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CN108015906A - 空芯钻头及其制造方法 - Google Patents

空芯钻头及其制造方法 Download PDF

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CN108015906A
CN108015906A CN201610971259.XA CN201610971259A CN108015906A CN 108015906 A CN108015906 A CN 108015906A CN 201610971259 A CN201610971259 A CN 201610971259A CN 108015906 A CN108015906 A CN 108015906A
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CN
China
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area
drill bit
bonding matrix
hollow drill
microns
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Application number
CN201610971259.XA
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English (en)
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王骥
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Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
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Publication date
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Priority to CN201780066889.5A priority patent/CN110072822A/zh
Priority to BR112019008503A priority patent/BR112019008503A2/pt
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Abstract

本发明涉及空芯钻头及其制造方法。本发明所述的一种空芯钻头,其可具有第一区域和第二区域。所述第一区域可包括第一粘结基体中的磨粒,而所述第二区域可包括第二粘结基体中的磨粒。所述第一区域与所述第二区域相连。所述第一粘结基体的构成可不同于所述第二基体的构成。在一个特定实施例中,所述第一粘结基体可包括一种含Co的材料。

Description

空芯钻头及其制造方法
发明背景
技术领域
本发明一般涉及空芯钻头及其制造方法。
背景技术
空芯钻头可被用于在各种材料中钻孔。当用于玻璃等脆性材料时,由于在钻孔过程中对边缘形成缺少更好的控制手段,以及由于玻璃的特性,钻孔边缘周围经常形成爆边区域。玻璃空芯钻头磨损很快,常导致使用寿命变短。行业不断要求改良空芯钻头,尤其是用于脆性材料钻孔的空芯钻头。
发明内容
本发明提供了一种空芯钻头,其包括磨头和钻头本体,其中所述磨头包括第一区域和第二区域,其中第一区域包括第一粘结基体中的磨粒,其中第二区域包括第二粘结基体中的磨粒,及其中第一粘结基体的构成不同于第二粘结基体的构成。
本发明还提供了一种空芯钻头,其包括:
纵轴,其穿过所述钻头的整个长度;
第一区域,其包括第一粘结基体中的磨粒;和
第二区域,其包括第二粘结基体中的磨粒,
其中所述第一区域具有围绕所述钻头纵轴的环状横截面,其中所述第二区域具有围绕所述钻头纵轴的环状横截面,且其中所述第一粘结基体的构成不同于所述第二粘结基体的构成。
本发明进一步提供了一种空芯钻头,其包括:
空心切芯部件,其包括第一粘结基体中的磨粒;
封口部件,其与所述切芯部件相连并包括第二粘结基体中的磨粒;
其中所述第一粘结基体的构成不同于所述第二粘结基体的构成。
附图说明
结合附图,本领域的技术人员可更好地理解本发明,而其众多特征和优点也变得更加清楚。
图1为一实施例中钻头的侧视图。
图2为一实施例中钻头的一个区域的剖视图。
图3为一实施例中钻头的另一区域的剖视图。
图4为一实施例中钻头一部分的放大侧视图。
图5为一实施例中的方法的流程图。
图6为一实施例中钻头的侧视图。
图7示出一实施例中钻头与常规钻头相比较的特定特性。
具体实施方式
尤其适用于玻璃等脆性材料的空芯钻头现描述如下。
实施例涉及具有改善性能的空芯钻头。所述空芯钻头可具有第一区域和第二区域,两者皆包括容纳在粘结基体中的磨粒。所述第一和第二区域可为经粘结的磨料,其包括粘结材料的连续三维基体和包含在粘结基体中的磨粒和其他材料。在钻孔操作中,所述第一和第二区域可限定与基底接触的空芯钻头表面。所述第一和第二区域可具有不同的构成、不同的特性或不同的构成及特性。所述第一和第二区域可有助于减少空芯钻头磨损,并提高工件的边缘质量。所述空芯钻头尤其适用于对汽车玻璃和平板玻璃等玻璃的钻孔操作,对边缘形成具有更好的控制,并可延长使用寿命。
图1为空芯钻头100的侧视图。所述空芯钻头可包括转轴130。转轴130可与钻头本体120相连。所述空芯钻头还可包括磨头110,其可与钻头本体120相连。磨头110可包括第一区域101和第二区域102。
在一个实施例中,第一区域101可包括第一粘结基体中的磨粒。所述第一粘结基体可包括一种材料,该材料包括可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的特定构成。在一个实施例中,所述第一粘结基体可包括金属元素、合金或其组合。在又一实施例中,所述第一粘结基体可包括至少一种过渡金属元素。特别地,所述第一粘结基体可包括一种合金材料,该合金材料包括至少一种过渡金属元素。例如,所述第一区域可包括一种包含Fe的材料。又如,所述第一粘结基体可包括Fe和另一种过渡金属元素。所述另一种过渡金属元素可包括Co、Cu、Zn、Sn,或其任意组合。例如,所述第一区域可包括Fe和Cu。在另一例子中,所述第一粘结基体可包括一种包含Fe、Co和Cu的材料。又如,所述第一粘结基体可包括Fe和一种合金,比如青铜或黄铜。在更多的特定例子中,所述第一粘结基体可包括一种含Co的材料。所述含Co的材料可包括Co、Fe、Cu,或其任意组合。特别地,所述含Co的材料可包括一种包含Co、Fe和Cu的合金。在另外一些例子中,所述第一粘结基体可包括一种含Co的材料和一种合金,比如青铜或黄铜。
