金剛石切割盤的製作方法

2023-04-24 14:24:01

專利名稱：金剛石切割盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種切割盤(切割片)，其具有基本上為金屬的載體，該載體具有原始片(Stammblatt)和配設有磨粒特別是金剛砂(金剛石顆粒)的切削邊緣(Schneidrand)。
背景技術：
這種切割盤是眾所周知的，並且例如適用於加工由金屬或金屬鑄件製成的工件。在一種優選的實施方式中，切割盤被分割成多個節段，其中，各節段的外部邊緣配設有磨粒，這些磨粒被材料配合地保持在切削刃上。位於各節段的邊緣區域上的材料也可以被嵌入磨粒。通過這樣的分割成段，不僅改善了切削效率，而且還通過位於各節段之間的槽口的特定形狀來達到冷卻的效果，這恰好對於金屬切割而言是絕對必要的。但是，已知的金剛石切割盤特別是分段式切割盤具有兩個主要的缺點:首先，它們在切割時聲音較大。其次，它們尤其易於在主要用於冷卻的槽口的底部上形成裂縫，這些槽口大多數在內端具有能夠改善冷卻效果的孔。在此，裂縫的形成可能會在最短的時間內由於快速的裂紋擴展而導致切割盤的損壞。在現有技術中，由於夾層結構而會遇到特別高的音量的問題。在此，在兩個金屬原始片之間設置有由軟金屬特別是由銅製成的芯部。通過這種相對較軟的芯部可以改變切割盤的彈性模量並由此改變其共振響應，從而使其在操作中變得更低聲。但是，這種方法受到對具有合適彈性模量的金屬的選擇的限制並且受到其熔點的限制。此外公知的是，在原始片上切割出的幾何圖形對切割盤的諧振產生正面影響。但是這種做法的缺點在於，可能會損害原始片的強度。

發明內容
現在，本發明的目的在於提出一種切割盤，特別是一種分段式切割盤，其相比於已知的切割盤產生減小的噪音和/或具有提高的穩定性。本發明的目的通過這樣一種切割盤實現，該切割盤具有基本上為金屬的載體，該載體具有原始片和配設有磨粒特別是金剛砂的切削邊緣，其中，所述原始片具有多個彼此連接的層，其中設置有至少兩個由金屬製成的外層以及一個設置在所述外層之間的中間層，所述中間層具有塑料和/或具有纖維增強材料。優選的實施方式在其它部分中給出。本發明的基本構思在於該切割盤的夾層結構形式，並且特別地在於根據本發明設計的中間層。為了達到噪聲衰減的目的，該中間層可以由塑料(合成材料)製成，在此，較薄的膜或箔片也可以滿足中間層的特徵。可選地或附加地，該中間層可以具有纖維增強(纖維增強材料/結構)，用於提高特別是在去往節段之間的槽口的底部的過渡部分上的穩定性。根據本發明，原始片具有多個呈夾層狀的彼此固定連接的層，其中，至少兩個外層由金屬製成，並且在這兩個外層之間設置有由塑料製成的中間層和/或呈纖維增強形式的中間層。在此，不必使整個切割盤都具有這種夾層結構。在塑料層的情況下切割盤具有儘可能大的面積並且特別地延伸至槽口的底部上就足夠了。在纖維增強的情況下，為了達到穩定的目的，將其設置成延伸至槽口底部上的環中就足夠了。在一種由於同時具有穩定的和噪聲阻尼的特性而特別優選的結構方式中，中間層由纖維增強的塑料構成。通過本發明可以使彈性模量實現更大的跳躍並由此達到更好的阻尼。另外，所使用的纖維和粘性基體(Matrix)形成對伸展開的裂紋的障礙，限制了裂紋在盤中的生長。如果只需要實現對聲音的衰減，可以採用純塑料基體，優選熱固塑料，例如矽膠基體(Silikonmatrix),作為夾層。在使用由塑料製成的中間層時，有利地需要注意的是，阻尼層由增強的塑料製成，在此，該塑料至少能夠短時間地經受住超過200°C的溫度負載。這種塑料是普遍公知的。另夕卜，對於這種塑料層而言也可以採用耐熱的特氟隆。但是，必須要使用可以與外層的金屬形成穩定連接的塑料。最後，只要實現金屬外層的大面積的隔離(Entkopplung，緩衝)，塑料的厚度就並不重要。在本發明的另一實施方式中，中間層是通過分別由金屬基體-複合材料製成的纖維增強金屬構成的穩定層。在此，作為纖維增強金屬已知的有例如碳纖維增強鋁合金、陶瓷纖維增強(例如，碳化矽纖維，S1-T1-C-O纖維(Tilano纖維)，氧化鋁纖維或硼纖維)鋁合金和玻璃纖維增強鋁合金，它們的基體金屬具有較高的抗拉強度和剛性以及較小的熱膨脹係數。其還可以使用銅材料或鎂材料。本發明優選地被使用在分段式切割盤中。在此情況下，載體的外周被切割成節段，其中，每兩個節段通過一個徑向槽口彼此分開。為了冷卻的目的，槽口在底部具有呈孔形的隆起狀。其也可以在外周上設置附加的孔。各節段的被切割的外部邊緣具有磨粒，磨粒被塗覆在其邊緣上或被引入到構成邊緣的材料中。另外，對於阻尼狀態和/或穩定性有利的是，原始片和切削邊緣是分離(獨立)的構件，它們在生產時首先通過焊接被連接在一起。在這種情況下，僅在切削邊緣上形成節段。這樣，根據本發明的夾層結構只存在於原始片中，其中原始片可以完全地被構造為夾層結構。由此，可以相應地簡化生產，因為該中間層可以由所生產的半成品製造。在另一種實施方式中，原始片也構成切削邊緣，從而在切割成段時在原始片上切出多個節段。與外層的伸出部分特別地可通過焊接而被可靠地連接相比，在這種情況下，中間層只設置在切割盤的中央，並且只是大體上延伸到邊緣。該實施方式也提供了易於製造方面的優勢。即使有許多塑料都可用於生產呈不同厚度的中間層，但是已經證實:當中間層包括具有耐溫度變化的熱固性基體的阻尼層時是特別有利的。為了提高穩定性，熱固性基體應該被纖維增強，在此，增強材料由單獨的玻璃纖維、玄武巖纖維或碳纖維製成，或者是由這些纖維製成的織物。在此，可以只針對原始片的下述區域設置纖維增強，這些區域是特別易於遭受裂紋風險的區域，例如用於切割的邊界。具有或不具有纖維增強的均勻的阻尼層優選由半成品切割製成，這大大地簡化了生產。優選地，待使用的半成品是手工層壓塑料、預浸料(Prepeg，片狀模塑料)、片狀模塑化合物(「SMC」)或塊狀模塑化合物(「BMC」)。由於特殊的耐溫度變化和阻尼性能，特別地使用酚醛樹脂、耐高溫的環氧樹脂或矽(有機)樹脂作為熱固性基體。


