習(xí)慣把直徑在Φ230mm(9″)及以下的金剛石圓鋸片叫做小鋸片。從形狀結(jié)構(gòu)來看,小鋸片有連續(xù)型和分齒型兩種磨料層型貌。連續(xù)型中有整邊(平面型,The continuous Rim Blade)、渦輪(分粗齒、細(xì)齒,進(jìn)一步地,還有加強(qiáng)型、波紋基體型。The Turbo Blade);分齒型結(jié)構(gòu)中有分齒(平面型,進(jìn)一步地,還有加強(qiáng)型。The Segmented Type Blade)、半連續(xù)分齒(根部磨料層相連)、渦輪型分齒。所謂加強(qiáng)型是指有一部分磨料層深入到基體中,這樣的鋸片在切割強(qiáng)研磨性材料時,由于有這深入到基體中的磨料層作保護(hù),基體不易被磨薄和產(chǎn)生變形,同時它還相當(dāng)于加寬了磨料層,起到加強(qiáng)切割、提高壽命的作用;
小鋸片主要是裝在手持式或半自動的切割機(jī)上使用,廣泛用于建筑工程、裝修等場合,可以切割石材http://www.stonebuy.com/板材、地板磚、陶瓷、玻璃、混凝土等。整邊鋸片適合于濕切和雕刻,分齒和渦輪鋸片可用于干切。
2、 中、大徑鋸片
一般地,習(xí)慣把¢250~750mm直徑的金剛石圓鋸片稱為中徑鋸片,¢800mm及以上的稱為大鋸片。
中徑金剛石圓鋸片主要用于石材http://www.stonebuy.com/等板材的切邊、切角或開槽,也用于高密度耐火材料、高壓電瓷瓶、混凝土路面、瀝青路面伸縮縫、飛機(jī)跑道防滑槽、墻體材料、水泥樓板、電氣絕緣材料等的切割。中徑鋸片多在小型橋式切割機(jī)(液壓或手動)上使用,移動式切割(如馬路伸縮縫切割)多用手扶式切割機(jī)。
大鋸片主要用于將已開采好的石料切成板材。¢2000mm以上大鋸片多用于不規(guī)則荒料的整形和板材切割。大鋸片多在雙向切割機(jī)、臺式切割機(jī)、大型橋式液壓切割機(jī)上使用;也有采用一組相同直徑或兩組不同直徑大鋸片成組切割板材,這樣可明顯提高效率,板材可以加工得更薄、重量更輕、石材http://www.stonebuy.com/利用率更高,當(dāng)然成組使用對鋸片質(zhì)量、鋸機(jī)功率、剛性、精度、冷卻情況等要求更高。
二、正確選用金剛石圓鋸片
1、鋸片結(jié)構(gòu)尺寸選用
對直徑¢105~2200mm圓鋸片基體和產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/的常規(guī)結(jié)構(gòu)、尺寸應(yīng)該熟悉,應(yīng)能根據(jù)客戶的加工條件推薦合理結(jié)構(gòu)尺寸的鋸片。
2、鋸片基體選用
(1)基體材質(zhì)、性能
金剛石圓鋸片基體必需具有足夠的強(qiáng)度、剛性和硬度,一般焊接鋸片基體硬度要求HRC37~42;表面粗糙度最大值為Ra3.2μm;表面不得有裂紋、毛刺、銹跡;基體必需消除變形力、微裂紋,確保張應(yīng)力平衡、平直度及其它形位要求和表觀、內(nèi)在質(zhì)量要求。
目前,金剛石圓鋸片基體材質(zhì)多選用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼65Mn或50Mn2V,;激光焊鋸片基體宜用調(diào)質(zhì)鋼30CrMo、35CrMo,因其碳含量較低,能與激光焊接過渡層很好地焊合。
(2)基體結(jié)構(gòu)
金剛石圓鋸片基體從周邊結(jié)構(gòu)看,大體可分為連續(xù)型和帶水口型。連續(xù)型基體主要用于制作燒結(jié)鋸片,其邊緣多為減薄的長城齒;帶水口型基體可用于焊接或整體燒結(jié)(邊緣亦為減薄的長城齒)。
水口分窄水口(小U形、匙形)、寬水口(大U形)。窄水口基體用于切割弱研磨性或脆性材料(如石灰石、大理石、微晶石、釉面磚)中徑鋸片,寬水口基體用于大鋸片或是切割強(qiáng)研磨性材料(如砂巖、耐火材料、混凝土、瀝青路面等)的中徑鋸片,這會有利于大量冷卻液流入切口以便沖屑和冷卻。使用窄水口基體,可以使刀頭相互靠得近,同時也不象做較大規(guī)格整邊鋸片那樣易產(chǎn)生變形,鋸切時連續(xù)性好,不易形成沖擊,切口整齊,不易產(chǎn)生崩邊,鋸片使用壽命長,但水口底部應(yīng)力更集中,尤其是小U形的,易從此處裂開。
應(yīng)該指出,基體帶水口相當(dāng)于讓基體外緣部位延長,增加了一定的應(yīng)力,這可以補(bǔ)償焊接和使用時因熱或離心力的作用造成的外緣增長,從而有利于制造時不變形(整體燒結(jié)、焊接時抵償熱應(yīng)力或胎體的收縮應(yīng)力)和使用時的排屑、冷卻(水冷和風(fēng)冷)、減少搖擺和走“S”形切削徑;但是,開水口易造成基體使用時開裂和磨損加快,這主要是由于切割時的作用力反復(fù)集中作用于水口底部(不斷拉伸、壓縮),易產(chǎn)生疲勞裂紋。一般地,加大水口底圓弧半徑有利于分散應(yīng)力。因此,一旦發(fā)現(xiàn)有裂紋存在,可在裂紋根部打一圓孔,這樣能阻止裂紋進(jìn)一步蔓延;為減少切割強(qiáng)研磨性材料時鋸片基體水口環(huán)形帶的磨損,可采用帶護(hù)齒結(jié)構(gòu)的鋸片。
采用消音基體可降低鋸片切割時產(chǎn)生的尖銳高音頻噪聲。消音基體多為復(fù)合型材料構(gòu)成,如:基體中間加一層吸音系數(shù)大的材料(銅箔、橡膠、彈性高分子材料);采用厚薄鋼板復(fù)合;將基體匙形水口用吸音較好的銅片填緊;用激光順著基體水口底部和中心孔沿徑向有規(guī)則地切出“S”型、 “C”型細(xì)縫,在激光切縫的基礎(chǔ)上再向縫中灌注一些特殊的樹脂材料效果會更好。
3、金剛石選用
金剛石選用需結(jié)合基體、結(jié)合劑胎體性質(zhì)、制造工藝以及加工材質(zhì)性質(zhì)、切機(jī)參數(shù)、切割方式、切割參數(shù)等。
切割時,鋸片刀頭表面凸出的金剛石要經(jīng)受被切 材料和切屑的摩擦作用以及切入過程中的沖擊作用,因而金剛石在切割、刻蝕其它材料的同時,自身也要被摩擦磨損和沖擊磨損。金剛石摩擦磨損的表征是被磨出非晶體學(xué)平面或弧 面。一般地,被切材質(zhì)越硬、摩擦性越強(qiáng)、切割速度越快、進(jìn)給越快,則金剛石受到的沖擊越大,主要以沖擊磨損或脫落形式消耗金剛石,反之,金剛石則主要以機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/摩擦磨損形式被消耗。
