專(zhuān)利名稱(chēng)：：金剛石工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金剛石工具，該金剛石工具用于切割或鉆削脆性工件，諸如石頭、磚塊、混凝土和瀝青。更具體的，本發(fā)明涉及一種金剛石工具，它能夠增加切割速度，并且減小細(xì)碎屑的量。本發(fā)明涉及一種公開(kāi)于韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-60680和No.2003-55532中的金剛石工具。
背景技術(shù)：
：人造金剛石(下面稱(chēng)之為"金剛石")發(fā)明于1950年代。金剛石已知是地球上硬度最高的物質(zhì)，由于這種性質(zhì)，金剛石因此已經(jīng)被用于切割和磨削工具。尤其是，金剛石已被廣泛用于石頭加工領(lǐng)域，其中諸如花崗巖和大理石的石頭被切割和磨削，并且被用于建筑領(lǐng)域，其中混凝土結(jié)構(gòu)被切割和磨削。一般地，金剛石工具包括若干段和金屬芯，這些段具有分散于其中的金剛石顆粒，并且這些段被固定到金屬芯。圖1顯示了分段式金剛石工具的一個(gè)例子。如圖1所示，分段式金剛石工具1包括多個(gè)段11和12，它們固定于盤(pán)形的金屬芯2上，每個(gè)段11和12具有隨機(jī)分散于其中的金剛石顆粒5。在用金剛石工具切割工件中，分散于切割段中的每個(gè)金剛石顆粒都執(zhí)行切割。然而，本發(fā)明人的研究和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，在金剛石顆粒隨機(jī)分散于切割段的情況下，金剛石顆粒表現(xiàn)出較低的切割速度。這是因?yàn)?，僅具有隨機(jī)分散于其中的金剛石顆粒的切割段的金剛石工具受到低效率，如下所述。首先，由前緣段的金剛石顆粒形成的凹槽可以彼此比金剛石顆粒的尺寸更寬地間隔開(kāi)，這樣，即便在后緣段的金剛石顆粒經(jīng)過(guò)凹槽之間的連接區(qū)之后，也不能夠完全從工件上移去這些連接區(qū)。其次，后緣段的金剛石顆?？山?jīng)過(guò)由前緣段的金剛石顆粒之前形成的凹槽，從而使得后緣段的金剛石顆粒并不執(zhí)行任何動(dòng)作。具有隨機(jī)分散的金剛石顆粒的切割段借助于粉末冶金制成，其中將金剛石顆粒與金屬粉末混合，模制，然后燒結(jié)。如果借助于粉末冶金制造切割段，則由于在將細(xì)金剛石顆粒與金屬粉末混合、模制和燒結(jié)在一起中的顆粒尺寸和比重的不同，金剛石顆粒并不會(huì)均勻地分散。于是，如圖1所示，這不利地造成了切割表面3具有太多的金剛石顆粒，或者切割表面4具有太少的金剛石顆粒，導(dǎo)致金剛石顆粒分離。上述的分離的金剛石顆粒不利地造成了切割工具的切割速度以及切割工具使用壽命的下降。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的這些問(wèn)題，本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)，并在這些硏究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種金剛石工具，通過(guò)將金剛石顆粒適當(dāng)?shù)夭贾迷诮饎偸ぞ叩那懈疃沃?，該金剛石工具能夠提高切割速度，并且減小在切割期間所產(chǎn)生的細(xì)碎屑的量。這個(gè)發(fā)明的金剛石工具公開(kāi)于韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-60680和No.2003-55532中。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明涉及韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2001-60680和No.2003-55532。