下面參照兩個附圖對本發明做詳細說明。其中:圖1示出了分段式切割盤的視圖；以及圖2示出了分段式切割盤的示意性截面圖。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的分段式切割盤，其具有基本上是金屬的載體1，其恰好適用於加工由金屬製成的工件。該載體具有原始片2和配設有磨粒特別是金剛砂3的切削邊緣4。在這種情況下，原始片2和切削邊緣4是分離的構件，它們在生產過程中被接合成載體。在該載體I的中間設置中心孔5，用於將切割盤保持在機器的卡盤中。在分段式切割盤中，將載體I的周邊切割成段，其中，每兩個設置在切削邊緣4中的節段6通過徑向槽口7而彼此分開。節段6的外部邊緣被金剛砂覆蓋。為了改善冷卻效果，在每個槽口 7的底部設置孔8。在金剛石覆層3下方設置的較小的孔9會帶來進一步的冷卻效果。如圖2中的截面部分所示，原始片具有多個彼此固定且平面連接的層。首先，該原始片具有兩個由金屬製成的外層10以及設置在外層10之間同時用作阻尼層和穩定層的中間層11。在這種情況下，中間層11由塑料層構成，在該塑料層中設置由玻璃纖維構成的纖維增強材料12。
權利要求
1.一種切割盤，其具有基本上為金屬的載體(1)，該載體具有原始片(2)和配設有磨粒(3)特別是金剛砂的切削邊緣(4)， 其特徵在於: 所述原始片(2)具有多個彼此連接的層，其中設置有至少兩個由金屬製成的外層(10)以及一個設置在所述外層之間的中間層(11)，所述中間層具有塑料和/或具有纖維增強材料(12)。
2.如權利要求1所述的切割盤，其特徵在於，所述中間層(11)是由增強塑料製成的阻尼層，其中該塑料至少在短時間內能經受超過200°C的溫度負載。
3.如權利要求1或2所述的切割盤，其特徵在於，所述中間層(11)是由纖維增強金屬製成的穩定層。
4.如權利要求1所述的切割盤，其特徵在於，所述載體的周邊被切割成段，其中每兩個節段(6)通過特別是在底部具有孔(8)的徑向槽口(7)而彼此分開，其中，所述節段(6)的外部邊緣配設有磨粒。
5.如權利要求1所述的切割盤，其特徵在於，所述原始片(2)和所述切削邊緣(4)是分離的構件，並且在生產過程中被接合在一起，其中在切割成段的情形下只在所述切削邊緣(4)中形成節段(6)。
6.如權利要求1所述的切割盤，其特徵在於，所述原始片(2)形成所述切削邊緣(4)，其中在切割成段的情形下在所述原始片(2 )中形成節段(6 )。
7.如前面任一項權利要求所述的切割盤，其特徵在於，所述阻尼層具有耐溫度變化的熱固性基體，所述熱固性基體尤其是由半成品切割而成。
8.如權利要求7所述的切割盤，其特徵在於，所述熱固性基體被纖維增強，其中所述增強材料(11)特別地具有玄武巖纖維、玻璃纖維或碳纖維。
9.如權利要求7或8所述的切割盤，其特徵在於，所述半成品是手工層壓塑料、預浸料、片狀模塑化合物(「SMC」)或塊狀模塑化合物(「BMC」)。
10.如權利要求7所述的切割盤，其特徵在於，所述熱固性基體是酚醛樹脂、耐高溫的環氧樹脂或矽樹脂。
全文摘要
本發明涉及一種切割盤，其具有基本上為金屬的載體(1)，該載體包括原始片(2)和配設有磨粒(3)特別是金剛砂的切削邊緣(4)，其中，所述原始片(2)具有多個彼此連接的層，其中至少兩個外層(10)由金屬製成，而設置在所述外層之間的中間層(11)具有塑料和/或具有纖維增強材料(12)。
文檔編號B24D5/04GK103213075SQ20131002426
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月23日 優先權日2012年1月23日
發明者克裡斯蒂安·斯唐 申請人:羅迪斯磨具有限及兩合公司