在另一特定实施例中,所述第一粘结基体可包括杂质,比如C、Ca、Cl、Cr、Mn、Na、Si或其组合,且所有杂质的总浓度不可高于所述第一粘结基体总重量的1%,比如不高于0.5%。根据一个方面,所述第一粘结基体可基本上由Co、Fe和Cu组成。在本文中,术语“基本上由…组成”意指,除了明确包括的成分外,所包含杂质不超过1%。对于所述第一粘结基体,明确包括的成分为Co、Fe和Cu。
在一个实施例中,所述第一粘结基体可包括可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的Co的特定浓度。例如,Co的浓度可为所述第一粘结基体总重量的至少5%,比如至少8%、至少10%、至少15%、至少20%、至少23%、至少25%、至少26%,或至少27%。在另一例子中,Co的浓度可为所述第一粘结基体总重量的至多40%,比如至多38%、至多32%、至多31%、至多29%、至多28%、至多27%、至多25%或至多20%。应理解的是,所述第一粘结基体中的Co浓度可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体可包括的Co浓度处于至少5%和不超过40%的范围内,比如处于至少15%和不超过29%的范围内。在另一实施例中,所述第一粘结基体可不包括Co。
在一个实施例中,所述第一粘结基体可包括可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的Fe的特定浓度。例如,Fe的浓度可为所述第一粘结基体总重量的至少10%,比如至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%,或至少90wt%。在另一例子中,Fe的浓度可为所述第一粘结基体总重量的至多90%、至多85%、至多80%、至多75%、至多60%、至多55%、至多50%、至多45%、至多40%、至多35%或至多30%。应理解的是,所述第一粘结基体中的Fe浓度可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体可包括的Fe浓度处于至少10%和不超过90%的范围内,比如处于至少20%和不超过80%的范围内。
在一个实施例中,所述第一粘结基体可包括可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的Cu的特定浓度。例如,Cu的浓度可为所述第一粘结基体总重量的至少2%,比如至少5%、至少8%、至少10%、至少12%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%,或至少50wt%。在另一例子中,Cu的浓度可为所述第一粘结基体总重量的至多60%、至多55%、至多50%、至多45%、至多40%、至多35%、至多30%、至多25%、至多20%或至多15%。应理解的是,所述第一粘结基体中的Cu浓度可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体可包括的Cu浓度处于至少2%和不超过60%的范围内,比如处于至少5%和不超过50%的范围内。
在一个实施例中,第一区域可包括可有助于改善空芯钻头形成和特性的所述第一粘结基体的特定浓度。例如,所述第一粘结基体的浓度可为所述第一区域总重量的至少85%,比如至少88%、至少90%、至少95%,或至少99%。在另一实施例中,第一区域可包括所述第一粘结基体的浓度不超过第一区域总重量的99%,比如不超过95%或不超过90%。应理解的是,所述第一粘结基体的浓度可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体的浓度可处于至少85%和不超过99%的范围内。
在一个实施例中,所述第一区域可包括包含有超硬磨料的磨粒。一种示例性超硬磨料可包括金刚石、立方氮化硼(cBN)或其任意组合。在一个特定实施例中,所述超硬磨料可由金刚石、立方氮化硼(cBN)或其任意组合组成。
在一个实施例中,所述磨粒可具有至少30微米的平均粒径,比如至少35微米、至少40微米、至少45微米、至少50微米、至少55微米、至少60微米、至少70微米、至少80微米、至少85微米、至少95微米、至少100微米、至少125微米或至少140微米。在另一实施例中,所述磨粒可具有至多150微米的平均粒径,比如至多145微米、至多120微米、至多110微米、至多105微米、至多100微米、至多95微米、至多90微米、至多85微米、至多80微米、至多75微米、至多70微米、至多65微米、至多60微米、至多50微米、至多45微米、至多40微米。应理解的是,所述第一区域中磨粒的平均粒径可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述第一区域中磨粒的平均粒径可处于至少30微米和至多150微米的范围内。
在一个实施例中,第一区域可包括可有助于改善空芯钻头形成和特性的特定磨粒浓度。例如,第一区域可包括的磨粒浓度为所述第一区域总重量的至少1%,比如至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少8%,或至少10%。在另一实施例中,第一区域可包括的磨粒浓度不超过所述第一区域总重量的约10%,比如不超过约8%、不超过约5%或不超过约3%。应理解的是,所述第一区域可包括的磨粒浓度处于包括此处所述的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一区域可包括的磨粒浓度处于所述第一区域总重量的至少1%和不超过10%的范围内。
所述第一区域可具有可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的特定孔隙率。在一个实施例中,所述第一区域可具有不超过所述第一区域总体积的5%(按体积计)的孔隙率,比如不超过4%(按体积计)或不超过3%(按体积计)。在另一实施例中,所述第一区域可具有占所述第一区域总体积的至少0.2%(按体积计)的孔隙率,比如至少0.5%(按体积计)、至少0.8%(按体积计)、至少1%(按体积计)、至少1.5%(按体积计)或至少2%(按体积计)。应理解的是,所述第一区域可具有的孔隙率处于包括此处所述的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一区域可具有的孔隙率处于所述第一区域总体积的至少0.2%(按体积计)和不超过5%(按体积计)的范围内。
在另一实施例中,第二区域可包括第二粘结基体中的磨粒。所述第一粘结基体和所述第二粘结基体具有不同的构成、不同的特性或不同的构成及特性。在一个特定实施例中,所述第二粘结基体与所述第一区域相比,具有不同的构成。所述第二粘结基体可包括一种包含过渡元素的材料。所述过渡元素可包括Co、Fe、Cu、Sn,或其任意组合。在一个特定实施例中,所述第二粘结基体可包括Co、Sn,或其组合。在另一实施例中,所述第二粘结材料可包括一种含Co的材料。在一个实施例中,所述第二粘结基体可包括一种含Co的材料和一种不同于钴的过渡金属元素。在特定示例中,所述第二粘结基体可包括一种合金材料,其包括Co、Fe、Cu和Sn中的至少两种的组合。在一个特定实施例中,所述第二粘结基体可基本上由Co和Sn组成。