本發(fā)明用來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，且因此本發(fā)明的目的是提供一種金剛石工具，通過(guò)適當(dāng)?shù)貙⒔饎偸w粒布置在金剛石工具的切割段中，這種金剛石工具能夠提高切割速度，并且減小切割期間所產(chǎn)生的細(xì)碎屑的量。技術(shù)方案本發(fā)明將在下面解釋。根據(jù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種金剛石工具，其包括多個(gè)切割段，其中每個(gè)切割段都具有設(shè)置于其中的單個(gè)板形層的或多個(gè)板形層的金剛石顆粒，其中，金剛石顆粒的層布置在切割段中，使得在切割工件中，由金剛石顆粒的后緣層而在工件上形成的切割凹槽被分別布置在由金剛石顆粒的前緣層而在工件上形成的切割凹槽之間，其中，切割段每個(gè)都被分成至少兩個(gè)部分，使得n層金剛石顆粒布置在沿切割方向的前緣部分，n'層金剛石顆粒布置在沿切割方向的后緣部分，其中n'《n，且其中，通過(guò)沿切割方向在切割段的橫向側(cè)形成凹陷部分，前緣部分中的金剛石顆粒層被分別沿切割方向布置在后緣部分中的金剛石顆粒層之間，其中，切割段具有高濃度區(qū)和低濃度區(qū)，高濃度區(qū)表現(xiàn)出比金剛石顆粒的平均濃度高的濃度，低濃度區(qū)表現(xiàn)出比平均濃度低的濃度，且至少一個(gè)低濃度區(qū)形成在切割段的前緣部分和/或后緣部分上。有利效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，凹陷部分形成在切割段上，使得前緣段的金剛石顆粒層定位在后緣段的金剛石顆粒層之間。然后，后緣段的金剛石顆粒層在切割期間通過(guò)前緣段的金剛石顆粒層而形成在工件上的凹槽附近之處被開(kāi)槽。有利的是，這提高了金剛石工具的"刮鏟"(shoveling)作用和切割速度。而且，高濃度區(qū)域和低濃度區(qū)域分別形成在前緣段和后緣段上，從而允許每個(gè)金剛石顆粒承受相等的負(fù)荷。而且，根據(jù)本發(fā)明，金剛石顆粒在切割段的切割表面上均勻地突出。這使得刮鏟作用最大化，由此提高了切割速度，并且使得細(xì)碎屑的量最小化。從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他的目的、特征和其他的優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，圖1顯示了現(xiàn)有金剛石工具的例子，其具有隨機(jī)分散在切割段的切割表面上的金剛石顆粒；圖2顯示了切割工具的示例性切割段；圖3顯示了金剛石工具的示例性凹陷切割段；圖4顯示了金剛石工具的另一示例性凹陷切割段；圖5顯示了金剛石工具的又一示例性凹陷切割段；圖6顯示了金剛石工具的又一示例性凹陷切割段；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的示例性凹陷切割段；圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的另一示例性凹陷切割段；圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的又一示例性凹陷切割段；圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的又一示例性凹陷切割段；圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的又一示例性凹陷切割段；圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的又一示例性凹陷切割段；圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的又一示例性凹陷切割段；圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有分