Абразивная проволока



Абразивная проволока
Абразивная проволока

 


Владельцы патента RU 2612112:

Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные материалы" (RU)

Изобретение относится к абразивным инструментам, предназначенным для разрезания на пластины камнеобразных материалов повышенной твердости (более 8 по шкале Мооса), например, сапфиров, применяемых при производстве электронных приборов. Абразивная проволока содержит длинномерную металлическую несущую основу с режущим алмазным слоем в виде зерен рабочих алмазов, распределенных в прикрепленном к основе периферийном слое. Металлическая несущая основа выполнена волнообразной с размером рабочих алмазов в диапазоне размера одной фракции зерна, то есть при изготовлении алмазной проволоки применяют алмазы одной фракции. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса разрезания и уменьшить его стоимость. 3 ил.

 

Изобретение относится к абразивному инструменту, предназначенному для разрезания на пластины камнеобразных материалов, преимущественно повышенной твердости (более 8 по шкале Мооса), например, сапфиров, широко применяемых при производстве электронных приборов.

Известна круглая в сечении волнообразно стуктуризированная проволока, применяемая преимущественно для разрезания материала с твердостью ниже 8 по шкале Мооса [1].

Процесс резания с использованием данной проволоки заключается в следующем.

На проволоку, движущуюся в продольном направлении, подается абразивная суспензия, состоящая из жидкости и абразивных частиц (в том числе алмазных) высокой твердости размером 5-30 мкм.

Однако данный инструмент не эффективен для резания материалов с твердостью выше 8, так как при резании материала такой твердости требуется прилагать на проволоку высокое давление и при этом разрушаются частицы абразива, а не разрезаемая заготовка.

Известна также абразивная проволока, содержащая длинномерную металлическую несущую основу и режущий алмазный слой, выполненный в виде прикрепленного к основе периферийного слоя и распределенных в нем зерен рабочих алмазов [2].

Она представляет собой круглую в сечении проволоку из высокопрочной стали твердостью 3400-4100 Н/мм2 диаметром 100-300 мкм с нанесенным по спирали алмазным слоем. Как правило, режущий алмазный слой выполняют толщиной 10-60 мкм из природных или синтетических алмазов размером 20-120 мкм на гальванической (никель или никель-кобальт) связке.

Принцип резания с использованием такой проволоки заключается в том, что движущаяся в продольном направлении со скоростью 1-20 м/с проволока, на которую подается охлаждающая жидкость, царапает алмазами разрезаемый материал в зоне их соприкосновения.

Преимуществом данного инструмента является возможность резания материала с одновременной резкой до 4000 пропилов путем создания из одной проволоки необходимого количества витков вокруг направляющих втулок.

Однако применение указанного инструмента для материалов с твердостью более 8 по шкале Мооса является неэффективным, так как при резке в работе находится большое количество алмазов и для эффективной работы требуется создавать большое давление, что достигается увеличением натяжения проволоки. Для предотвращения в этом случае ее обрыва следует увеличивать ее диаметр, что ведет к увеличению ширины пропила, а следовательно, и уменьшению количества готовых изделий.

К тому же указанный инструмент имеет высокую стоимость из-за сложности изготовления спирального слоя алмазного покрытия, что исключает его широкое промышленное использование.

Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в повышении эффективности и уменьшении стоимости процесса разрезания камнеобразных материалов повышенной твердости (более 8 по шкале Мооса).

Указанный результат достигается за счет того, что у абразивной проволоки, содержащей длинномерную металлическую несущую основу и режущий алмазный слой, выполненный в виде прикрепленного к основе периферийного слоя и распределенных в нем зерен рабочих алмазов, металлическая несущая основа выполнена волнообразной.

Размер рабочих алмазов выполнен в диапазоне размера одной фракции зерна, а амплитуда А волны волнообразной проволоки выполнена больше номинального размера фракции.

Пример выполнения заявляемого устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена абразивная проволока, на фиг. 2 - разрез Б-Б, на фиг. 3 - место В.

Абразивная проволока 1 содержит длинномерную (протяженную) металлическую несущую основу 2 и режущий алмазный слой в виде зерен рабочих алмазов 3, распределенных в прикрепленном к основе периферийном слое 4. Металлическая несущая основа выполнена волнообразной.

Размер рабочих алмазов выполнен в диапазоне размера одной фракции зерна, то есть при изготовлении алмазной проволоки применяют алмазы одной фракции. Размер фракции для изготовления алмазной проволоки выбирают в зависимости от разрезаемого материала и требований к резке.

Металлическую несущую основу выполняют круглого сечении из высокопрочной стали твердостью 3400-4100 Н/мм2. Как правило, периферийный слой выполняют на гальванической (никель или никель-кобальт) связке, а также на органической (полимерной) связке.

