多层刀片及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种多层刀片和它的制造方法，其中在该多层刀片中磨粒的颗粒尺寸大小不相同。上述多层刀片的目的是，可以从各种各样的选择物中选择粘合剂，容易改变磨粒材料的含量（浓度），此外，容易改变各层的厚度和它们之间的比率。该多层刀片通过包括这些步骤的方法来制造：通过使金刚石和／或ｃＢＮ磨粒材料中的每一种与粉末粘合剂进行混合来形成生片，其中这些磨粒材料具有若干种磨粒尺寸大小，形成具有倾斜结构的叠片，这种结构由一些生片形成，在该叠片中，具有粗的磨粒材料１１ａ的生片被设置在中心面处，而具有精细的磨粒材料１２ａ和１３ａ的一些生片设置在两个前表面侧上；及借助压力烧结该叠片来形成具有多层结构的、模制的刀片体，在该刀片体中，由这些生片形成的、圆形的磨粒薄膜成一体地相互接合起来。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种多层刀片，在这种刀片中，磨粒尺寸大小在部分与部分之间是不同的，这些刀片可以有效地用来切割陶瓷、金属或者合成物的材料，或者执行槽的机加工，本专利技术还涉及它的制造方法。在传统的多层刀片中，在中心磨粒层的两侧中的每一个上，该中心磨粒层具有优质的磨粒材料，而这种材料具有较大的颗粒直径并且被分散到镀金属相(metal plating phase)内，所形成的外部磨粒层具有优质的磨粒材料，该材料具有较小的颗粒直径并且被分散到镀金属相内。由于具有较小颗粒直径的优质磨粒材料的平均颗粒直径是具有较大颗粒直径的优质磨粒材料直径的一半或者更小，因此可以得到下面这些优点(a)由于工件主要通过具有较大颗粒直径的优质磨粒材料来进行切割，因此可以改善锐度和研磨速度；(b)由于工件的横截面通过具有较小颗粒直径的优质磨粒材料来进行研磨，因此可以减少琢毛和破裂，并且因此提高了研磨横截面的平面精确度；及(c)由于刀片端部的横截面随着研磨工作的时间而被磨损进而形成了凸形，因此可以防止刀片的前边缘振动，因此可以进行直接研磨。但是，由于这种多层刀片通过电铸方法来形成，因此可以只选择镀金属(镀镍)层作为粘合磨粒材料的粘合剂，因此具有这样的严重问题不能根据刀片的应用而有选择地使用最佳粘合剂。除了上述问题之外，还难以改变磨粒材料的含量(浓度)，因此难以提高刀片的刚性、耐磨性和使用寿命。此外，当通过电铸方法来制造部分与部分之间的磨粒尺寸大小不相同的多层刀片从而改变磨粒尺寸大小时，通过电铸方法来处理的刀片一定得输送到不同的电铸槽中。在输送期间，由于一定得停止电铸，并且因此而处理过的刀片被露出到空气中，故在因此而制造出的多层刀片在较大负荷情况下进行使用的一些情况下可以产生分层，因此必须考虑一些方法来克服上述问题。本专利技术的另一个目的是提供一种可以制造多层刀片的方法，该多层刀片具有适合用于刀片应用的最佳性能。在上述方法中，多层刀片中的每一层内所含有的磨粒材料的含量(浓度)容易改变，并且，例如与多层刀片的每一层的厚度调节相结合，可以得到足以符合要切割的工件的性能的刚性、耐磨性和使用寿命。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种多层刀片和它的制造方法，这种刀片解决了分层问题。在具有多层结构的刀片通过电铸方法来形成的一些情况下，可以产生上述分层，因此在该结构中所具有的磨粒的尺寸从部分到部分之间不相同。用来解决上述问题的、本专利技术的多层刀片通过包括这些步骤的方法来制造通过使金刚石和/或cBN磨粒材料中的每一种与粉末粘合剂进行混合来形成生片(green sheet)，其中这些磨粒材料具有若干种磨粒尺寸；形成具有倾斜结构的叠片(laminate)，这种结构由一些生片形成，在该叠片中，具有粗的磨粒材料的生片被设置在中心面上，而含有精细的磨粒材料的一些生片设置在两个前表面侧上；及借助压力烧结或者焙烧(firing)该叠片来形成具有多层结构的、模制的刀片体，在该刀片体中，由这些生片形成的、圆形的磨粒薄膜成一体地相互接合起来。作为上述多层刀片的优选实施例，通过下面方法来形成三层模制的刀片体把含有粗的磨粒材料的生片设置在中心面上，并且把具有精细的磨粒材料的一些生片层压在这两个表面上，其中它们的颗粒尺寸相互相等。此外，上述精细磨粒材料中的每一种的平均颗粒直径最好是粗磨粒材料的平均颗粒直径的一半或者更小。此外，具有若干磨粒尺寸大小的磨粒材料中的每一种的混合比相对于粘合剂通常设置在从5至50体积百分比的范围内。