在又一实施例中,所述第二粘结基体可包括杂质,比如C、Ca、Cl、Cr、Mn、Na、Si、Zn、O或其组合,且所有杂质的总浓度不可高于1%,比如不高于0.5%。
根据一个方面,所述第二粘结基体可包括可有助于改善空芯钻头形成和特性的Sn的特定浓度。例如,Sn的浓度可为所述第二粘结基体总重量的至少1%,比如至少1.2%、至少1.5%、至少2.5%、至少3%、至少3.5%,或至少4.5%。在另一实施例中,所述第二粘结基体可包括最多占所述第二粘结基体总重量10%的Sn,比如占所述第二粘结基体总重量最多9%、最多8.5%、最多7.5%、最多7%、最多6.5%、最多5.5%、最多4.5%、最多3.5%或最多3%的Sn。应理解的是,所述第二粘结基体中Sn的浓度可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第二粘结基体可包括的Sn浓度可处于至少1%和不超过10%的范围内。
根据一个方面,所述第二粘结基体可包括可有助于改善空芯钻头形成和特性的Co的特定浓度。例如,Co的浓度可为所述第二粘结基体总重量的至少60%,比如至少90%、至少95%或至少97%。在另一实施例中,所述第二粘结基体可包括最多占所述第二粘结基体总重量99%的Co,比如占所述第二粘结基体总重量最多97%、最多95%、最多90%、最多85%、最多75%、最多70%或最多65%的Co。应理解的是,所述第二粘结基体中Co的浓度可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第二粘结基体可包括的Co浓度可处于至少60%和不超过99%的范围内。
在一个实施例中,所述第二区域可包括可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的所述第二粘结基体的特定浓度。例如,所述第二粘结基体的浓度可为所述第二区域总重量的至少75%,比如至少80%、至少85%或至少90%。在另一实施例中,所述第二区域可包括所述第二粘结基体的浓度不超过所述第二区域总重量的99%,比如不超过95%、不超过92%或不超过90%。在又一实施例中,所述第二粘结基体的浓度可与所述第一粘结基体的浓度不同或相同。应理解的是,所述第二粘结基体的浓度可处于包括此处所说明的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第二粘结基体的浓度可处于至少70%和不超过99%的范围内,比如处于至少90%和不超过99%的范围内。
在一个实施例中,所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间可具有元素重量百分数差。元素重量百分数差指,所述第一粘结基体与所述第二粘结基体之间所含各元素重量浓度差的绝对值。以下仅为示例:在一个实施例中,第一粘结基体包括27%的Co、66%的Fe和7%的Cu,而第二粘结基体包括97%的Co和3%的Sn,则对于所述第一粘结基体构成和所述第二粘结基体构成之间的元素重量百分数差,Co为70%,Fe为66%,Cu为7%,Sn为3%。相应地,所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间的最大元素重量百分数差为70%。
在一个实施例中,所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间的元素重量百分数差可为不超过约99%,比如不超过90%,或不超过85%、不超过80%(按重量计),或不超过75%,或不超过70%。在另一实施例中,所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间具有的元素重量百分数差可为至少约1%,比如至少2%、至少3%、至少5%、至少10%、至少25%,或至少35%。应理解的是,所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间的元素重量百分数差可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间的元素重量百分数差可处于至少1%和不超过99%的范围内。
在一个实施例中,所述第一区域可具有第一硬度RH1,所述第二区域可具有第二硬度RH2。第二硬度RH2可不同于第一硬度RH1。特别地,第一硬度RH1可大于第二硬度RH2。如本文所披露,使用直径为1/16英寸(1.588mm)的钢球压头施加100kgf的负荷,可根据洛氏硬度标尺B测定所述第一和第二硬度。在一些示例中,第一硬度RH1可为至少101HRB,比如至少102HRB。在其他示例中,RH1可为最多110HRB,比如最多107HRB或最多105HRB。应理解的是,RH1可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,RH1可处于至少101HRB和最多110HRB的范围内。在另一实施例中,RH2可为至少95HRB,比如至少97HRB或至少98HRB。在又一实施例中,RH2可为不超过101HRB,比如不超过99HRB。应理解的是,RH2可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,RH2可处于至少97HRB和最多101HRB的范围内。
在一些示例中,可使用金刚石棱锥压头施加200g的负荷,根据维氏硬度试验测定RH1和RH2。相应地,在一些实施例中,RH1可为至少260GPa的维氏硬度,比如至少265GPa、至少269GPa、至少271GPa或至少273GPa。在其他一些实施例中,RH1可为最多298GPa的维氏硬度,比如最多295GPa、最多292GPa,或最多286GPa,或最多284GPa。应理解的是,RH1的维氏硬度可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,RH1可处于至少260GPa和最多298GPa的范围内。
在一些实施例中,RH2可为至少210GPa的维氏硬度,比如至少215GPa、至少218GPa、至少221GPa、至少225GPa、至少228GPa或至少232GPa。在其他一些实施例中,RH2可为最多268GPa的维氏硬度,比如最多265GPa、最多262GPa,或最多260GPa、最多258GPa或最多256GPa。应理解的是,RH2的维氏硬度可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,RH2可处于至少210GPa和最多268GPa的范围内。通过阅读本披露,本领域的技术人员会理解,根据需要或适合于具体应用,可通过洛氏硬度标尺B或维氏硬度测定所述第一和第二硬度。
在一个实施例中,与所述第一区域相比,所述第二区域可包括包含有同样或不同材料的磨粒。例如,所述第二区域可包括包含有超硬磨料的磨粒。一种示例性超硬磨料可包括金刚石、立方氮化硼(cBN)或其任意组合。在一个特定实施例中,所述超硬磨料可由金刚石、立方氮化硼(cBN)或其任意组合组成。在一个实施例中,所述第二区域可包括的磨粒具有至少30微米的平均粒径,比如至少35微米、至少40微米、至少45微米、至少50微米、至少55微米、至少60微米、至少70微米、至少80微米、至少85微米、至少95微米、至少100微米、至少125微米或至少140微米。在另一实施例中,所述磨粒可具有至多150微米的平均粒径,比如至多145微米、至多120微米、至多110微米、至多105微米、至多100微米、至多95微米、至多90微米、至多85微米、至多80微米、至多75微米、至多70微米、至多65微米、至多60微米、至多50微米、至多45微米、至多40微米。应理解的是,所述第二区域中磨粒的平均粒径可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述第二区域中磨粒的平均粒径可处于至少30微米和至多150微米的范围内。
在又一实施例中,所述第二区域可包括可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的特定磨粒浓度。例如,所述第二区域可包括的磨粒浓度为所述第二区域总重量的至少1%,比如至少2%、至少4%、至少5%、至少7%、至少9%,或至少10%。在另一实施例中,所述第二区域可包括的磨粒浓度不超过所述第二区域总重量的约15%,比如不超过约13%、不超过11%、不超过约9%、不超过约8%、不超过约6%、不超过约4%。应理解的是,所述第二区域可包括的磨粒浓度处于包括此处所述的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第二区域可包括的磨粒浓度处于所述第二区域总重量的至少1%和不超过15%的范围内。
在一个实施例中,所述第二区域可具有可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的特定孔隙率。所述第二区域的孔隙率可与所述第一区域的孔隙率一样或者不同。在一个实施例中,所述第二区域可具有占所述第二区域总体积的至少0.1%(按体积计)的孔隙率,比如至少0.3%(按体积计)、至少0.5%(按体积计)、至少0.9%(按体积计),或至少1.5%(按体积计)。在另一实施例中,所述第一区域可具有不超过所述第二区域总体积的10%(按体积计)的孔隙率,比如不超过9%(按体积计)或不超过8%(按体积计)。应理解的是,所述第二区域可具有的孔隙率处于包括此处所述的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第二区域可具有的孔隙率处于所述第二区域总体积的至少0.1%(按体积计)和不超过10%(按体积计)的范围内。
在一个实施例中,所述磨头可限定所述空芯钻头的外表面区域。在材料去除操作中,该空芯钻头外表面区域可与工件接触。在另一实施例中,所述磨头可由所述第一和第二区域组成。在又一实施例中,所述第一和第二区域可限定所述空芯钻头的外表面区域,更具体而言,所述第一和第二区域皆可限定所述空芯钻头主体的不同外表面区域。所述第一和第二区域可限定所述空芯钻头主体的外表面区域,并用于在材料去除操作中与工件接触。
如图1所示,纵轴150沿空芯钻头100的长度L延伸并限定该长度。空芯钻头100可包括沿纵轴150的方向延伸的中心开口106。如图所示,该开口106可穿过第一区域101、第二区域102和本体120。该开口106还可穿过转轴130(未图示),使得冷却液在操作时可流过空芯钻头。
如图1所示,所述第一区域可限定环形部件。相应地,所述第一区域可具有围绕纵轴150的环状横截面。在另一实施例中,所述第二区域102可具有围绕纵轴150的环状横截面。在一个具体实施例中,所述第一和第二区域皆可具有围绕纵轴150的环状横截面。
图2示出空芯钻头100的第一区域101的环状横截面。所述开口106位于第一区域101的中心。所述第一区域可具有第一内径din1和外径do。第一内径(din1)在所述第一区域沿纵轴150方向延伸的整个厚度上为基本一致。外径(do)也可在所述第一区域整个厚度上为基本一致。如本文所用,术语“基本一致”意指,对于设定周长C0,最大直径偏差是对应于该周长C0(C0=πX D0)的理论直径D0的±20%。
在一个实施例中,第一内径(din1)可为至少3.2mm,比如至少5mm、至少7.5mm、至少10mm,或至少15mm。在另一实施例中,第一内径不可超过123.2mm,比如不超过115mm、不超过105mm、不超过95mm、不超过80mm,或不超过75mm。应理解的是,所述第一内径可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述第一内径可处于至少2.2mm和不超过123.2mm的范围内。
在一个实施例中,所述第一区域可具有至少5mm的外径(do),比如至少6.5mm、至少8mm、至少10mm、至少15mm,或至少18mm。在另一实施例中,所述第一区域可具有不超过125mm的外径,比如不超过120mm、不超过115mm、不超过110mm、不超过105mm、不超过90mm、不超过80mm、不超过75mm、不超过65mm、不超过60mm、不超过55mm。应理解的是,所述第一区域具有的外径可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述第一区域具有的外径可处于至少5mm和不超过125mm的范围内。
在一个实施例中,所述第一区域可与所述第二区域粘结。在另一实施例中,可通过所述第一粘结基体和所述第二粘结基体之间的共烧结和交互扩散,所述第一区域与所述第二区域相粘结。在另一实施例中,空芯钻头可包括连接所述第一区域与所述第二区域的连接区域。例如,所述连接区域可包括一个含有所述第一粘结基体和所述第二粘结基体之混合物的粘结基体。在一个实施例中,所述连接区域可包括磨粒,比如所述第一区域、所述第二区域,或两者中的那些磨粒。
在又一实施例中,所述连接区域可包括界面间层。所述界面间层可限定具有所述第一和第二粘结基体材料中元素的粘结基体材料区域。所述界面间层可限定所述第一和第二区域之间的共烧结边界。在至少一个实施例中,所述界面间层可限定所述第一和第二粘结基体材料中元素的交互扩散区域。
所述界面间层可具有可有助于改善空芯钻头形成、特性和/或操作的特定厚度。例如,所述界面间层可具有至少2微米的厚度,比如至少4微米、至少6微米、至少9微米、至少11微米、至少13微米、至少15微米、至少18微米,或至少20微米。在另一示例中,所述界面间层可具有最多35微米的厚度,比如最多32微米、最多30微米、最多28微米、最多25微米、最多23微米,或最多20微米。应理解的是,所述界面间层可具有的厚度处于包括此处所述的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述界面间层可具有的厚度处于至少2微米和最多35微米的范围内,比如处于至少11微米和最多28微米的范围内或处于至少15微米和最多25微米的范围内。
