金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)繩(sheng)(sheng)鋸(ju)是由一定數量的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)串珠按比例串裝在(zai)(zai)一根多(duo)股鋼(gang)絲(si)繩(sheng)(sheng)上制得的(de)(de)。相鄰串珠間(jian)(jian)由起支(zhi)撐固定作用的(de)(de)隔(ge)離(li)套分割。鋼(gang)絲(si)繩(sheng)(sheng)具有抗拉伸性(xing)強(qiang),不易折(zhe)斷(duan),并且鋼(gang)絲(si)繩(sheng)(sheng)通(tong)過不斷(duan)的(de)(de)纏繞增加拉力值(zhi),在(zai)(zai)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)(sheng)的(de)(de)外側同間(jian)(jian)距位置上把(ba)加工成形的(de)(de)環(huan)形金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)串珠,通(tong)過橡膠、塑料(liao)、彈(dan)簧(huang)等材(cai)料(liao)進行(xing)固定,最(zui)終(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)繩(sheng)(sheng)鋸(ju)由柔性(xing)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)(sheng)、金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)串珠、連接材(cai)料(liao)(彈(dan)簧(huang)、橡膠等)三部分組成一個整體,最(zui)終(zhong)(zhong)成品(pin)稱為金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)繩(sheng)(sheng)鋸(ju)。
柔性鋼絲繩起到(dao)連(lian)接(jie)和增加拉力的作(zuo)用,鋼絲繩上的環形金剛石串珠負(fu)責工作(zuo)中(zhong)的切割摩擦作(zuo)用,彈簧和橡(xiang)膠起到(dao)加固(gu)作(zuo)用,使得金剛石串珠不會(hui)產(chan)生松動。
二、金剛石繩鋸加工的工作原理
金剛石繩鋸加工是由直接參與切割用的金剛石串珠繩和驅動串珠繩運動的相應機械設備(即繩鋸機)共同完成的。加工前,利用銅套等對接套將一定長度的串珠繩首尾對接,形成閉合圈。加工時,張緊在繩鋸機導輪組上的閉環串珠繩,在驅動力的帶動下串珠繩作高速運動,并通過串珠的磨削運動實現切割。
三、金剛石串珠的制作工藝
1、工藝分類:
目前(qian)金剛石串珠制造(zao)工(gong)藝有電鍍法和熱壓燒結法,后來又研(yan)發出了釬焊法金剛石串珠。
(1)熱壓燒結型串珠具有較高的耐磨性.通過調整胎體中各金屬成份比例或選用不同品級、粒度、濃度的金剛石磨料可以實現胎體磨耗速度和金剛石磨料磨損速度的調控,從而制造出具有不同的出刃高度和空間的串珠,以適應不同材質的切割。
(2)電鍍(du)金(jin)剛(gang)石(shi)串(chuan)(chuan)珠(zhu)與熱壓燒(shao)(shao)結(jie)串(chuan)(chuan)珠(zhu)相比,制作工藝相對(dui)簡單,而(er)且更有利(li)于(yu)(yu)串(chuan)(chuan)珠(zhu)小直徑化。由(you)于(yu)(yu)金(jin)剛(gang)石(shi)鍍(du)層較(jiao)薄,胎(tai)體(ti)耐磨(mo)(mo)性(xing)較(jiao)差,其鍍(du)覆金(jin)屬對(dui)金(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)粒的把持力有限,金(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)粒易提前(qian)脫落,故總體(ti)性(xing)能(neng)不(bu)如燒(shao)(shao)結(jie)型(xing)串(chuan)(chuan)珠(zhu),不(bu)適合(he)切割(ge)花(hua)崗石(shi),目前(qian)主(zhu)要用于(yu)(yu)大理石(shi)等較(jiao)軟(ruan)材質的切割(ge)。
2、 工藝比較:
(1)電(dian)鍍金剛(gang)石(shi)串珠上(shang)的(de)金剛(gang)石(shi)是用鎳粘結(jie)劑把(ba)持(chi);燒結(jie)型金剛(gang)石(shi)串珠上(shang)的(de)金剛(gang)石(shi)是用金屬粘結(jie)劑(如(ru)鈷)把(ba)持(chi)。
(2)電(dian)鍍串(chuan)珠上(shang)含有(you)一(yi)層金剛石(shi),燒結(jie)型串(chuan)珠上(shang)為(wei)多層金剛石(shi)。
(3)電鍍金剛(gang)石(shi)串(chuan)珠在初始切削(xue)階(jie)段其切削(xue)速(su)度較(jiao)快,但(dan)很快就會(hui)磨損,特(te)別(bie)是在切削(xue)硬巖(yan)時尤為如此;燒結型金剛(gang)石(shi)串(chuan)珠的切削(xue)速(su)度較(jiao)慢,但(dan)壽命非常高。