金剛石圓鋸片切割加工屬粗加工作業(yè),主要要求效率高以及有一定的使用壽命,金剛石的消耗應(yīng)是充分發(fā)揮作用的同時合理地磨損、破碎和脫落。金剛石過早消耗或是過于耐磨都不利于切割加工,前者是金剛石未能正常發(fā)揮作用,說明胎體不耐磨或是對金剛石把持力弱、切速或進(jìn)給太快、被加工材質(zhì)摩擦性太強(qiáng),而大塊崩碎則說明金剛石品質(zhì)差、濃度低。過早消耗表現(xiàn)的都是切割效率低、壽命低,因此需調(diào)整金剛石、結(jié)合劑和用高切速、大切深、小進(jìn)給來減少金剛石的破碎、脫落和結(jié)合劑的磨損,相應(yīng)地提高磨削效率和使用壽命;金剛石過于耐磨,表現(xiàn)為只是被磨平或磨成光整的圓弧面,不易產(chǎn)生微破碎,說明結(jié)合劑胎體過于耐磨或?qū)饎偸殉痔珡?qiáng)、鋸片切深大、進(jìn)給小、被加工材質(zhì)硬而細(xì)密、金剛石品質(zhì)過于好、濃度過高、金剛石顆粒切入巖石深度小、金剛石顆粒受沖擊和切削力小,使得鋸片宏觀表現(xiàn)為切割效率低、壽命長。因此需通過調(diào)整金剛石、結(jié)合劑和采用低切速、小切深、大進(jìn)給來促使金剛石產(chǎn)生微破碎和加快胎體磨損,從而提高切割效率。
一般地,高品質(zhì)金剛石的抗壓、抗沖擊強(qiáng)度高,切割時能長時間保持完整性,磨損慢,不易產(chǎn)生微破碎,只有在遇到摩擦性特別強(qiáng)的材料(如粗粒石英且含量高、組織疏松)時才發(fā)生微破碎;但另一方面,金剛石品質(zhì)好,晶型越趨向等積型,表面光滑,故結(jié)合劑胎體對其愈難把持,這樣就容易直接脫落。因此對高品級金剛石,應(yīng)采取措施使得表面變粗糙,或最好采用表面鍍覆金剛石;粒度要粗、濃度應(yīng)低,所用結(jié)合劑應(yīng)具有相適應(yīng)的耐磨性和對金剛石及其鍍覆層有較強(qiáng)的粘結(jié)力,被切對象研磨性較強(qiáng)時更適合;對較低品級金剛石,因抗壓、抗沖擊性較差,在切割一般材料時就有可能發(fā)生明顯的磨損和破碎,而切割難加工材料(如硬而細(xì)密花崗石)時會很快產(chǎn)生大塊崩碎和失去切割能力。因此,對較低品級金剛石,粒度宜細(xì)、濃度宜高,而結(jié)合劑胎體應(yīng)軟、不能太耐磨,燒結(jié)溫度應(yīng)低以減少對金剛石的影響,被加工材質(zhì)應(yīng)為易切割材料,這樣也能較充分地發(fā)揮這些金剛石的作用。
還有一點(diǎn)要特別注意,對使用高溫耐磨結(jié)合劑、高品級金剛石和切割難加工材料的場合,如果摻加一些低品級金剛石或是高品級金剛石品質(zhì)分散性大,都會造成鋸切工具的效率、壽命明顯下降。
鋸片用金剛石粒度多為30/35~60/70。切割砂巖、水泥路面、瀝青路面、耐火材料等較強(qiáng)研磨性材料時,粒度宜粗;切割一些高硬細(xì)密花崗石和脆的玻璃等材料時,金剛石粒度宜細(xì)。
鋸片用金剛石濃度一般為25~50%,小鋸片多用15~30% 。
表2-1是花崗石中徑鋸片用金剛石、結(jié)合劑胎體性能與石材http://www.stonebuy.com/性質(zhì)、鋸切參數(shù)的關(guān)系。
表2-1花崗石中徑鋸片參數(shù)、鋸切參數(shù)、巖石性能的適應(yīng)關(guān)系
巖石
|
巖石硬度 |
高 |
中 |
低 |
||||
巖石研磨性 |
低 |
中 |
高 |
中 |
高 |
低 |
特高 |
|
代表巖石 |