散于其中的金剛石顆粒的又一示例性凹陷切割段；圖15為示意圖，顯示了布置在表面上的金剛石顆粒的例子，該表面是垂直于金剛石工具的切割段的切割表面切割的；其中，圖15(a)顯示了布置成正方形單元結(jié)構(gòu)的金剛石顆粒的例子；圖15(b)顯示了布置成等邊三角形單元結(jié)構(gòu)的金剛石顆粒的例子；和圖15(c)顯示了布置成等腰三角形單元結(jié)構(gòu)的金剛石顆粒的例子；圖16為示意圖，顯示了如圖15(a)所示布置成正方形單元結(jié)構(gòu)的金剛石顆粒的例子；圖17顯示了布置在平面上的金剛石顆粒的示例性結(jié)構(gòu)，該平面是垂直于金剛石工具的切割段的切割表面切割的；圖18為示意圖，顯示了布置成正方形單元結(jié)構(gòu)并且成預(yù)定傾斜角度的金剛石顆粒的示例性陣列；圖19顯示了切割段的示例性切割表面，其中在切割期間，布置在金剛石工具的切割段的切割表面上的金剛石顆粒暴露于該切割表面；圖20為示意圖，顯示了布置成正方形單元結(jié)構(gòu)且成5°和25°傾斜角度的金剛石顆粒；圖21為示意圖，顯示了布置成正方形單元結(jié)構(gòu)且成預(yù)定傾斜角度的金剛石顆粒的示例性陣列；圖22為示意圖，顯示了布置成等腰三角形單元結(jié)構(gòu)且成預(yù)定傾斜角度的金剛石顆粒的示例性陣列；圖23為示意圖，顯示了在金剛石顆粒布置成直線的情況下，由于較小的傾斜角度，金剛石顆粒被稠密地布置在切割段的后端部分；圖24為示意圖，顯示了具有連接到鋼制芯上的切割段的金剛石工具的一部分；圖25為示意圖，顯示了切割段，其中定義了所布置的金剛石顆粒的角度a和b;禾口圖26顯示了根據(jù)本發(fā)明布置在一平面上的金剛石顆粒的示例性陣列，其中該平面是垂直于金剛石工具的切割段的切割表面切割的。具體實(shí)施方式本發(fā)明將在下面詳細(xì)描述。本發(fā)明涉及一種金剛石工具，當(dāng)布置在接觸工件的切割表面上，每個(gè)金剛石顆粒。在切割期間，通過(guò)將金剛石顆粒適這種金剛石工具確保了最有效利用本發(fā)明優(yōu)選用于包括多個(gè)切割段的金剛石工具，其中每個(gè)切割段具有布置于其中的單個(gè)板形的、或多個(gè)板形的金剛石顆粒層，其中，金剛石顆粒的層布置在切割段中，使得在切割工件中，由金剛石顆粒的后緣層而在工件上形成的切割凹槽被分別布置在由金剛石顆粒的前緣層而在工件上形成的切割凹槽之間，且其中，切割段每個(gè)都被分成至少兩個(gè)部分，使得n層金剛石顆粒布置在沿切割方向的前緣部分，且n，層金剛石顆粒布置在沿切割方向的后緣部分，其中n'《n，且其中，通過(guò)沿切割方向在切割段的橫向側(cè)形成凹陷部分，前緣部分中的金剛石顆粒層被分別沿切割方向布置在后緣部分中的金剛石顆粒層之間，其中，切割段具有高濃度區(qū)和低濃度區(qū)，高濃度區(qū)表現(xiàn)出比金剛石顆粒平均濃度高的濃度，低濃度區(qū)表現(xiàn)出比平均濃度低的濃度，且至少一個(gè)低濃度區(qū)形成在切割段的前緣部分和/或后緣部分上。優(yōu)選地，凹陷部分形成在切割段一個(gè)或兩個(gè)橫向側(cè)上。優(yōu)選地，在切割段的每個(gè)橫向側(cè)上形成至少一個(gè)凹陷部分。低濃度區(qū)可以沿著垂直于切割方向的方向平行，或者低濃度區(qū)可以沿著垂直于切割方向的方向傾斜。高濃度區(qū)可以形成得橫過(guò)切割段的前緣部分和后緣部分。而且，定位在切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)的金剛石顆粒層具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。本發(fā)明將參照附圖進(jìn)行更詳細(xì)描述。圖2顯示了切割段141，它沿切割方向被分成兩個(gè)部分，在前緣部分布置了三層金剛石顆粒，而在沿切割方向的后緣部分布置了兩層金剛石顆粒。如圖2所示，后緣部分的金剛石顆粒層141d和141e布置在前緣部分的金剛石顆粒層141a，141b和141c之間。