在一个实施例中,所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间可具有元素重量百分数差。元素重量百分数差指,所述第一粘结基体与所述界面间层之间所含各元素重量浓度差的绝对值。
在一个实施例中,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可为不超过70%,比如不超过60%。在一个实施例中,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可为至少0.2%,比如至少0.5%、至少1%。应理解的是,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可处于至少0.2%和不超过60%的范围内。
在一个实施例中,所述空芯钻头在所述第二粘结基体和所述界面间层构成之间可具有元素重量百分数差。元素重量百分数差指,所述第二粘结基体与所述界面间层之间所含各元素重量浓度差的绝对值。
在一个实施例中,所述第二粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可为不超过60%,比如不超过55%。在一个实施例中,所述第二粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可为至少0.2%,比如至少0.5%、至少1%、至少5%或至少10%。应理解的是,所述第二粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可处于包括此处所披露的任一最低和最高百分数的范围内。例如,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差可处于至少0.2%和不超过60%的范围内。
在一个实施例中,所述第一区域可包括一个空心切芯部件。所述空心切芯部件可包括粘结基体中的磨粒。在一个特定实施例中,所述第一区域可限定一个空心切芯部件。在又一实施例中,所述空心切芯部件可为环状。
在另一实施例中,所述第二区域可包括一个封口部件,其可与所述空心切芯部件相连。在一个特定实施例中,所述第二区域可限定一个封口部件。所述封口部件可包括粘结基体中的磨粒。在一个实施例中,所述封口部件和所述空心切芯部件可具有相同或不同的构成。例如,所述封口部件和所述空心切芯部件可具有不同的构成。在一个特定实施例中,所述空心切芯部件和所述封口部件可具有不同的构成。
参见图3,其显示了空芯钻头100的第二区域102的环状剖面视图。开口16可位于所述第二区域的中心并具有内径din2。Din2可与din1相同。在特定设计中,所述第二区域的din2可不同于所述第一区域的din1
在一个实施例中,第二内径(din2)可为至少3.2mm,比如至少3.5mm、至少4.5mm、至少5.5mm,或至少7mm。在另一实施例中,第二内径不可超过123.2mm,比如不超过115mm、不超过105mm、不超过95mm,或不超过90mm。应理解的是,所述第二内径可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述第二内径可处于至少3.2mm和不超过123.2mm的范围内。
图4为空芯钻头400的一部分的放大侧视图。空芯钻头400可包括第一区域401、连接区域405和第二区域402。中心开口406可沿纵轴450的方向延伸穿过第一区域401和第二区域402。在一个实施例中,连接区域405可具有围绕纵轴450的环状横截面。
第一区域401可包括一个空心切芯部件403中,第二区域可包括一个封口部件409。所述封口部件可包括倒角407和封口角408。在一个实施例中,所述封口角可为至少45度,比如至少46度、至少47度或至少48度。在另一实施例中,所述封口角可为不超过55度,比如不超过53度、不超过52度或不超过51度。在又一实施例中,所述封口角可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述封口角可处于至少45度和不超过55度的范围内。
所述第二区域可具有最大外径dmax。所述第二区域的最大外径dmax可大于所述第一区域的外径do。在一个实施例中,所述最大外径(dmax)可比所述第一区域的外径(do)大至少2mm,比如比do大至少3mm、比do大至少4mm或比do大至少6mm。
在一个实施例中,所述第二区域可具有至少约7mm的最大外径dmax,比如至少约9mm、至少10.5mm、至少12mm或至少16mm。在另一实施例中,所述第二区域可具有不超过250mm的最大外径dmax,比如不超过230mm、不超过210mm、不超过200mm或不超过180mm。应理解的是,所述第二区域的所述最大外径dmax可处于包括此处所披露的任一最低和最高值的范围内。例如,所述最大外径dmax可处于至少7mm和不超过250mm的范围内。在一些应用中,所述第二区域的所述最大外径(dmax)可与此处所述的值或范围不同,且根据特定应用的需要而设定。
所述空芯钻头的使用寿命得到改善。在一个实施例中,与常规空芯钻头相比,对于相同的钻孔条件和玻璃工件,所述空芯钻头预期能在其使用寿命内形成更多的孔。例如,所述空芯钻头在空芯钻头的通常操作条件下可形成至少3200个孔,比如至少4000个孔、至少5000个孔、至少5500个孔或至少6000个孔。在另一实施例中,所述空芯钻头可形成不超过10000个孔。
在又一实施例中,所述空芯钻头具有磨耗率。如本文所披露,所述磨耗率按照本文所披露的条件加以测定。所用工件是一块4mm厚的玻璃。一台TAC钻机上配有一对两个空芯钻头,需形成直径为11.5mm的480个孔。一个空芯钻头用于从玻璃底部开始钻孔,并钻入玻璃厚度的一半。随后,使用另一个空芯钻头从顶部开始钻孔并打通该孔。在每次钻孔中,空芯钻头以6000rpm的速度操作。所述第一区域的钻进速度为80mm/min,所述第二区域的钻进速度为40mm/min。当形成480个孔后,测量底部空芯钻头的磨耗长度作为磨耗率。在一个实施例中,所述空芯钻头的磨耗率可不超过0.09mm,比如不超过0.085mm、不超过0.08mm、不超过0.075mm、不超过0.07mm、不超过0.065mm,或不超过0.06mm。在另一实施例中,所述空芯钻头的磨耗率可大于0。本领域的技术人员会理解,在不同的钻孔条件下,空芯钻头的磨耗率会发生变化。
图5为根据本文中的实施例制造空芯钻头的方法流程图。如图所示,该方法开始于步骤501,以形成包括磨粒和第一粘结基体材料的第一混合物。所述第一粘结基体材料可在最终完成的空芯钻头中形成所述第一粘结基体。在步骤502,可形成包括磨粒和第二粘结基体材料的第二混合物。所述第二粘结基体材料可在最终完成的空芯钻头中形成所述第二粘结基体。
在步骤503,可对所述第一混合物进行处理,以形成所需的形状。例如,可把所述第一混合物放在合适的塑形装置中,比如具有所需尺寸的模子。在一个实施例中,可把所述第一混合物的第一部分放在塑形装置中。可把所述第一部分放在塑形装置的底部。在另一实施例中,第一部分可包括所述第一混合物的大部分。在又一实施例中,所述第一部分可包括不超过95%(按体积计)的所述第一混合物,比如不超过80%(按体积计)或不超过75%(按体积计)。在另一实施例中,可把所述第一混合物的至少50%(按体积计)至不超过95%(按体积计)放在塑形装置的底部。可选地,可压实所述第一部分,以获得合适的孔隙率或密度。
在步骤504之前,可把所述第一混合物的其余部分放在第一部分的顶部,随后可把所述第二混合物加到所述第一混合物的其余部分的顶部,如图5中的步骤505所示。在步骤506,可进一步处理所述第一和第二混合物,比如对其进行压实、加压和加热。在另一实施例中,可处理所述第一和第二混合物,使得所述第一和第二粘结基体能够渗入其他区域,以形成所述连接区域。在另一实施例中,可通过冷等静压法或热等静压法对堆叠的混合物加压。在一个特定实施例中,可烧结所述混合物,以形成与所述第二区域相连的所述第一区域。在一个实施例中,可在足以形成所述第一粘结基体和第二粘结基体的温度下,进行烧结。例如,可在至少800℃及不超过1000℃的温度下进行烧结。可施加从1000psi至3000psi的压力。在又一实施例中,烧结时间可为至少30分钟至不超过4小时。
可通过硬焊或烧结将所述经烧结的第一和第二区域与空芯钻头本体相连,如图1所示的本体120,使得所述本体粘结至所述第二区域。转轴可被螺接至所述本体,或通过硬焊与所述本体粘结。可使用机械加工等本领域中熟知的技术形成所述本体和所述转轴。所述转轴可具有图1所示的形状,或适用于本领域所使用的钻孔机械的任何形状或几何形状,比如图6所示空芯钻头600的转轴630。转轴630的一端与本体620相连。或者,所述本体和所述转轴可形成为一个整体,并通过硬焊与所述第二区域相连。
可能实现很多不同的方面和实施例。在本文中描述了这些方面和实施例中的一些。通过阅读本说明书,本领域的技术人员会理解,这些方面和实施例仅为示例性,而不限制本发明的范围。实施例可与下列项目中的一个或多个保持一致。
实施例1。一种空芯钻头,其包括磨头和钻头本体,其中所述磨头包括第一区域和第二区域,其中第一区域包括第一粘结基体中的磨粒,其中第二区域包括第二粘结基体中的磨粒,及其中第一粘结基体的构成不同于第二粘结基体的构成。
实施例2。一种空芯钻头,其包括:
纵轴,其穿过所述钻头的整个长度;
第一区域,其包括第一粘结基体中的磨粒;和
第二区域,其包括第二粘结基体中的磨粒,
其中所述第一区域具有围绕所述钻头纵轴的环状横截面,其中所述第二区域具有围绕所述钻头纵轴的环状横截面,且其中所述第一粘结基体的构成不同于所述第二粘结基体的构成。
实施例3。一种空芯钻头,其包括:
空心切芯部件,其包括第一粘结基体中的磨粒;
封口部件,其与所述切芯部件相连并包括第二粘结基体中的磨粒;
其中所述第一粘结基体的构成不同于所述第二粘结基体的构成。
实施例4。按照实施例1或2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域具有第一硬度RH1,所述第二区域具有第二硬度RH2,且其中RH1不同于RH2。
实施例5。按照实施例4所述的空芯钻头,其中RH1大于RH2。
实施例6。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域限定环形部件。
实施例7。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域限定空心切芯部件。
实施例8。按照实施例6和7中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域具有外径和内径。
实施例9。按照实施例8所述的空芯钻头,其中所述第一区域具有均匀外径。
实施例10。按照实施例8所述的空芯钻头,其中所述第一区域具有均匀内径。
实施例11。按照实施例8和9中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域的外径为至少5mm、至少6.5mm,或至少8mm。
实施例12。按照实施例8和9中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域的外径不超过125mm、不超过120mm,或不超过115mm。
实施例13。按照实施例8和9中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域的内径为至少3.2mm、至少5mm、至少7.5mm,或至少10mm。
实施例14。按照实施例8和9中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域的内径不超过123.2mm、不超过115mm、不超过105mm、不超过95mm,或不超过80mm。
实施例15。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括一个封口部件。
实施例16。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括倒角。
实施例17。按照实施例8、15和16中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域具有最大外径,且其中所述第二区域的最大外径大于所述第一区域的外径。
实施例18。按照实施例17所述的空芯钻头,其中所述第二区域的最大外径为至少7mm、至少9mm、至少10.5mm,或至少12mm。
实施例19。按照实施例17所述的空芯钻头,其中所述第二区域的最大外径不超过250mm、不超过230mm、不超过210mm,或不超过200mm。
实施例20。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域与所述第二区域相粘结。
实施例21。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述玻璃空芯钻头还包括连接所述第一区域和所述第二区域的连接区域。
实施例22。按照实施例21所述的空芯钻头,其中所述连接区域包括所述第一粘结基体和所述第二粘结基体的混合物。
实施例23。按照实施例22所述的空芯钻头,其中所述连接区域包括界面间层。
实施例24。按照实施例23所述的空芯钻头,其中所述界面间层包括与所述第一区域和所述第二区域皆不同的相。
