Способ изготовления алмазного инструмента

.87. Бюл. В 22тут сверхтвердых матСР 1) 3976 2) 30,0 6) 15,0 а 71) Инсти алов АН УС а 72) д.м.м Н.Б.Ганели а 53) 621,9 ифлиг, В.А.Мельник,н, А.Н.Ракита и Ю.Е.Суту22,079 а 088.8) в(56) Паткл. В 24 ФРГ 9 33320859/04, опублик. 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ а 54) спОсОБ изГОтОВления АЗЖАзнОГОИНСТРУМЕНТАа 57) Изобретение относится к области изготовления алмазного инструмента и позволяет повысить качество изготовления многослойного алмазногоинструмента. Способ включает предварительное нанесение алмазных зерен,окончательное закрепление их на корпусе металлической связкой и вскрытие, при этом нанесение алмазных зерен производят на несущую основу виде проволоки или нити. Несущую основу наматывают на корпус инструмента с расстоянием между соседними витками, равным 0,8-2,0 среднего диаметра зерен, Перед окончательным закрепленнем зерен совместно с несущей,основой промежутки между витками заполняют дополнительным алмазным порошком или алмазосодержащей шихтой,8 ил,Изобретение относится к технологииизготовления алмазных инструментовна металлической связке, преимущественно. для обдирочного и грубого шлифования фасонных поверхностей архитектурных изделий из строительныхматериалов - мрамора, гранита и др.Цель изобретения - повышение износос.тойкости инструмента путем повышения плотности расположения алмазных зерен,На фиг, 1 схематически изображено устройство для нанесения алмазныхзерен на несущую основу, путем приклеивания; на фиг, 2 - то ке, гальваническим методом; на фиг. 3 - узел1 на фиг, 2; на фиг. 4 - вид сверхуна фиг, 2; на фиг. 5 - узел 11 нафиг, 4; на фиг, 6 - профильныи корпус с намотанной на нем основой, сечение, на фиг. 7 - заполнение промежутков между витками алмазными зернами; на фиг. 8 - то же, алмазосодержащей связкой,Алмазные зерна предварительно наносят на несущую основу различнымиметодами, например путем приклеивания или гальваническим осаждением никеля. В первом случае алмазные зерна наносят на несущую основу 1 (металлическую проволоку, капроновуюнить), протягивают последовательночерез сосуд 2 с клеем, сосуд 3 с алмазным порошком, сушилку 4 узел 5снятия лишних .зерен и наматывают натянущий барабан 6, приводимый в движение приводом 7, Приспособление может работать в автоматическом режиме. Клей после сушки должен быть устойчив к размягчению или растворениюв электролите, применяемом для закрепления алмазов путем гальванического осаждения никеля,Во втором случае несущую основу, в качестве которой используют металлическую проволоку, устанавливают в приспособление для нанесения алмазов гальваническим методом. Приспособление состоит, например, иэ пористого неметаллического цилиндра 8 (сетки), вдоль образующих которого размещены ребра 9. На ребрах по винтовой линии выполнены поперечные пазы, в которые укладывают проволоку 10. Витки проволоки соединяют продольными токопроводящими стержнями 11, прецнаэнченными для уменьшения плотности тока в проволоке. На ребра надевается наружный пористый цилиндр 12 (сетка),16804 2образующий совместно с цилиндром 8 иоснованием 13 полость для засыпки алмазного порошка,Дальнейший процесс нанесения алмазных зерен на проволоку гальваническим способом, производится по известной технологии. При этом зернананосятся на проволоку 10 лишь научастках, лежащих между ребрами, аО участки, размещенные в пазах ребер,никелем не покрываются. Зто обеспечивает гибкссть несущей основы и получение сегментированного алмазоносного слоя на ней,После получения несущей основы снанесенными на ней алмазными зернами ее наматывают на корпус 4 инструмента. Для более прочного удержания несущей основы 15 с нанесеннымизернами на сложнопрофильной поверхности корпуса 14 выполняют дополнительные выступы (заусенцы) 16, Длясоздания высокой плотности алмазных25зерен в промежутках между виткаминесущей основы 15 их наматывают накорпус с промежутком между сосед:., -ми витками, равным 0,8-2,0 среднегодиаметра алмазного зерна П а затем заполняют промежутки дополнительными алмазными зернами 17 (фиг 4)или алмазосодержащей связкой 18 путем насыпки на поверхность корпуса14 и вдавливанием, например вручную.