Процесс резки материала с использованием данной алмазной проволоки заключается в следующем.

Алмазную проволоку перемещают в продольном направлении со скоростью 1-30 м/с и на нее подают охлаждающую жидкость. Рабочие алмазы 6, размещенные на ее поверхности в зоне перегиба 7, царапают разрезаемую заготовку 5 в зоне их соприкосновения. Шлам от прорезаемого материала скапливается в полости между разрезаемой заготовкой и изгибами проволоки и выносится при перемещении проволоки.

При износе рабочих алмазов 6 и периферийного слоя 4 алмазной проволоки, проволока, опускаясь, немного растягивается. При этом постепенно, по мере износа алмазов 6 в зоне перегиба 7, включаются в работу соседние рабочие алмазы 8, что создает эффект «самозаточки» проволоки и обеспечивает возможность в процессе эксплуатации использовать подавляющее большинство рабочих алмазов. Это достигается за счет того, что размер рабочих алмазов выполнен в диапазоне размера одной фракции зерна, а амплитуда А волны волнообразной проволоки выполнена больше номинального размера фракции зерна.

Высокая скорость резания обеспечивается за счет того, что за счет волнообразного профиля алмазной проволоки появляется возможность создавать большие удельные давления на разрезаемую заготовку без увеличения натяжения проволоки. Это увеличивает глубину царапин и соответственно скорость резания за счет объемного разрушения материала, то есть процесс резки становится менее энергозатратным.

Возможность создания больших удельных давлений на разрезаемую заготовку без увеличения натяжения проволоки позволяет также снижать потери разрезаемого материала, а, следовательно, увеличивать выход годных пластин, так как возникает возможность применять меньший диаметр проволоки, а толщина пропила зависит от диаметра проволоки и размера режущего алмазного слоя.

Повышение эффективности резки обеспечивается эффективным выносом шлама от прорезаемого материала в полости между разрезаемой заготовкой и изгибами проволоки, что дает возможность увеличить скорость перемещения проволоки, а также одновременной резки до 4000 пропилов путем создания из одной проволоки необходимое количество витков вокруг направляющих втулок, в том числе и заготовок любой твердости с габаритами до 1 м.

Уменьшение расхода проволоки происходит за счет того, что в зону резания обеспечивается поступление большого количества охлаждающей жидкости, исключающей перегрев режущего алмазного слоя и соответственно его разрушения, а также от эффекта «самозаточки» проволоки.

Таким образом, данное техническое решение позволит:

- повысить эффективность процесса разрезания камнеобразных материалов повышенной твердости (более 8 по шкале Мооса);

- уменьшить стоимость процесса резки;

- увеличить выход годных изделий при разрезании материала на пластины.

Источники информации

1. Патент WO 2013/135895 А1, МПК B23D 61/18, 19.09.2013.

2. Патент РФ на полезную модель №91924, МПК B26D1/547, 2009.

Абразивная проволока, содержащая длинномерную металлическую несущую основу с режущим алмазным слоем, выполненным в виде прикрепленного к основе периферийного слоя с распределенными в нем зернами рабочих алмазов, отличающаяся тем, что использованы рабочие алмазы с размером зерна, выбранным из размерного диапазона одной фракции зерна, а длинномерная несущая основа выполнена волнообразной с амплитудой волны, превышающей номинальный размер зерна из упомянутого размерного диапазона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полиграфии и касается устройства и способа нарезки по размеру ленты декоративной бумаги и применение устройства для нарезки ленты.

Изобретение относится к технологии с применением режущей проволоки для отсоединения стеклянных панелей, таких как ветровое стекло, от рамы на транспортных средствах.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для вырезания стеклянных панелей транспортных средств. Система подачи режущей проволоки содержит крепежное устройство, выполненное с возможностью крепления на стеклянной панели, содержащее установочный узел для устройства хранения проволоки, устройство хранения проволоки, выполненное с возможностью установки и снятия с установочного узла.

Изобретение относится к области технологической подготовки производства. Ручной инструмент для резки материала содержит нож с режущей кромкой, рукоятку, катки.

Изобретение относится к средствам, предназначенным для использования в ядерной технике с целью предотвращения аварийных ситуаций путем разрыва электрической цепи.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к устройствам для мерного раскроя непрерывно движущегося пластического бруса на заготовки кирпичей или других керамических изделий.