此外，根据本专利技术，用来制造多层刀片的方法包括这些步骤通过使金刚石和/或cBN磨粒材料中的每一种与粉末粘合剂进行混合来形成生片，其中这些磨粒材料具有若干种磨粒尺寸大小；形成具有倾斜结构的叠片，这种结构由一些生片形成，在该叠片中，具有粗的磨粒材料的生片被设置在中心面上，而具有精细的磨粒材料的一些生片设置在两个前表面侧上；及，通过把叠片填充在模子中并且借助压力烧结或者焙烧该叠片来形成具有多层结构的、模制的刀片体，在该刀片体中，由这些生片形成的、圆形的磨粒薄膜成一体地相互接合起来。作为多层刀片的上述制造方法的优选实施例，通过下面方法来形成第一和第二粉末状混合物使相互具有不同磨粒尺寸大小的两种磨粒材料中的每一种的5至50体积百分比与粉末粘合剂进行混合，三层叠片通过下面方法来形成把具有粗的磨粒材料的第一生片设置在中心面上，并且把每个都具有精细磨粒材料的一些第二生片设置在第一生片的两个表面上，这些生片通过粉末混合物的压力模制来得到，并且通过压力烧结或者焙烧该叠片来得到三层模制的刀片体。在上述多层刀片的制造方法中，通常优选地用作粘合剂的包括金属；树脂；金属和树脂的混合物；金属氧化物；刚性相，它由混合物形成，该混合物具有碳化物、氮化物、硼化物和它们的复合物中的至少一种，每种复合物具有周期表中的IVa、Va或者VIa组的过渡金属；或者硬质合金，它由金属结合相组成，该金属结合相含有Fe、Co、Ni、Cu、Ti和Cr中的至少一种。此外，上述刀片的叠片通常通过下面方法来处理在150℃至1300℃的温度下进行压力烧结或者焙烧，同时在10至5000kg/cm2的压力下进行压缩。根据具有上述结构的、本专利技术的多层刀片和它的制造方法，由于多层刀片通过绕结相互层压在一起的生片来制造，这种方式不同于传统的电铸方法，因此根据刀片应用的最佳粘合剂可以从能够用来进行烧结或者焙烧的各种各样材料中进行自由选择。尤其地，通过使用硬质合金或者具有高强的其它硬材料，尽管较薄，但是多层刀片具有较高的刚性、耐磨性和使用寿命。此外，通过使用树脂，可以得到具有较小弹性模数的刀片。此外，当部分与部分之间的磨粒尺寸大小不相同的多层刀片通过简单只改变磨粒材料与粉末粘合剂的混合比来形成时，磨粒材料在形成刀片的每层中的含量(浓度)容易改变，并且借助合适地改变生片的厚度，可以随意地改变形成刀片的每层的厚度。相应地，例如，对于容易引起阻塞的工件而言，当刀片中的磨粒材料的颗粒之间的距离通过减少磨粒材料的含量(浓度)来增大时，可以保持锐度，同时减少了机加工负荷。此外，对于容易使刀片磨损的工件而言，可以借助增大磨粒材料的含量来抑制这种磨损，并且还可以得到这样的刀片在机加工之后，该刀片提高了表面粗糙度。与借助例子方式在上面所描述的一样，可以得到这样的多层刀片该刀片具有能够满足工件性能的刚性、耐磨性和使用寿命，并且具有适合刀片应用的最佳性能。此外，如部分与部分之间的磨粒尺寸大小不相同的、具有多层结构的刀片通过电铸方法来形成的情况一样，可以得到解决了分层问题的多层刀片。图2是示出上述多层刀片的用法的侧视图。图3是示出了上述多层刀片的用法的前视图。图4是用作进行性能实验的比较实施例的刀片的局部放大垂直横剖视图。附图说明图1是示出了本专利技术的多层刀片的实施例的重要部分的视图，这种多层刀片1是具有多层结构的、模制的刀片体，而该多层结构通过生片形成的至少三层的压力烧结(pressure sintering)或者焙烧来形成，其中圆形磨粒薄膜11、12和13中的每一个由生片形成，这些薄膜11、12和13相互结合成一体。各个生片通过下面方法形成使粉末粘合剂与磨粒材料中的一种进行混合，而这些磨粒材料由金刚石、cBN或者它们的混合物形成，并且具有若干种颗粒尺寸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层刀片，它通过包括这些步骤的方法来制造：通过使金刚石和／或ｃＢＮ磨粒材料中的每一种与粉末状粘合剂进行混合来形成生片，其中这些磨粒材料具有若干种磨粒尺寸；形成具有倾斜结构的叠片，这种结构由一些生片组成，在该叠片中，含有粗的磨粒材 料的生片被设置在中心面上，而含有精细的磨粒材料的一些生片设置在两个前表面侧上；及借助压力烧结或者焙烧该叠片来形成具有多层结构的、模制的刀片体，在该刀片体中，由这些生片形成的、圆形的磨粒薄膜成一体地相互接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：锅谷忠克，
申请(专利权)人：利德株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]