圖3顯示了切割段21，其中有凹陷部分交替形成在前緣部分211和后緣部分212的橫向側(cè)處。如圖3所示，三個(gè)金剛石顆粒層211a，211b和211c布置在前緣部分211中，三個(gè)金剛石顆粒層212a，212b和212c布置在后緣部分212。而且，前緣部分211中的三個(gè)金剛石顆粒層211a，211b和211c布置在后緣部分212的三個(gè)金剛石顆粒層212a，212b和212c之間。此外，參照?qǐng)D4，有多個(gè)凹陷部分沿著切割方向交替形成在切割段22的橫向側(cè)。凹陷部分重復(fù)地形成，使得至少有兩個(gè)部分，在這兩個(gè)部分中，金剛石顆粒層被布置在后緣部分中的凹陷部分之間。如圖4所示，切割段22的前緣部分221和后緣部分222分別包括前緣子部分2211和2221和后緣子部分2212和2222。三個(gè)金剛石顆粒層221a，221b和221c布置在前緣部分221的前緣子部分2211中，而三個(gè)金剛石顆粒層221d，221e和221f布置在前緣部分221的后緣子部分2212中。同樣，三個(gè)金剛石顆粒層221g，221h和221i布置在后緣部分222的前緣子部分2221中，而三個(gè)金剛顆粒層221j，221k和2211布置在后緣部分222的后緣子部分2222中。這里，三個(gè)金剛石顆粒層221a，221b和221c分別布置在三個(gè)金剛石顆粒層221d，221e和221f之間，而三個(gè)金剛石顆粒層221g，221h和221i分別布置在三個(gè)金剛石顆粒層221j，221k和2211之間。圖5和6顯示了具有金剛石顆粒的示例性切割段，其中一些金剛石顆粒布置成與橫向側(cè)相接觸。凹陷部分的深度、長(zhǎng)度和數(shù)量可以根據(jù)金剛石顆粒的濃度和尺寸適當(dāng)?shù)刈兓?。在切割段中，如果前緣部分和后緣部分較長(zhǎng)，或者金剛石顆粒層高度地聚集，則其中的金剛石顆?？赡懿粫?huì)正確地起到作用。也就是說(shuō)，在圖3的金剛石顆粒層212a，212b和212c中，沿切割方向的前緣段的金剛石顆粒2121到2123比后緣段的金剛石顆粒2124到2126承受更大的負(fù)荷。這造成了前緣段的金剛石顆粒2121到2123嚴(yán)重裂開(kāi)，或者掉落，而后緣段的金剛石顆粒2124到2126則承受相對(duì)較小的負(fù)荷，可能受到磨光。本發(fā)明的示例性切割段顯示在圖7到14中。如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明，為了克服上述問(wèn)題，切割段80具有高濃度區(qū)801a和802a和低濃度區(qū)801b和802b。高濃度區(qū)表現(xiàn)出比金剛石顆粒的平均濃度高的濃度，而低濃度區(qū)表現(xiàn)出比該平均濃度低的濃度。而且，至少一個(gè)低濃度區(qū)801b和/或802b形成在前緣部分801禾口/或后緣部分802中。凹陷部分801d,SOrd形成在切割段80的每個(gè)橫向側(cè)處。低濃度區(qū)801b和802b沿著垂直于切割方向的方向平行。圖8顯示了切割段，其中高濃度區(qū)和低濃度區(qū)如圖7形成，且兩個(gè)凹陷部分形成在每個(gè)橫向側(cè)處。參照?qǐng)D9，切割段81具有高濃度區(qū)813c和低濃度區(qū)81lb和812b。但是，高濃度區(qū)813c形成得橫過(guò)切割段的前緣部分811和后緣部分812。而且，凹陷部分811d，81rd形成在每個(gè)橫向側(cè)上。低濃度區(qū)811b和812b沿著垂直于切割方向的方向平行。圖10顯示了切割段，其中高濃度區(qū)和低濃度區(qū)如圖9形成，且圖中還有兩個(gè)凹陷部分形成在每個(gè)橫向側(cè)處。參照?qǐng)D11，切割段84具有高濃度區(qū)843c和低濃度區(qū)841b和842b。高濃度區(qū)843c形成得橫過(guò)切割段的前緣部分841和后緣部分842。而且，凹陷部分841d，84rd形成在每個(gè)橫向側(cè)上。低濃度區(qū)沿垂直于切割方向的方向傾斜。圖12顯示了具有如圖11的高濃度區(qū)和低濃度區(qū)的切割段，其中兩個(gè)凹陷部分形成在每個(gè)橫向側(cè)上。參照?qǐng)D13，切割段82在前緣部分821和后緣部分822中具有高濃度區(qū)821a和822a和低濃度區(qū)821b和822b。定位在切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的金剛石顆粒8211a的層8211具有彼此均勻間隔的金剛石顆粒。另外，凹陷部分形成在切割段82的每個(gè)橫向側(cè)上。參照?qǐng)D14，在切割段83中，定位在切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的金剛石顆粒8311a的層8311具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。而且，凹陷部分形成在每個(gè)橫向側(cè)上，如圖13—樣。不過(guò)，切割段83在前緣段831中和后緣段832中具有低濃度區(qū)域831b和832b。高濃度區(qū)域833c形成得橫過(guò)前緣段和后緣段831，832。圖7到14所示的切割段在低濃度區(qū)可以沒(méi)有金剛石顆粒。在根據(jù)本發(fā)明的具有如上述布置的金剛石顆粒的金剛石工具中，為了最大化刮鏟作用，優(yōu)選的是，金剛石顆粒布置成與連接一橫截面的上頂點(diǎn)的線或連接該橫截面的下頂點(diǎn)的線成預(yù)定傾斜角度(下面稱(chēng)為"傾斜角度")，該橫截面是沿著切割方向平行并且垂直于切割表面的切割的，使得在切割工件中，金剛石顆粒在切割段的切割表面上突出并且均勻地彼此間隔開(kāi)。下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)描述。本發(fā)明的金剛石工具可以借助粉末冶金制造，其中將金剛石顆粒與金屬粉末混合、模制并且然后燒結(jié)。在模制金屬粉末以通過(guò)粉末冶金制造切割段中，金剛石顆粒在切割段內(nèi)布置成板形結(jié)構(gòu)。圖15顯示了所布置的金剛石顆粒的例子。如圖15所示，金剛石顆粒可以布置成正方形單元結(jié)構(gòu)(圖15(a))，等邊三角形單元結(jié)構(gòu)(圖15(b))，和等腰三角形單元結(jié)構(gòu)(圖15(c))。不過(guò)，金剛石顆粒布置的單元結(jié)構(gòu)并不限于這些。如果金剛石顆粒布置成正方形單元結(jié)構(gòu)，如圖15(a)—樣，則切割段中的金剛石顆粒布置如16所示。也就是說(shuō)，如圖16所示的金剛石顆粒布置為沿著圖17的線A-A剖開(kāi)切割段的截面。這里所用的術(shù)語(yǔ)，也就是"沿著切割方向垂直于切割表面的截面"指的是沿著如圖17中線A-A的切割段的截面。圖17中的附圖標(biāo)記91標(biāo)示了切割表面。參照?qǐng)D16，根據(jù)對(duì)進(jìn)行切割的切割段90的切割表面91上的金剛石顆粒的觀察，中心部分處的金剛石顆粒911b在早期階段參加切割，但是隨著這些金剛石顆粒911b掉落，前緣部分和后緣部分中的金剛石顆粒911a和911c接著開(kāi)始進(jìn)行切割。在切割期間，這個(gè)過(guò)程持續(xù)重復(fù)。從而，這防止了金剛石顆粒從切割段的切割表面均勻突出，造成它們?cè)谀承﹨^(qū)域較稠密。因此，不能達(dá)到100%的刮鏟作用。從而，有效的是，以預(yù)定傾斜角度布置金剛石顆粒。圖18顯示了布置成正方形單元結(jié)構(gòu)且成預(yù)定傾斜角度的金剛石顆粒。如從圖18可以看到的，圖18(b)-(f)的金剛石顆粒布置表現(xiàn)出比圖18(a)更合適的、切割表面上的金剛石顆粒之間的距離S。一般地，在金剛石鋸條的情況時(shí)，如圖19一樣，則在切割期間，金剛石顆粒以各種形式布置在切割表面上，諸如上浮(emerge)晶體23，整體晶體24，破碎晶體25和拔出孔26。