金刚石刀头

金刚石刀头是金刚石锯片的主要组成部分，它由金刚石和胎体结合剂构成。金刚石作为一种超硬材料，主要起切削刃的作用，而胎体结合剂则是用来固定金刚石的物质，通常由金属单质粉末或金属合金粉末组成。根据不同用途，金刚石刀头的配方和金刚石含量也会有所不同。

工艺选择

粒度选择

金刚石粒度的选择直接影响锯片刀头的锋利度和锯切效率。当金刚石粒度粗且为单一粒度时，锯片刀头锋利，锯切效率高，但其抗弯强度会有所下降。相反，当金刚石粒度细或粗细粒度混合时，锯片刀头的耐用度更高，但效率可能会降低。考虑到这些因素，一般选择金刚石粒度为50/60目比较合适。

分布浓度选择

金刚石分布浓度的变化会影响锯片的锋利性和锯切效率。一般来说，随着金刚石浓度的增加，锯片的锋利性和效率会逐渐下降，而使用寿命则相应延长。然而，如果浓度过高，锯片会变得迟钝。为了平衡这些因素，可以在多层结构中采用不同浓度的金刚石，如在中间层采用较低浓度，这样有助于在锯切过程中形成中间凹槽，减少锯片偏摆，从而提升石材加工的质量。

强度选择

金刚石的强度是影响切割性能的重要参数。过高或过低的强度都会影响金刚石的切割能力。因此，一般选择强度在130~140N的金刚石。

粘结相选择

锯片的性能不仅取决于金刚石本身，还与其与粘结剂的组合有关。对于软质石材如大理石，可以选择铜基粘结剂，但由于其烧结温度低，强度和硬度也较低，因此需要加入其他成分如碳化钨(WC)来增强性能。主加成分的粒度应小于200目，添加成分的粒度应小于300目。

烧结工艺选择

烧结工艺的选择对锯片的性能也有重要影响。通过实验发现，在800℃下烧结120秒的工艺能够满足性能要求。

制造

金刚石锯片刀头的制造涉及多个环节，包括刀头胎体原料的选择和热压工艺。传统的胎体原料如Co基、青铜基合金虽然广泛使用，但成本和性能方面并不理想。研究人员提出了一种新的Fe-Ni-Cu-W系合金作为刀头胎体原料，经过试验和应用，取得了良好的效果。

制造流程

金刚石锯片刀头的制造过程本质上是在高压下对金属粉末进行烧结的过程，属于粉末冶金技术的一种。具体来说，均匀混合的金属粉末在高温（800-1000℃）和高压（180-250Kgf/cm²）条件下，经历一系列物理化学反应，最终形成具有一定形状和机械性能的烧结体，即为刀头。

原料要求

刀头胎体原料的基本要求包括良好的冲击性能、适当的硬度以及能在较低温度和短时间内完成烧结过程的能力。此外，胎体合金中的合金组分应该能够良好地浸润金刚石单晶，并通过加入微量元素促进合金组分与金刚石之间的化学键合作用，从而提高对金刚石的利用率。

合金体系选择

Fe-Ni-铜W系合金因其独特的性质，如Fe-Ni、Cu-Ni的完全互溶，WC/W-Ni、WC-Cu、Fe-Cu的有限互溶和弥散强化作用，以及Fe、Ni第Ⅷ族元素对金刚石的良好亲和性，被认为是最适合用于刀头胎体的合金体系。

成品处理

制作好的刀头可以通过多种方式进行安装，并经过打磨、喷漆等工序，最终制成成品，广泛应用于日常生活和生产活动中。

参考资料

金刚石刀头设计.林兴金刚石工具.2024-10-31

金刚石刀头.潘新光.2024-10-31

金刚石刀头图型以及结构.林兴金刚石工具.2024-10-31