致密石英巖、致密花崗巖、 花崗片麻巖 |
細(xì)粒花 崗巖 |
粗;◢弾r |
角閃花崗巖、 輝綠花崗巖 |
蝕變或風(fēng) 化花崗巖 |
輝綠巖、 輝長巖、 玄武巖 |
石英砂巖、 嚴(yán)重蝕變或 風(fēng)化花崗巖 |
|
鋸切參數(shù) |
鋸切速度(m/s) |
20~25 |
20~30 |
25~30 |
30~35 |
35~40 |
35~45 |
40~50 |
切深 |
最小 |
小 |
小 |
中 |
中 |
大 |
大 |
|
進(jìn)給速度 |
最快 |
快 |
快 |
中 |
中 |
慢 |
慢 |
|
鋸片參數(shù) |
金剛石品級 |
高 |
高 |
高 |
中 |
中 |
中 |
高 |
金剛石粒度 |
最細(xì) |
細(xì) |
細(xì) |
中 |
中 |
較粗 |
粗 |
|
胎體耐磨性 |
低 |
中 |
高 |
中 |
高 |
低 |
最高 |
4、結(jié)合劑選用
一般地,切割硬度低或弱研磨性、無研磨性材料如玻璃、釉面瓷磚、軟大理石等,要求結(jié)合劑胎體應(yīng)軟、不耐磨和有一定的脆性、宜用青銅基、銅基、鈷青銅基或鐵青銅基結(jié)合劑;金剛石要求棱角鋒利、表面粗糙;鋸切速度、切深、進(jìn)給都可以大些,但要注意被切材料的脆性是否能承受,以防崩邊、崩角。
切割一般研磨性或中等硬度、中等研磨性材料如普通大理石、石灰石、青石、軟花崗石(玄武巖等)和切割硬而細(xì)密的花崗石時,結(jié)合劑胎體的耐磨性應(yīng)低、對金剛石的把持力要強(qiáng);金剛石表面也應(yīng)粗糙、宜表面鍍覆;切割參數(shù)的選擇還要看被切割材料的硬度:硬度高易形成沖擊性切割,故切速、切深都不宜大,但宜快進(jìn)給。而硬度不太高時,切速、切深宜大些。
對強(qiáng)研磨性材料如粗石英花崗石、砂巖、混凝土、耐火磚等的切割,要求鋸片用結(jié)合劑的胎體耐磨,對金剛石的把持性要高,宜用鐵基、WC基配方;金剛石要用高品質(zhì)、耐熱性好、鍍覆的;切割高硬度的強(qiáng)研磨性材料時易形成沖擊,故切速、切深不宜過大,可以快進(jìn)給;而切割低硬度的強(qiáng)研磨性材料正相反,應(yīng)采用高切速、大切深和慢進(jìn)給,這樣可有效保持切割效率,同時能減少結(jié)合劑胎體的磨損及金剛石的磨損和脫落。
對于干切用途的金剛石鋸片,需要考慮結(jié)合劑胎體受熱時的傳熱性要好、不易軟化以及對金剛石的牢固把持性,因此用鈷基結(jié)合劑較合適,鎢基也是較合適的一類配方;金剛石的耐熱性要好、宜表面鍍覆;還要特別注意金剛石刀頭結(jié)構(gòu)、基體結(jié)構(gòu)的設(shè)計,以加強(qiáng)排屑和風(fēng)冷卻效果。
5、“對號切割”原則
對號切割”是選用金剛石圓鋸片的一般原則,即所選鋸片的各項參數(shù)(主要指金剛石品質(zhì)、粒度、濃度、結(jié)合劑配方、胎體性能、刀頭結(jié)構(gòu)與尺寸、基體結(jié)構(gòu)與尺寸、焊接等)應(yīng)與被切割材料的硬度、研磨性、性能分布性、切機(jī)性能、切割參數(shù)相適應(yīng),這樣才能發(fā)揮出最佳效果。一旦“對號”錯誤,就會出現(xiàn)切不動或壽命很低的問題。
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