近年来,在国际市场上由于钻的货源供应不稳定价格波动较大,因此,在金刚石软磨片制造中采用钴作为刀头胎体材料难于降低成本。有鉴于此,金刚石软磨片制造厂家不得不考虑寻求新型的胎体材料。众所周知,葡萄牙是世界.上第九大装饰石材生产国,也是欧洲第三大石材生产国,仅次于意大利和西班牙,拥有丰富的石材资料,花岗石、大理石、石灰岩等品种繁多。为了降低石材生产成本,推广使用了低钴含量的胎体材料,所使用的低钴含量胎体材料为Co-Cu-Fe,可以降低金刚石软磨片磨削时的切削力,而且胎体有较好的硬度和屈服强度,磨削花岗石和石英岩等坚硬石材有较好效果。
金刚石软磨片和刀头生产设备制造的著名厂家为了满足国际上对无钻或低钴含量胎体材料之需求,于2005年初研制出新型胎体材料,用于制造磨削花岗石的软磨片,获得了良好效果。在新型胎体材料中,加入了青铜,由于其含锡比率很小,所以具有可延展性,从而增加了胎体的韧性。这对于制造大直径金刚石软磨片的刀头具有重要意义。不同的青铜和不同的青铜含量可改变胎体的磨耗特性,使金刚石易于出刃,因而提高了磨削石材的锋利性,达到较高的磨削速度。该公司推出的系列新型胎体材料制造的金刚石软磨片基本上可满足常用石材的磨削加工。
金刚石软磨片的刀头是一-种结构复杂的混合体,同时具有两种材料即胎体和金刚石的特性。粉末冶金工艺在刀头成形过程中不可避免存在孔隙性而影响胎体的机械性能。胎体与金刚石这两种截然不同的材料之间存在不可共熔性。但它们在刀头中的作用是相互依存的,有时又是相互制约的。金刚石需要胎体的包镶作用,但随着胎体中金刚石粒度或浓度的加大都会使刀头的冲击韧性降低。刀头冲击韧性的降低可导致金刚石软磨片最初切入石材的瞬间受到冲击负荷而产生裂纹。因此, 金刚石软磨片刀头的磨损状况不是金刚石和胎体磨损机理的简单叠加。在金刚石软磨片磨削石材的实践中往往会遇到这种情况,即刀头工作面两边的磨损比中间部位的磨损快,从而使刀头工作面形成弧形,导致石材的磨削面质量变差,增加了后续工序的工作量,提高了生产成本。有- -种层式结构的刀头,即制成三层结构,中间层的金刚石浓度低于两侧层的,从而使刀头的工作面在整个使用寿命期内保持磨损面平整,从而提高了磨削质量。但是这种层式结构的刀头生产成本较高。最近出现一种槽式结构的刀头,在刀头的中部开有梯形槽,贯通刀头的全高度,焊接到基片上时槽的方向左右交替错开。
这种槽式结构的刀头不但解决了工作面磨损不均的问题,还有利于冷却液的流通而使刀头的冷却和排屑更有效,可减少金刚石受热损坏,延长软磨片使用寿命。