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CN105798290A - 一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法 - Google Patents

一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其主要包括以下步骤：粉料预混‑粘结剂配料‑含金刚石混合料掺粘接剂搅拌‑刮板擦筛‑滚动制粒‑成品烘烤。上述用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法采用的设备为荸荠式包衣机，操作比较简单，成本低廉。采用了滚动法与擦筛法相结合的制粒工艺，以滚动使粉料包裹金刚石颗粒，用擦筛法控制粒度。制粒粘接剂选用的主要是水基粘接剂，省去了有机溶剂造成的污染。可以将多组分比重差别大的金属粉料包裹金刚石制成一颗一粒的金刚石颗粒，制作简便，金刚石制粒后装料、压制时粉料流动性好，金刚石分布均匀。有效防止了粉末与金刚石的偏析与聚集。

Description

一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法
技术领域
本发明涉及金刚石颗粒制造技术，尤其是涉及一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法。
背景技术
如果金刚石在工具金属胎体中能均匀分布，那么每一粒金刚石就能充分发挥其效能，从而使金刚石工具的使用效果大大提高。实现金刚石均布的方法之一就是将烧结工具的金属粉料包裹在每一粒金刚石外面，这样每两粒金刚石之间都有粉料相隔，这个包裹粉料的过程称为“金刚石制粒”，经过烧结压制过程这个间隔依然使金刚石颗粒间保持基本均匀的分布。
超细或较细的金属粉末为主的混合料流动性差，采用容积法自动加料时，时常由于重量误差过大而无法获得合格的冷压胚件。行业内为提高不同粉料混合料的流动性，以满足容积法自动冷压的要求，已开发出多种制粒工艺方法，如高速搅拌法，喷雾法，挤压法，擦筛法，滚动法，离心法，流化法等。
但是这些方法对金刚石均布均不适用，或是不能实现一颗金刚石成一球，或是对多组分粉料，特别是比重差别大的粉料不能使用。而且制粒设备一般都比较复杂昂贵。制粒的粘接剂也是有机溶剂，需要用较完备的环保设施才能运行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明在于提供一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法。其具有制作简便、成本低及金刚石分布均匀的特点，以解决现有技术中金刚石在胎体中分布不均的问题。
一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其包括以下步骤：
1)混合金属粉料，并称量出一定量的金属粉料和金刚石颗粒；
2)金刚石颗粒放入容器中，加入粘结剂，迅速搅拌使每粒金刚石表面恰能均匀包裹一层粘结剂，快速加入金属粉料搅拌，使金刚石表面包裹金属粉料，便于后期表面更容易粘裹金属粉料长成所需尺寸的金刚石制粒成品；
3)制粒前先开启荸荠式包衣机热风预热包衣锅，将上一步胚粒导入包衣锅内，调整主机转速使胚粒既能匀速到达最高点沿锅底抛下又不会紧贴锅壁做离心运动；
4)待粉料渐干，喷入水基粘接剂并加入适量粉料，用工具将粘在锅壁的粉料和胚粒刮下，待胚粒和粉料充分接触不断包裹，将混合物取出进行一次过筛，同时用软毛刷来回刷破碎成单颗粒，调节主机转速，直至加入粉料全部包裹金刚石成粒；
5)粉料渐干后开启供风和内加热开关加速粉料干燥，直至有金属粉料烟从包衣锅口冒出说明颗粒干燥完毕，颗粒依次通过第一标准筛和第二标准筛，所述第一标准筛的孔径大于所述第二标准筛的孔径，且所述第一标准筛和第二标准筛进行上下排布，体积大不能通过第一标准筛的颗粒用毛刷强制过筛，粒度介于第一标准筛和第二标准筛的孔径大小之间的颗粒即为所需粒度的颗粒；通过第二标准筛的小颗粒重新倒回包衣锅内，不断重复上述过程，直到剩余小部分金属粉料；
6)将制成的颗粒和未成型的金属粉料取出，放入烘箱烘干备用。
特别地，所述步骤1)中金属粉料的成分配比为(按重量份)，WC：30～60％，Ni：6～20％，Cu：8～16％，Sn：4～8％，Co：10～30％，Fe：10～20％。
特别地，所述步骤2)中的粘结剂为溶于异丙醇和丙酮的脂类化合物溶液，其浓度为20％。
特别地，所述步骤3)中包衣锅的预热温度为65℃～75℃，预热时间为13～17min；包衣锅的转速为10-46r/min。
特别地，所述步骤4)中的水基粘接剂为聚乙烯醇PVA溶液，其浓度为20％。
特别地，所述步骤6)中烘箱的烘干温度为95℃～105℃，烘干时间为2小时。
与现有技术相比本发明的有益效果为：所述用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法采用的设备为荸荠式包衣机，操作比较简单，成本低廉。本方法采用了滚动法与擦筛法相结合的制粒工艺，以滚动使粉料包裹金刚石颗粒，用擦筛法控制粒度。制粒粘接剂选用的主要是水基粘接剂，省去了有机溶剂造成的污染。可以将多组分比重差别大的金属粉料包裹金刚石制成一颗一粒的金刚石颗粒，制作简便，金刚石制粒后装料、压制时粉料流动性好，金刚石分布均匀。有效防止了粉末与金刚石的偏析与聚集。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其包括以下步骤：