(4)熱壓金(jin)剛(gang)石串珠(zhu)胎(tai)體(ti)性能與電(dian)鍍金(jin)剛(gang)石串珠(zhu)相比,調整(zheng)范(fan)圍相對較大(da),胎(tai)體(ti)對金(jin)剛(gang)石的把持力(li)強,適(shi)于切割(ge)花崗巖(yan)和鋼筋混凝土等硬質切割(ge)對象,因而在(zai)繩鋸市場上(shang)占(zhan)有的份額較大(da)。
3、兩種工藝的金剛石串珠存在的問題:
這兩種類(lei)型(xing)串珠上的(de)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)在胎體(ti)中(zhong)是隨意(yi)分布,靠(kao)機(ji)械(xie)方(fang)式把持的(de)。其缺點是金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)顆粒(li)不能完全露出從而(er)進(jin)(jin)行有(you)效(xiao)切削,而(er)且還會因拉(la)拔力的(de)作用(yong)使其嚴重(zhong)損耗。另(ling)外,金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)顆粒(li)隨意(yi)排列常使金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)分布不均(jun)勻,其結(jie)果是金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)濃度高的(de)區域,許多(duo)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)不能充分有(you)效(xiao)的(de)利用(yong),造(zao)成浪(lang)費,并往(wang)(wang)往(wang)(wang)會阻塞(sai)排屑通道;而(er)在金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)濃度低的(de)區域,一些金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)顆粒(li)由于得(de)不到(dao)鄰(lin)近金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)的(de)補強,負(fu)荷過重(zhong),因此易于破(po)碎,不能進(jin)(jin)行有(you)效(xiao)切削。
4、釬焊法金剛石串珠的優勢
隨著技術的進步,研究者們針對以上兩種工藝金剛石串珠的缺點,研發出了釬焊法金剛石繩鋸串珠。這種串珠上的金剛石是通過釬焊使其牢固地把持在基體上,釬焊技術提高了焊料對金剛石的把持力,從而解決傳統制作工藝方法下因基體對金剛石磨粒把持不牢而帶來的金剛石非正常脫落較嚴重、利用率低等問題,提高了串珠的切削性能。這種方法可使金剛石顆粒均勻分布。每粒金剛石都能有效地切削,從而減少了金剛石的用量,避免浪費,同時還可使切屑暢通無阻。實踐表明,釬焊型金剛石串珠的切削效率是普通金剛石串珠的4倍。
四、金剛石繩鋸的應用領域和展望
金剛石繩鋸(ju)最初是為石材(cai)礦(kuang)山(shan)開采(cai)(cai)而設(she)計(ji)制作的(de)(de),用于(yu)開采(cai)(cai)石材(cai)荒料和切割石材(cai)。其方法是先在(zai)采(cai)(cai)掘面上打孔(kong),將(jiang)繩鋸(ju)穿入(ru)孔(kong),將(jiang)兩(liang)頭接牢,套在(zai)動(dong)力機帶動(dong)輪子上將(jiang)石材(cai)切開。與爆破法相比,具有(you)速(su)度快,荒料整(zheng)齊,光滑無內傷等優點,特別對于(yu)天然花紋美觀的(de)(de)石材(cai)更為適用。
通(tong)過幾(ji)十年的(de)(de)應用(yong)開發(fa),金剛石(shi)繩鋸的(de)(de)應用(yong)面已擴展到建(jian)筑物的(de)(de)拆(chai)除、大(da)塊石(shi)材(cai)(cai)或(huo)成水泥砌(qi)塊的(de)(de)分割、異型石(shi)材(cai)(cai)切(qie)(qie)割,甚至大(da)型鋼纜的(de)(de)切(qie)(qie)斷等。
近年來,金剛石串珠繩鋸(ju)以(yi)其準(zhun)備(bei)時間短、切割靈活、低噪聲、低粉(fen)塵、低污染、節能等特(te)點,在大型建筑的(de)構建拆(chai)遷工(gong)程中得到成功應(ying)用和(he)推廣(guang),使(shi)其成為(wei)21世紀“綠色”拆(chai)遷工(gong)具(ju)的(de)首選。
金剛石串(chuan)珠繩鋸技(ji)(ji)術是一項比較小眾的具有(you)高科技(ji)(ji)含量的技(ji)(ji)術,從(cong)其發(fa)展和技(ji)(ji)術本身來(lai)講,將(jiang)會(hui)朝著(zhu)串(chuan)珠小直徑方向(xiang)發(fa)展,既節(jie)省加(jia)(jia)工(gong)材料(liao)又可節(jie)約加(jia)(jia)工(gong)能(neng)源;采用釬焊工(gong)藝制作的金剛石串(chuan)珠也將(jiang)成(cheng)為加(jia)(jia)工(gong)主流。
參考文獻:
《金剛(gang)石串珠繩鋸技(ji)術的(de)研究》 黃國(guo)欽,徐西鵬(peng)
《金剛石繩鋸的研發與應用》