Сечения несущей основы 15 с нанесенными на нее зернами в плоскостях,перпендикулярных осевой линии несущей основы, будут иметь совершенноразличные профили из-за неравномерного и хаотичного закрепления зерен40 на несущей основе, При намотке с шагом, меньшим 0,8 среднего диаметразерна, заполнение промежутков затрудняется. Зазор между витками становится соизмеримым с размерами зерен и происходит лишь частичное заполнение промежутков, что ухудшает эксплуатационные свойства инструмента, Поэтому приходится проводить дозаполнение свободных промежутков зернами вручную, что является очень трудоемким процессом(по сравнению с гальваностегией ) и приводит к удлинению процесса изготовления инструмента. При намотке с промежутком между витками, большим 2,0 среднего диаметра алмазного зерна, зерна плохо удерживаются в промежутках между витками (выпадают), что также приводит к ухудшению качества инструмента. Чтобы этого избе13168 жать, приходится проводить повторное заполнение межвитковых промежутков, ,также удлиняющее процесс изготовления инструмента. Удлинение происходит из-эа операции повторного закре пления зерен каждого слоя методом гальваностегии эа 1-2 сут, При намотке с промежутком, равным 0,8-2,0 среднего диаметра алмазного зерна, в сечении промежутков удерживается 10 1-8 зерен, После окончательного закрепления несущей основы 15 с нанесенными алмазными зернами и дополнительных алмазных зерен 17 на корпусе 14 гальваническим осаждением ни келя или пайкой производят вскрытие алмазных зерен на рабочей поверхности инструмента путем механической обработки.П р.и м е р, Изготовляют инстру мент при следующих исходных данных:Зернистость алмазногопорошка(средний ди/315.аметр зерна 450 мкм)Диаметр инструмента,мм 240 25Радиус профильной части, мм 75Длина инструмента,мм 200Диаметр несущей основы (проволоки),мм 0,45 30Материал несущей основы - медь, корпуса - сталь. Для нанесения алмазных зерен на несущую основу путем приклеивания в приспособлении (фиг,1) используют клей универсальный Момент.Проходя через сосуд 2, проволока35 1 смачивается клеем, к которому в свою очередь прилипают алмазные зерна при прохождении проволоки через сосуд 3. В сушилке при 150-180 С клей40 полимеризуется. В узле 5 снятия лишних зерен щетки счищают зерна, прилипшие к первому, прочно закрепленному на проволоке слою зерен. Затем проволока наматывается на тянущий барабан 6.Перед намоткой несущей основы 15 с нанесенными зернами на корпусе 14 инструмента образуют заусенцы 16, удерживающие основу на профильной50 поверхности, затем корпус гальваническим методом покрывают слоем никеля и меди. После намотки несущей 04 4основы 15 на корпус 14 в воздухе илив воде ее закрепляют путем гальванического осаждения никеля, а затемвскрывают алмазные зернаПри нанесении алмазных зерен на несущую основу гальваническим осаждением никеля в присгособлении проволоку 1 покрывают слоем никеля, затем засыпают алмазный порошок в полость междупористыми цилиндрами 8 и 12 и осаждением никеля прихватывают слой зерен, прилегающих к проволоке 1, Вдальнейшем остальные зерна высыпаютиз полости и дополнительно закрепляют нанесенные зерна осаждениемникеля,Перед намоткой несущей основы 15с нанесенными зернами на корпусе14 инструмента образуют заусенцы 16,удерживающие основу на сложнопрофильной поверхности, а затем наматываютоснову 15 с расстоянием между витками, равным 1,5 среднего диаметра зерна, После этого горизонтально расположенные участки сложнопрофильнойповерхности увлажняют спиртом, посыпают алмазосодержащей шихтой, состоящей из меди, олова и гидрида титана, а затем, вдавливая вручнуюлбпаткой или роликом, заполняют промежутки между витками, Потом наносятслой чистой шихты, которая при вакуумном спекании играет роль припоя,производят спекание в вакуумной печи при 920 С. Формула изобретения Способ изготовления алмазного инструмента,при котором на основув виде проволоки или нити наносяталмазные зерна, затем основу наматывают на корпус инструмента и закре,пляют на нем, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьппения износостойкости инструмента, основунаматывают с промежутком между витками, равным 0,8-2,0 среднего диаметра алмазного зерна, а перед закреплением на корпусе промежуткимежду витками основы заполняют алмазными зернами или алмазосодержащей связкой.316804 Составитель Техред Н.Гл В,Воробьузенко Корректор В.Бут актор Э.Слига аказ 2386/ о 4 я на Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна 2 Тираж 715 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс