本發(fā)明涉及金剛石圓鋸片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合型圓鋸片及其制造方法。

背景技術(shù)：

金剛石圓鋸片廣泛應(yīng)于各種切削加工行業(yè)，由于現(xiàn)有的金剛石圓鋸片為鋼制圓鋸片自重大，切削時(shí)耗能較多、且噪音大，因此開始出現(xiàn)了復(fù)合型圓鋸片，具有重量輕、節(jié)能、降噪和使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有的復(fù)合型圓鋸片由于生產(chǎn)技術(shù)不成熟，生產(chǎn)成本高、質(zhì)量差、堅(jiān)固程度不夠，且難以制造大規(guī)格的復(fù)合型圓鋸片，一直不能取代鋼制圓鋸片投入市場。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種復(fù)合型圓鋸片及其制造方法，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種復(fù)合型圓鋸片，其包括鋸片基體、連接支座和刀頭；

所述鋸片基體為由復(fù)合材料制成的盤體；

所述連接支座為環(huán)形，連接支座鑲嵌在所述鋸片基體的外圓周上；

所述連接支座由多個(gè)弧形基片首尾連接而成；所述弧形基片包括嵌入所述鋸片基體內(nèi)的嵌入部和伸出所述鋸片基體外的伸出部；

所述刀頭設(shè)置在所述伸出部上。

進(jìn)一步地，在橫截面上，所述鋸片基體包括：中間設(shè)置的基礎(chǔ)層，基礎(chǔ)層的兩外側(cè)包裹設(shè)置的保護(hù)層；所述嵌入部嵌裝在所述基礎(chǔ)層內(nèi)。

其中，所述連接支座由優(yōu)質(zhì)耐磨的鋼板制成，或者由回收的鋼鋸片經(jīng)過檢測、裁剪和銑削加工而成。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)層為由熱固性樹脂膠(例如環(huán)氧樹脂)制成的膜片，所述熱固性樹脂膠內(nèi)混合有玻璃纖維和增強(qiáng)型納米材料；

其中，所述玻璃纖維和所述增強(qiáng)型納米材料的混合比例為1∶2；所述玻璃纖維和所述增強(qiáng)型納米材料的合計(jì)重量占所述膜片重量的20％。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，上述的保護(hù)層的強(qiáng)度提高到5度以及以上，大大提高了圓鋸片的耐磨性能。

進(jìn)一步地，所述增強(qiáng)型納米材料為納米級(jí)瓷粉；納米瓷粉的晶粒、晶界是介于固體與分子之間的具有納米數(shù)量級(jí)(01-100nm)尺寸的亞穩(wěn)態(tài)的中間物質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述熱固性樹脂膠內(nèi)還混合有碳纖維，以質(zhì)量計(jì)，所述碳纖維占所述膜片的8-12％。

進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)層包括中間設(shè)置的金屬板，以及金屬板兩側(cè)面進(jìn)行磷化處理后敷設(shè)可與所述保護(hù)層相容的聚合物層。

聚合物層為可以和保護(hù)層的熱固性樹脂膠相融的膠粘劑，種類以有機(jī)膠粘劑中的熱固性樹脂膠粘劑和混合型膠粘劑兩類中的粘度較高且和金屬粘合力強(qiáng)的品種，例如，環(huán)氧-酚醛膠、環(huán)氧-尼龍膠。

磷化原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理，主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化；磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于復(fù)合前打底，提高基體金屬的附著力和與環(huán)氧樹脂親和能力。

該種基礎(chǔ)層設(shè)置多用于直徑大于1.8m的復(fù)合型圓鋸片。所述金屬板為300m鋼或等同的金屬薄板。

進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)層由包括金剛石顆粒、瓷粉和粘合劑的混合材料模壓而成，并且，所述基礎(chǔ)層中還鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。

以質(zhì)量計(jì)，所述金剛石顆粒、瓷粉和粘合劑的混合比例為3∶1∶6。其中，金剛石顆粒的目數(shù)不小于200目，瓷粉的目數(shù)不小于800目。

上述基礎(chǔ)層設(shè)置可用于直徑不大于1.8m的復(fù)合型圓鋸片。

進(jìn)一步地，所述粘合劑為可與所述保護(hù)層相容的聚合物。

在此，聚合物為可以和保護(hù)層的熱固性樹脂膠相融的膠粘劑，種類以有機(jī)膠粘劑中的熱固性樹脂膠粘劑和混合型膠粘劑兩類中的粘度較高且和金屬粘合力強(qiáng)的品種，例如，環(huán)氧-酚醛膠、環(huán)氧-尼龍膠。

進(jìn)一步地，所述嵌入部上設(shè)置有用于加強(qiáng)連接的工藝孔或者工藝凹槽。

進(jìn)一步地，所述嵌入部包括內(nèi)側(cè)沿徑向設(shè)置有連接片；所述連接片插入所述鋸片基體內(nèi)與所述鋸片基體固定連接。

進(jìn)一步地，所述弧形基片的左、右兩側(cè)邊緣分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有榫卯結(jié)構(gòu)；相鄰的兩個(gè)所述弧形基片通過所述榫卯結(jié)構(gòu)連接；多個(gè)所述弧形基片首尾連接后形成一個(gè)環(huán)形的所述連接支座。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，連接支座由多個(gè)弧形基片依次首尾對(duì)接而成，方便加工制作，且制作成本更低，榫卯結(jié)構(gòu)拼接后的金屬支座力學(xué)性能與現(xiàn)有的一體成型的精密鑄造件或沖壓件等相當(dāng)。

進(jìn)一步地，所述榫卯結(jié)構(gòu)包括相互插接配合的榫槽和榫頭；榫槽和榫頭分別相對(duì)設(shè)置在所述弧形基片的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，所述榫槽和榫頭的橫截面為矩形或者倒梯形。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述弧形基片上設(shè)置有若干片所述連接片；在所述連接支座的周向上，所述連接片均勻布設(shè)。

進(jìn)一步地，所述伸出部邊緣設(shè)置有用于與所述刀頭連接的刀頭連接部。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述弧形基片上間隔設(shè)置有若干個(gè)所述刀頭連接部。

進(jìn)一步地，所述刀頭連接部為矩形或者梯形連接板塊。

上述復(fù)合型圓鋸片的制造方法，其包括如下步驟：

1)預(yù)制成型所述保護(hù)層和所述基礎(chǔ)層；所述保護(hù)層包括設(shè)置在基礎(chǔ)層下方的下保護(hù)層，設(shè)置在基礎(chǔ)層上方的上保護(hù)層；

2)在模具內(nèi)依次放入預(yù)制成型的所述下保護(hù)層、所述基礎(chǔ)層和所述上保護(hù)層；

在所述基礎(chǔ)層的周邊布設(shè)所述連接支座，連接支座的嵌入部伸入所述基礎(chǔ)層與所述下保護(hù)層、或者基礎(chǔ)層與所述上保護(hù)層之間；

所述嵌入部周圍與所述基礎(chǔ)層以及保護(hù)層之間的縫隙填充所述混合材料；所述嵌入部上用于加強(qiáng)連接的工藝孔或者工藝凹槽內(nèi)填充所述熱固性樹脂膠。

3)對(duì)模具進(jìn)行加溫加壓制得成品復(fù)合型圓鋸片。

進(jìn)一步地，步驟3)具體包括：

31)從室溫加熱至模具內(nèi)物料流動(dòng)性逐步增加，所述熱固性樹脂膠中烴化并排出部分揮發(fā)物，壓力一般為全壓力的1/5；

不同種類的樹脂，加熱溫度稍有不同，以樹脂120度固化為例，此時(shí)溫度為60-70攝氏度。

而全壓力值通常為7-8mpa。

32)中間保溫不少于30分鐘，當(dāng)流出樹脂接近凝膠化并拉長絲時(shí)，將溫度升到80攝氏度，加壓加到全值壓力；

33)升溫階段，在15分鐘內(nèi)將模具溫度加熱到100-120攝氏度，提高所述熱固性樹脂膠的固化程度，此時(shí)樹脂反應(yīng)速率加快；

34)保持模具在溫度80-90攝氏度環(huán)境里帶壓靜置至少60分鐘，使得模具內(nèi)物料繼續(xù)固化；

35)樹脂固化率95％以上；冷卻出模，去除復(fù)合型圓鋸片的內(nèi)應(yīng)力。

進(jìn)一步地，所述步驟2)中還包括在放入物料前，對(duì)模具內(nèi)部進(jìn)行除塵除濕除油處理，模具溫度控制在25-35℃，在模具內(nèi)側(cè)噴涂脫模劑。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的復(fù)合型圓鋸片結(jié)構(gòu)簡單，制造成本更低，且在各項(xiàng)力學(xué)性能上與現(xiàn)有的同類產(chǎn)品基本相當(dāng)，更便于推廣和普及。復(fù)合型圓鋸片的韋氏硬度可達(dá)到92-96hw，同時(shí)相當(dāng)于普通鋸片相比韌性相對(duì)增加，在使用過程復(fù)合型圓鋸片的使用壽命延長了60％以上，具體而言，由原來的平均3500小時(shí)延長到5600小時(shí)(石材料需質(zhì)地均勻，如含有其他雜質(zhì)的水線過多或水線寬度大于10毫米的石材料在切割過程中水線里的雜質(zhì)脫離的顆?？赡軍A在鋸槽里造成對(duì)鋸片復(fù)合基體的劃傷，影響使用時(shí)間)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例圖1中a-a方向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例弧形基片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說明。

如圖1-3所示，本實(shí)施例提供的一種復(fù)合型圓鋸片，其包括鋸片基體1、連接支座2和刀頭3；

鋸片基體1為由復(fù)合材料制成的盤體；

連接支座2為環(huán)形，連接支座2鑲嵌在鋸片基體1的外圓周上；

連接支座2由多個(gè)弧形基片2a首尾連接而成；弧形基片2a包括嵌入鋸片基體1內(nèi)的嵌入部2c和伸出鋸片基體1外的伸出部2b；

刀頭3設(shè)置在伸出部2b上。

在橫截面上，鋸片基體1包括：中間設(shè)置的基礎(chǔ)層1c，基礎(chǔ)層1c的兩外側(cè)包裹設(shè)置的保護(hù)層；嵌入部2c嵌裝在基礎(chǔ)層1c內(nèi)。

其中，連接支座2由優(yōu)質(zhì)耐磨的鋼板制成，或者由回收的鋼鋸片經(jīng)過檢測、裁剪和銑削加工而成。

保護(hù)層為由熱固性樹脂膠(例如環(huán)氧樹脂)制成的膜片，熱固性樹脂膠內(nèi)混合有玻璃纖維和增強(qiáng)型納米材料；

其中，玻璃纖維和增強(qiáng)型納米材料的混合比例為1∶2；玻璃纖維和增強(qiáng)型納米材料的合計(jì)重量占膜片重量的20％。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，上述的保護(hù)層的強(qiáng)度提高到5度以及以上，大大提高了圓鋸片的耐磨性能。

增強(qiáng)型納米材料為納米級(jí)瓷粉；納米瓷粉的晶粒、晶界是介于固體與分子之間的具有納米數(shù)量級(jí)(01-100nm)尺寸的亞穩(wěn)態(tài)的中間物質(zhì)。

熱固性樹脂膠內(nèi)還混合有碳纖維，以質(zhì)量計(jì)，碳纖維占膜片的10％。

基礎(chǔ)層1c包括中間設(shè)置的金屬板，以及金屬板兩側(cè)面進(jìn)行磷化處理后敷設(shè)可與保護(hù)層相容的聚合物層。

聚合物層為可以和保護(hù)層的熱固性樹脂膠相融的膠粘劑，種類以有機(jī)膠粘劑中的熱固性樹脂膠粘劑和混合型膠粘劑兩類中的粘度較高且和金屬粘合力強(qiáng)的品種，例如，環(huán)氧-酚醛膠、環(huán)氧-尼龍膠。

磷化原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理，主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化；磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于復(fù)合前打底，提高基體金屬的附著力和與環(huán)氧樹脂親和能力。

該種基礎(chǔ)層1c設(shè)置多用于直徑大于1.8m的復(fù)合型圓鋸片。金屬板為300m鋼或等同的金屬薄板。

基礎(chǔ)層1c由包括金剛石顆粒、瓷粉和粘合劑的混合材料模壓而成，并且，基礎(chǔ)層1c中還鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。

以質(zhì)量計(jì)，金剛石顆粒、瓷粉和粘合劑的混合比例為3∶1∶6。其中，金剛石顆粒的目數(shù)不小于200目，瓷粉的目數(shù)不小于800目。

上述基礎(chǔ)層1c設(shè)置可用于直徑不大于1.8m的復(fù)合型圓鋸片。

粘合劑為可與保護(hù)層相容的聚合物。

在此，聚合物為可以和保護(hù)層的熱固性樹脂膠相融的膠粘劑，種類以有機(jī)膠粘劑中的熱固性樹脂膠粘劑和混合型膠粘劑兩類中的粘度較高且和金屬粘合力強(qiáng)的品種，例如，環(huán)氧-酚醛膠、環(huán)氧-尼龍膠。

嵌入部2c上設(shè)置有用于加強(qiáng)連接的工藝孔或者工藝凹槽。

嵌入部2c包括內(nèi)側(cè)沿徑向設(shè)置有連接片；連接片插入鋸片基體1內(nèi)與鋸片基體1固定連接。

弧形基片2a的左、右兩側(cè)邊緣分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有榫卯結(jié)構(gòu)；相鄰的兩個(gè)弧形基片2a通過榫卯結(jié)構(gòu)連接；多個(gè)弧形基片2a首尾連接后形成一個(gè)環(huán)形的連接支座2。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，連接支座2由多個(gè)弧形基片2a依次首尾對(duì)接而成，方便加工制作，且制作成本更低，榫卯結(jié)構(gòu)拼接后的金屬支座力學(xué)性能與現(xiàn)有的一體成型的精密鑄造件或沖壓件等相當(dāng)。

榫卯結(jié)構(gòu)包括相互插接配合的榫槽和榫頭；榫槽和榫頭分別相對(duì)設(shè)置在弧形基片2a的兩側(cè)。

榫槽和榫頭的橫截面為矩形或者倒梯形。

每個(gè)弧形基片2a上設(shè)置有若干片連接片；在連接支座2的周向上，連接片均勻布設(shè)。

伸出部2b邊緣設(shè)置有用于與刀頭3連接的刀頭3連接部。

每個(gè)弧形基片2a上間隔設(shè)置有若干個(gè)刀頭3連接部。

刀頭3連接部為矩形或者梯形連接板塊。

本實(shí)施例還公開了上述復(fù)合型圓鋸片的制造方法，其包括如下步驟：

1)預(yù)制成型保護(hù)層和基礎(chǔ)層1c；保護(hù)層包括設(shè)置在基礎(chǔ)層1c下方的下保護(hù)層1b，設(shè)置在基礎(chǔ)層1c上方的上保護(hù)層1a；

2)在模具內(nèi)依次放入預(yù)制成型的下保護(hù)層1b、基礎(chǔ)層1c和上保護(hù)層1a；

在基礎(chǔ)層1c的周邊布設(shè)連接支座2，連接支座2的嵌入部2c伸入基礎(chǔ)層1c與下保護(hù)層1b、或者基礎(chǔ)層1c與上保護(hù)層1a之間；

嵌入部2c周圍與基礎(chǔ)層1c以及保護(hù)層之間的縫隙填充混合材料；嵌入部2c上用于加強(qiáng)連接的工藝孔或者工藝凹槽內(nèi)填充熱固性樹脂膠。

3)對(duì)模具進(jìn)行加溫加壓制得成品復(fù)合型圓鋸片。

步驟3)具體包括：

31)從室溫加熱至模具內(nèi)物料流動(dòng)性逐步增加，熱固性樹脂膠中烴化并排出部分揮發(fā)物，壓力一般為全壓力的1/5；

不同種類的樹脂，加熱溫度稍有不同，以樹脂120度固化為例，此時(shí)溫度為60-70攝氏度。

而全壓力值通常為7-8mpa。

32)中間保溫不少于30分鐘，(通常保溫時(shí)間根據(jù)固化劑性能掌控，為了減少基體變形的幾率，一般要求不少于30分鐘)，當(dāng)流出樹脂接近凝膠化并拉長絲時(shí)，將溫度升到80攝氏度，加壓加到全值壓力；

33)升溫階段，在15分鐘內(nèi)將模具溫度加熱到100-120攝氏度，提高熱固性樹脂膠的固化程度，此時(shí)樹脂反應(yīng)速率加快；

34)保持模具在溫度80-90攝氏度環(huán)境里帶壓靜置至少60分鐘，使得模具內(nèi)物料繼續(xù)固化；

35)樹脂固化率95％以上；冷卻出模，去除復(fù)合型圓鋸片的內(nèi)應(yīng)力。

步驟2)中還包括在放入物料前，對(duì)模具內(nèi)部進(jìn)行除塵除濕除油處理，模具溫度控制在25-35℃，在模具內(nèi)側(cè)噴涂脫模劑。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的復(fù)合型圓鋸片結(jié)構(gòu)簡單，制造成本更低，且在各項(xiàng)力學(xué)性能上與現(xiàn)有的同類產(chǎn)品基本相當(dāng)，更便于推廣和普及。復(fù)合型圓鋸片的韋氏硬度可達(dá)到92-96hw，同時(shí)相當(dāng)于普通鋸片相比韌性相對(duì)增加，在使用過程復(fù)合型圓鋸片的使用壽命延長了60％以上，具體而言，由原來的平均3500小時(shí)延長到5600小時(shí)(石材料需質(zhì)地均勻，如含有其他雜質(zhì)的水線過多或水線寬度大于10毫米的石材料在切割過程中水線里的雜質(zhì)脫離的顆?？赡軍A在鋸槽里造成對(duì)鋸片復(fù)合基體的劃傷，影響使用時(shí)間)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。