步骤一：称取不同金属质量百分比混合后粉料854g，按照110％的浓度称取粒度25/30的金刚石100g，金属粉料的成分配比为(按重量份)，WC：30～60％，Ni：6～20％，Cu：8～16％，Sn：4～8％，Co：10～30％，Fe：10～20％；
步骤二：金刚石颗粒放入研钵内(或干燥洁净浅口容器)，加入粘结剂，所述粘接剂为溶于异丙醇和丙酮的脂类化合物溶液，其浓度为20％，迅速搅拌使每粒金刚石表面恰能均匀包裹一层粘结剂，快速加入混合料搅拌，使金刚石表面包裹金属粉料，便于后期表面更容易粘裹金属粉料长成所需尺寸的金刚石制粒成品；
步骤三：制粒前先开启荸荠式包衣机热风(温度升至70℃左右即可，升温时间15min左右)预热包衣锅(胶水快速干燥，使金刚石表面粉料粘裹牢固)，将上一步胚粒导入包衣锅内，调整主机转速使胚粒既能匀速到达最高点沿锅底抛下又不会紧贴锅壁做离心运动装置主要参数：包衣锅转速10-46r/min，生产能力1-2kg/次；
步骤四：待粉料渐干，喷入水基粘接剂，所述水基粘接剂为聚乙烯醇PVA溶液，其浓度为20％，(采用喷雾式喷壶喷入，粘结剂用量刚好把之前烘干的胚粒表面基本打湿)，加入适量粉料(如粘结剂用量较多可再补充一部分粉料)，用工具将粘在锅壁的粉料和胚粒刮下，待胚粒和粉料充分接触不断包裹，用钢勺将混合物取出过2.0mm标准筛同时用软毛刷来回刷破碎成单颗粒(不同颗粒会粘连在一起，根据经验25/30粒度金刚石制粒尺寸在1.8-2.0mm之间的颗粒满足需要)，调节主机转速(颗粒既能匀速到达最高点沿锅底抛下又不会紧贴锅壁做离心运动)，直至加入粉料全部包裹金刚石成粒；
步骤五：粉料渐干后开启供风和内加热开关加速粉料干燥，直至有金属粉料烟从包衣锅口冒出说明颗粒干燥完毕，颗粒依次通过2.0mm和1.8mm标准筛过筛(2.0和1.8mm标准筛上下排布，体积较大不能通过2.0标准筛的颗粒用毛刷强制过筛)，2.0mm和1.8mm标准筛之间的颗粒即为所需粒度的颗粒。通过1.8mm标准筛的小颗粒重新倒回包衣锅内。不断重复上述过程，直到854g粉料全部用尽(保证了金刚石的制粒前后浓度的一致性)。不断过筛筛选颗粒，最后包衣锅内制好的颗粒和粉料全部收集起来(可能仍剩余小部分粉料和极少颗完全没有包裹金属粉料的金刚石)；
步骤六：将制成的颗粒、未成形的金属粉料、极少数金刚石放入不锈钢宽口容器内，放入100℃烘箱加热烘干2小时，冷却后密封包装，供短时间储存和防止颗粒潮湿破碎。
上述用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法可以制成一颗一粒的金属粉料包裹的金刚石颗粒，可以用多组分比重差别大的粉料，制作简便金刚石制粒后装料、压制时粉料流动性好，金刚石分布均匀。有效防止了粉末与金刚石的偏析与聚集。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
1)混合金属粉料，并称量出一定量的金属粉料和金刚石颗粒；
2)金刚石颗粒放入容器中，加入粘结剂，迅速搅拌使每粒金刚石表面恰能均匀包裹一层粘结剂，快速加入金属粉料搅拌，使金刚石表面包裹金属粉料，便于后期表面更容易粘裹金属粉料长成所需尺寸的金刚石制粒成品；
3)制粒前先开启荸荠式包衣机热风预热包衣锅，将上一步胚粒导入包衣锅内，调整主机转速使胚粒既能匀速到达最高点沿锅底抛下又不会紧贴锅壁做离心运动；
4)待粉料渐干，喷入水基粘接剂并加入适量粉料，用工具将粘在锅壁的粉料和胚粒刮下，待胚粒和粉料充分接触不断包裹，将混合物取出进行一次过筛，同时用软毛刷来回刷破碎成单颗粒，调节主机转速，直至加入粉料全部包裹金刚石成粒；
5)粉料渐干后开启供风和内加热开关加速粉料干燥，直至有金属粉料烟从包衣锅口冒出说明颗粒干燥完毕，颗粒依次通过第一标准筛和第二标准筛，所述第一标准筛的孔径大于所述第二标准筛的孔径，且所述第一标准筛和第二标准筛进行上下排布，体积大不能通过第一标准筛的颗粒用毛刷强制过筛，粒度介于第一标准筛和第二标准筛的孔径大小之间的颗粒即为所需粒度的颗粒；通过第二标准筛的小颗粒重新倒回包衣锅内，不断重复上述过程，直到剩余小部分金属粉料；
6)将制成的颗粒和未成型的金属粉料取出，放入烘箱烘干备用。
2.如权利要求1所述的用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其特征在于，所述步骤1)中金属粉料的成分配比为(按重量份)，WC：30-60％，Ni：6-20％，Cu：8-16％，Sn：4-8％，Co：10-30％，Fe：10～20％。
3.如权利要求1所述的用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其特征在于，所述步骤2)中的粘结剂为溶于异丙醇和丙酮的脂类化合物溶液，其浓度为20％。
4.如权利要求1所述的用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其特征在于，所述步骤3)中包衣锅的预热温度为65℃～75℃，预热时间为13～17min；包衣锅的转速为10-46r/min。
5.如权利要求1所述的用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其特征在于，所述步骤4)中的水基粘接剂为聚乙烯醇PVA溶液，其浓度为20％。
6.如权利要求1所述的用金刚石制粒实现金刚石在胎体中均布的方法，其特征在于，所述步骤6)中烘箱的烘干温度为95℃～105℃，烘干时间为2小时。
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