Зажим лезвия предназначен для автоматизированного высокоскоростного устройства резки картофеля ломтиками заданного размера в целях упаковывания и содержит режущую головку; держатель лезвия с прорезью в нем; первый ножевой элемент, расположенный между режущей головкой и держателем лезвия и имеющий первую режущую кромку; и второй ножевой элемент, имеющий вторую режущую кромку и проходящий через прорезь держателя лезвия таким образом, что первая и вторая режущие кромки преимущественно ортогональны друг другу.

Изобретение относится к областям машиностроения, где используются детали и узлы из толстостенной резины более 20 мм различного профиля и может быть использовано, например, в производстве ракетных двигателей.

Изобретение относится к устройству для отделения узких полос разделенной в продольном направлении полосы, в частности полосы металла, при помощи разделительных дисков.

Изобретение относится к способу изготовления шины из сращенных полосок. Первую полоску отрезают и помещают на разгрузочный конвейер.

Изобретение относится к пильному канату для применения в канатной пиле. Техническим результатом является увеличение срока службы замка.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении инструментов. Абразивное изделие содержит подложку, промежуточный слой, расположенный поверх подложки, абразивные частицы, имеющие слой покрытия, расположенный поверх абразивных частиц, связанных с промежуточным слоем с образованием области металлической связки между слоем покрытия абразивных частиц и промежуточным слоем, и связующий слой, расположенный поверх абразивных частиц и промежуточного слоя.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для резки твердых материалов, в частности для проволочного пиления. Абразивное изделие содержит удлиненное тело, связующий слой, лежащий на поверхности удлиненного тела, абразивные зерна, содержащиеся в связующем слое со средней концентрацией абразивных зерен в пределах между примерно 0,02 кар/м и примерно 0,30 кар/м, при этом абразивные зерна выбираются из негауссового распределения зернистости, включающего по меньшей мере две различных средних зернистости.

Изобретение относится к области инструментальной промышленности, в частности к алмазному отрезному инструменту. Алмазный отрезной инструмент содержит основу из металлической проволоки с функциональным слоем из алмазоносного материала.

Изобретения относятся к области абразивной обработки и могут быть использованы при изготовлении инструмента, предназначенного для резки на пластины моно- и поликристаллических материалов.

Изобретение относится к абразивным изделиям. Абразивное изделие содержит вытянутое тело, связующий слой, содержащий металл, расположенный на поверхности вытянутого тела, и покрывающий слой, содержащий полимерный материал, расположенный на связующем слое.

Изобретение относится к разделу камнеобработки и строительной индустрии. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при распиливании конструкций. .

Изобретение относится к суперабразивному проволочному пилонамоточному устройству, режущему устройству с суперабразивной проволочной пилой и способу намотки суперабразивной проволочной пилы, которые используются для разрезания слоями кремниевых выращенных кристаллов на кремниевые пластины и выполнения режущей операции на разнообразных материалах, таких как металл, полимер, руда, стекло, сапфир, горный хрусталь, SiC и сложный полупроводник.

Изобретение относится к механической обработке, а, именно, к устройствам для вырезки внутренней полости деталей и может быть использовано для глухого кольцевого сверления с сохранением материала в виде неперерабатываемого в стружку керна или для сквозного кольцевого сверления с сохранением материала в виде неперерабатываемой в стружку заготовки, используемой в дальнейшем для изготовления других каких-либо деталей.

Устройство предназначено для осуществления способа ступенчатой резки резины и включает раму, на которой установлено устройство для фиксации разрезаемого материала (3), выполненное с возможностью перемещения резины (2) в различном направлении, гидроцилиндр (5) со штоком (6), расположенный так, чтобы шток был направлен к устройству для фиксации резины, нож (1), закрепленный на штоке гидроцилиндра; и средство управления гидроцилиндром и устройством для фиксации резины. Устройство снабжено упором с выполненным в нем отверстием, ширина которого больше либо равна ширине ножа, для прохождения через упомянутое отверстие, при этом нож выполнен в виде крюка, режущая поверхность которого расположена с внутренней стороны, для обеспечения резки при втягивании штока по направлению к гидроцилиндру. Способ осуществляют следующим образом: разрезаемый материал закрепляют на устройстве для фиксации, затем материал подводят так, чтобы он находился между режущей частью ножа и упором, нож втягивают по направлению к гидроцилиндру через упомянутое отверстие упора. При этом вырезают часть материала, попавшую на режущую поверхность ножа, далее нож снова заводят за отверстие для резки, а материал с помощью устройства для фиксации материала перемещают так, чтобы вырезанная часть была одета на нож. Затем повторяют втягивание ножа по направлению к гидроцилиндру через упомянутое отверстие упора и продолжают рез. Достигается возможность резки резины в виде крупногабаритных шин на сегменты на малогабаритном оборудовании с низкими энергозатратами. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх