，直径与 针杆2的直径相同(焊料连接时)或略小(热套连接时)。针杆2可以采用钢材，如45#钢或类似的金属材料制作，硬度在HRC30 60。 形状为圆柱形， 一端带有镶嵌金刚石的镶嵌孔5。针杆2和针座1之间可以采用高频焊接或乙炔吹氧等常规方法焊接，也可以 通过热套夹紧方式连接在一起。金刚石条与针杆2的连接针杆2的镶嵌孔5直径比金刚石条的截面的对角 线略大，使金刚石条刚好能够放入，孔5的深度与金刚石的长度相当。采用低熔 点焊料把金刚石条镶嵌在针杆2的镶嵌孔5内，并使金刚石条与镶嵌 L 5内部底 端接触，确保使用过程中金刚石针尖3受到针杆2的纵向支撑，针杆2对金刚石 条在横向上能牢固的固定。针尖3形状为了金刚石针尖3具有高的抗冲击性能，金刚石针尖3磨成带 有一定R角的圆球面形状，并保证针尖3的顶端在针杆2的轴线上。针尖的角 度范围是30"150度，针尖的圆球面的R取值为0.1—l.Omm。所述的金刚石条，最好是正四棱柱、正六棱柱或圆柱形状，其长为3-5mm， 横截面外接圆直径或横截面圆的直径为1.4 3mm。镶嵌孔(5)的直径最好比针尖(3〕 横截面外接圆直径或横截面圆的直径大0.08~0.2mm 。本技术具有以下特点在使用过程中金刚石不脱落，性能稳定，寿命长， 针尖硬度高。不仅可替代传统的硬质合金针头或碳化硅针头，而且能实现上述针 头无法满足的硬质材料工件的打标，扩展气动打标和电动打标的应用领域。a. 采用四棱柱形状或六棱柱形状或圆柱状的的金刚石，使针头在使用过程 中，金刚石整体受力比较均衡，使整个金刚石不容易产生碎裂，脱落等现象；金 刚石的底端与镶嵌孔底面接触，确保针杆对金刚石直接纵向加力，弥补了低熔点 焊料硬度低、金刚石容易松动的缺点。镶嵌孔的直径略大于金刚石的横向最大尺 寸，确保了金刚石在横向上不易产生活动。b. 针尖做成了有一定R角的球面形状，使金刚石针头打字流畅，并且金刚石 针尖不容易破碎，使金刚石针头寿命增加，并适合更宽的压力范围。c. 金刚石的长度较大，保证了金刚石针尖磨损后，可修磨， 一支针头可多次修磨，使用寿命极长。d.这种针头适合打标的范围广，可对金刚石材料以外的各种材料工件打标， 特别是解决了淬硬钢、陶瓷、高硅铝合金、硬质合金等硬质材料气动打标和电动 打标的难题。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。 图2是本技术的结构局部放大(针尖部分)示意图。具体实施方式实施例l:结合附图说明本技术的结构在图1和图2中，1为针座，2为针杆，3为针尖，4为连接 L， 5为镶嵌孔。 连接孔4同轴线的开在针座1上，用于连接针杆2;镶嵌孔5同轴线的开在针杆 2上，用于连接针尖3。针尖3是由金刚石条构成，打标端的表面磨制成部分球 面形状，并且球面的顶点在打标机针头的中轴线上。金刚石条最好是正四棱柱或 正六棱柱或圆柱形状的。实施例2:用CVD金刚石条制作打标机针头第一步部件的选料加工选用2mm厚的CVD金刚石，激光切割成2mmX 4mm，得到2x2x4mm的正四棱柱金刚石条。选45#钢的圆柱针杆2，长度50mm， 直径4mm，表面抛光， 一端钻03mmx4mm的镶嵌孔5。并保证镶嵌孔5与针杆 2同轴。用45#钢制作带有连接孔2的针座1，针座1的连接孔4直径4.1mm， 深度6.0mm，连接孔4与针座1的圆头同轴。第二步金刚石条的镶嵌采用高频感应加热使针杆2的带有镶嵌孔5的一 端温度升高至700。C，把焊料放入镶嵌孔5中，待焊料熔解后，把上述的四棱柱 金刚石条放入镶嵌孔5，并施加压力使金刚石条与镶嵌孔5的底端接触，同时排 除多余的焊料。冷却后得到镶嵌了金刚石条的针杆2。第三步针尖的刃磨把针杆2装在旋转卡盘上，调整角度，在装有金刚石 砂轮的磨床上，把镶嵌金刚石条的一端磨成圆锥尖。把针尖3磨成110.2的圆球 面。完成了针尖3的磨尖。第四步针杆与针座连接采用高频感应加热使针座1的温度达到800°C， 连接孔4内放入焊料(熔点小于700°C)，把针杆2的没有金刚石条的一端插入 连接孔4，并用湿巾冷却金刚石条的一端。除去连接孔4里面挤出的多余焊料，冷却后即得到产品。表面抛光处理后得到成品的打标机金刚石针头。实施例3:采用天然金刚石，制作具有实施例2中CVD金刚石的四棱柱形 状，并采用实施例2相同的工艺，可制作天然金刚石针头。 实施例4:热套方法制作打标机金刚石针头第一步部件的选料加工，选用lmm厚的CVD金刚石，激光切割成 lmmx4mm，得到lxlx5的正四棱柱金刚石条。选45#钢的圆柱针杆2，长度50mm， 直径3mm，表面抛光， 一端钻01.5mmx3mm的镶嵌孔5。并保证镶嵌孔5与针 杆2同轴。用黄铜制作带有连接孔4的针座1，针座1的连接孔4直径2.9mm， 深度5.0mm，连接孔4与针座1的圆头同轴。第二步金刚石条的镶嵌工艺步骤与实施例2相同第三步针尖的刃磨与实施例2相同第四步针杆与针座连接，采用热套连接用高频感应加热使针座1的温度 达到600'C，把针杆2的没有金刚石条的一端插入连接孔4，同时用湿巾冷却针 杆2镶嵌金刚石条的一端。冷却后即得到产品。实施例5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打标机的金刚石针头，由针座（１）、针杆（２）和针尖（３）组成；针杆（２）通过针座（１）上的连接孔（４）与针座（１）同轴线连接，针尖（３）通过针杆（２）上的镶嵌孔（５）与针杆（２）同轴线连接；其特征在于，所述的针尖（３）由金刚石条构成，顶端表面为球面形状；在镶嵌孔（５）与金刚石条的侧面之间充有焊料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜志刚，张淑玲，林志伟，吕宪义，
申请(专利权)人：吉林大学，长春八方金刚石科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]