实施例25。按照实施例23所述的空芯钻头,其中所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间具有元素重量百分数差,所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间的元素重量百分数差不超过约99%、不超过90%、不超过85%、不超过80%、不超过75%,或不超过70%。
实施例26。按照实施例25所述的空芯钻头,其中所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间具有元素重量百分数差,所述第一粘结基体和所述第二粘结基体构成之间的元素重量百分数差为至少1%(按重量计)。
实施例27。按照实施例25所述的空芯钻头,其中所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间具有元素重量百分数差,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差不超过60%(按重量计)。
实施例28。按照实施例25所述的空芯钻头,其中所述空芯钻头在所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间具有元素重量百分数差,所述第一粘结基体和所述界面间层构成之间的元素重量百分数差为至少0.2%(按重量计)。
实施例29。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述空芯钻头具有至少一个围绕钻头纵轴的环状横截面。
实施例30。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域具有围绕钻头纵轴的环状横截面。
实施例31。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域具有围绕钻头纵轴的环状横截面。
实施例32。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述连接区域具有围绕钻头纵轴的环状横截面。
实施例33。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一粘结基体包括一种含钴的材料。
实施例34。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一粘结基体由一种含钴的材料组成。
实施例35。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一粘结基体包括一种含Co的合金。
实施例36。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一粘结基体包括Co、Fe、Cu,或其任意组合。
实施例37。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二粘结基体包括Co和Sn。
实施例38。按照实施例38所述的空芯钻头,其中所述第二粘结基体包括占所述第二粘结基体总重量至少约1%的Sn。
实施例39。按照实施例4所述的空芯钻头,其中RH1为至少约101HRB。
实施例40。按照实施例4所述的空芯钻头,其中RH2不大于101HRB。
实施例41。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述磨粒包括一种超硬磨料。
实施例42。按照实施例44所述的空芯钻头,其中所述超硬磨料包括金刚石、立方氮化硼(cBN)或其任意组合。
实施例43。按照实施例44所述的空芯钻头,其中所述超硬磨料由金刚石、立方氮化硼(cBN)或其任意组合组成。
实施例44。按照前述实施例中任一个所述的空芯钻头,其中所述磨粒具有至少30微米且不大于150微米的平均粒径。
实施例45。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域包括的磨粒浓度为所述第一区域总重量的至少约1%、至少约3%、至少约4%,及至少约5%。
实施例46。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域包括的磨粒浓度为不超过所述第一区域总重量的约20%、不超过约15%、不超过约10%,及不超过约8%。
实施例47。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括的磨粒浓度为所述第二区域总重量的至少约1%、至少约3%、至少约4%,及至少约5%。
实施例48。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括的磨粒浓度为不超过所述第二区域总重量的约20%、不超过约15%、不超过约10%,及不超过约8%。
实施例49。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域包括的第一粘结基体浓度为至少90%(按重量计)、至少92%、至少95%(按重量计),或至少98%。
实施例50。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域包括的第一粘结基体浓度为不超过所述第一区域总重量的99%,比如不超过98%或不超过97%。
实施例51。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括的第二粘结基体浓度为至少90%(按重量计)、至少92%、至少93%(按重量计),或至少94%。
实施例52。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括的第二粘结基体浓度为不超过所述第一区域总重量的99%(按重量计),比如不超过98%或不超过97%。
实施例53。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域包括的孔隙率为至少0.2%(按体积计)、至少0.3%(按体积计)、至少0.4%(按体积计)、至少0.5%(按体积计)、至少0.8%(按体积计)或至少1%(按体积计)。
实施例54。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域包括的孔隙率为不超过所述第一区域总体积的5%(按体积计),比如不超过4%(按体积计)或不超过3%(按体积计)。
实施例55。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括的孔隙率为至少约0.1%(按体积计)、至少0.5%(按体积计)、至少1%(按体积计)、至少2%(按体积计)、至少3%(按体积计)或至少4%(按体积计)。
实施例56。按照实施例1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第二区域包括的孔隙率为不超过所述第一区域总体积的10%(按体积计),比如不超过9%(按体积计)或不超过8%(按体积计)。
实施例57。按照实施例1至3中任一个所述的空芯钻头,还包括至少45度的封口角,比如至少46度、至少47度或至少48度。
实施例58。按照实施例1至3中任一个所述的空芯钻头,还包括不超过55度的封口角,比如不超过53度、不超过52度或不超过51度。
示例
形成多套常规空芯钻头CON1和代表实施例的样品A。对于各样品,钻头和转轴的长度分别为75mm和55mm。各样品的切削端厚度为2mm,外径为11.5mm,内径为9.7mm。各样品的封口部分的外径为15.5mm,内径为9.7mm。表1中列出粘结基体的组分浓度。各样品在切削端和封口部件中包括6%的金刚石磨粒。
表1
切削端 封口部件
CON1 Co/Sn:97/3 Co/Sn:97/3
样品A Co/Fe/Cu 27/66/7 Co/Sn 97/3
使用TAC钻机和4mm厚的玻璃基底测试样品的磨耗率。测试中使用一对两个相同的钻头样品,测量底部钻头的磨耗率,结果列在表7中。对于各CON1和样品1,钻孔前的原始钻头长度和形成直径为11.5mm的480个孔后的长度之差被用作磨耗率。各对样品和各对的底部及顶部钻头均采用同样的钻孔条件。钻孔以6000rpm的速度进行操作,对于切削端DD(顶端)的钻进速度为80mm/min,而封口部件为40mm/min。每过30个孔,即打磨钻头。如图7所示,CON1样品的平均磨耗率为0.10mm+/-0.02mm,而样品A则为0.05+/-0.02mm。
示例2
在厚度为3.2mm的玻璃上,测试额外的样品1的样品磨耗率。准备好玻璃,并置于钻孔台上。把底部钻头样品移近玻璃,钻入玻璃约一半厚度处,随后将其退回起始位置。把顶部钻头样品移近玻璃,钻入玻璃另一半厚度处,形成一个孔,随后将其退回起始位置。重复钻孔操作,形成直径为11.5mm的900个孔。所述底部和顶部钻头样品转速为2730rpm。切削端的钻进速度为100mm/min,而封口部件的钻进速度为90mm/min。底部钻头样品的磨耗率在形成900个孔后为0.081mm。在相同或相似的测试条件下,预计样品1的形成1000个孔的磨耗率为少于0.1mm。
所述实施例显示了与现有技术的不同。特别地,本说明书中的实施例涉及空芯钻头,尤其是玻璃空芯钻头,其使用寿命得到改善,爆边尺寸减少。所述第一区域和所述第二区域的组合不受任何理论限制,有助于改善所述空芯钻头的磨耗率、改善钻孔边缘周围碎裂区域的形成。
本说明书中对实施例的描述和说明旨在提供对不同实施例的结构的一般性理解。该描述和说明不试图成为对使用本说明书所述结构或方法的装置及系统的全部部件和特征的穷尽、全面的描述。分开的实施例也可合并在单个实施例中提供,反之,出于简洁起见而在单个实施例中描述的不同特征也可分开或以任何次组合形式提供。另外,当提及范围内的数值时,该范围内的各个数值皆被包括在内。只有通过阅读本说明书,本领域的技术人员才会了解很多其他的实施例。可根据本披露获得并使用其他实施例,使得不偏离本披露的范围即可作出结构替换、逻辑替换或其他变化。相应地,本披露应被视为示例性的,而不是限制性的。上面已针对具体实施例,描述了好处、其他优点和对问题的解决方案。但是,所述好处、优点和对问题的解决方案,以及可导致任何好处、优点或解决方案,或使其更明显的任何特征不得被视为任何或所有权利要求的关键、必要或实质性特征。
该等描述以及附图被提供用于帮助理解本说明书所述的教导。以下讨论将着重于所述教导的具体实现和实施。该着重点被提供用于帮助说明所述教导,不应被理解为对所述教导的范围或适用性的限制。但是,本应用中当然可以使用其他教导。
如本说明书中所用,术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他变形皆旨在覆盖非排他性包含。例如,包括一系列特征的方法、制品或装置并非必须只限于那些特征,而是可包括并未明确列出的或者该种方法、制品或装置固有的其它特征。另外,除非有明确的相反说明,“或”表示与或,而不表示异或。例如,以下任何一个均满足条件A或B:A为真(或存在)和B为假(或不存在),A为假(或不存在)和B为真(或存在),及A和B都为真(或存在)。
此外,“一个”或“一种”被用于描述本说明书中描述的元素和组分。这仅是为了方便起见及为了给出本发明范围的一般含义。该说明应解读为包括一个(种)或至少一个(种),并且单数也包括复数,反之亦然,除非其明确地具有其他含义。例如,当本说明书中描述单个项目时,多个项目可被用于替换单个项目。相同地,当本说明书中描述多个项目时,单个项目可被用于替换多个项目。
除非另有定义,本说明书中使用的所有技术和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。材料、方法和示例仅为示范性,而不试图进行限制。本说明书中未提及的有关具体材料和处理行为的很多细节是常规的,且可在结构领域和相应的制造领域的参考书和其他来源中找到。
以上披露的主题应被认为是示例性的,而不是限制性的,所附权利要求旨在覆盖所有落入本发明的真正保护范围内的所有此类修改、加强和其他实施例。因此,在法律允许的最大范围内,本发明的保护范围应由对下列权利要求及其等同物的最宽泛解读限定,且不应被以上详细描述限制或限定。

Claims (10)

1.一种空芯钻头,其包括磨头和钻头本体,其中所述磨头包括第一区域和第二区域,其中
第一区域包括第一粘结基体中的磨粒,其中第二区域包括第二粘结基体中的磨粒,
及其中第一粘结基体的构成不同于第二粘结基体的构成。
2.一种空芯钻头,其包括:
纵轴,其穿过所述钻头的整个长度;
第一区域,其包括第一粘结基体中的磨粒;和
第二区域,其包括第二粘结基体中的磨粒,
其中所述第一区域具有围绕所述钻头纵轴的环状横截面,其中所述第二区域具有围绕所述钻头纵轴的环状横截面,且其中所述第一粘结基体的构成不同于所述第二粘结基体的构成。
3.一种空芯钻头,其包括:
空心切芯部件,其包括第一粘结基体中的磨粒;
封口部件,其与所述切芯部件相连并包括第二粘结基体中的磨粒;
其中所述第一粘结基体的构成不同于所述第二粘结基体的构成。
4.按照权利要求1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述第一区域与所述第二区域相粘结。
5.按照权利要求1和2中任一个所述的空芯钻头,其中所述玻璃空芯钻头还包括连接所述第一区域和所述第二区域的连接区域。
6.按照权利要求5所述的空芯钻头,其中所述连接区域包括所述第一粘结基体和所述第二粘结基体的混合物。
7.按照权利要求5所述的空芯钻头,其中所述连接区域包括界面间层,所述界面间层包括与所述第一区域和所述第二区域皆不同的相。
8.按照前述任一个权利要求所述的空芯钻头,其中所述第一粘结基体包括一种含钴的材料。
9.按照前述任一个权利要求所述的空芯钻头,其中所述第一粘结基体包括Co、Fe、Cu,或其任意组合。
10.按照前述任一个权利要求所述的空芯钻头,其中所述第二粘结基体包括Co和Sn。
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