根據(jù)有關(guān)金剛石工具的文獻(xiàn)，當(dāng)整體晶體、破碎晶體和拔出孔之間的比例為4:4:2時(shí)，最有效地執(zhí)行切割。因此，如果切割段的金剛石顆粒優(yōu)選地布置成預(yù)定傾斜角度，更優(yōu)選在5。或更大的角度，則整體晶體、破碎晶體和拔出孔可以充分關(guān)聯(lián)。這提高了切割的效率。如果取正方形作為單元結(jié)構(gòu)，如圖18所示，則金剛石顆粒相對(duì)于45。傾斜角度對(duì)稱(chēng)布置。也就是說(shuō)，圖20(a)與圖20(b)對(duì)稱(chēng)，而圖20(c)和圖20(d)對(duì)稱(chēng)。如果取等邊三角形和等腰三角形作為單元結(jié)構(gòu)，如圖21所示，則金剛石顆粒分別相對(duì)于30°和90。傾斜角度對(duì)稱(chēng)布置。圖21和22顯示了金剛石顆粒布置成等邊三角形和等腰三角形情況下的金剛石顆粒的布置和對(duì)稱(chēng)構(gòu)造。如果金剛石顆粒具有較窄的顆粒間距離和幾乎相同的高度，如圖16所示，則切割可使切割表面中的區(qū)域部分地暴露出來(lái)，該區(qū)域中，金剛石顆粒具有較窄顆粒間距離。然后，不能實(shí)現(xiàn)100。/。的刮鏟作用，且因此不能期望優(yōu)異的切割速度。由于切割段實(shí)際切割表面的確定半徑，故如果金剛石顆粒布置在直線上，則金剛石顆?？梢砸孕A斜角度稠密地布置在切割段的切割表面的遠(yuǎn)端部分中，如圖19中以E標(biāo)示的那樣。圖24顯示了金剛石工具的一部分，其中切割段連接到鋼制芯上。在圖24中，直線463從切割段460的切割表面462的中心畫(huà)到切割段460的前邊緣和后邊緣，直線464從切割表面462的中心畫(huà)到鋼制芯461的中心。直線463限定了與直線464的角度a，其中假定直線463位于切割表面462中。由于實(shí)際參加切割的金剛石顆粒位于切割表面462上，故角度a優(yōu)選地不等于如圖25中所定義的角度a或b。也就是說(shuō)，當(dāng)布置金剛石顆粒時(shí)，傾斜角度優(yōu)選地設(shè)置在一個(gè)范圍內(nèi)，使得o:不等于a或b，因?yàn)榻嵌萢可以根據(jù)鋼制芯461的外徑尺寸和切割段460的長(zhǎng)度而變化。如果角度"等于角度a或b，如圖23所示，則在切割表面中，顆粒間距離變窄，且因此金剛石顆粒僅在有限區(qū)域E中突出。結(jié)果，不能獲得100%的刮鏟作用。這樣，根據(jù)本發(fā)明，為了提高刮鏟作用，金剛石顆粒布置成與連接一橫截面的上頂點(diǎn)的線或連接該橫截面的下頂點(diǎn)的線成預(yù)定傾斜角度，其中該橫截面是沿著切割方向垂直于切割表面切割的。也就是說(shuō)，金剛石顆粒布置成使得圖24中限定的角度a不等于如圖25中定義的角度a或b。上述金剛石顆粒布置允許在切割中，金剛石顆粒在切割表面上以均勻間距暴露出來(lái)，從而進(jìn)一步提高了刮鏟作用，并且最終更加增加了切割效率。上述技術(shù)原理可以適用于本發(fā)明。圖26顯示了在如圖17中本發(fā)明的切割段切割情況下，布置在切割段上的金剛石顆粒的例子。參照?qǐng)D26，優(yōu)選地，為了在切割表面的前緣部分和后緣部分上形成高濃度區(qū)和低濃度區(qū)，金剛石顆粒布置成預(yù)定傾斜角度，如圖18所示，以這樣的方式，S卩使得金剛石顆粒設(shè)置在高濃度區(qū)，但是不設(shè)置在低濃度區(qū)。此時(shí)，通過(guò)將與圖18中一樣數(shù)量的金剛石顆粒布置在切割段中，使高濃度區(qū)的金剛石顆粒彼此之間更窄地間隔開(kāi)。這樣，根據(jù)本發(fā)明，如圖26所示，金剛石顆粒被布置成與連接一橫截面的上頂點(diǎn)的線或連接該橫截面的下頂點(diǎn)的線成預(yù)定傾斜角度，其中該橫截面是沿著切割方向垂直于切割表面切割的，使得在切割工件中，金剛石顆粒優(yōu)選地在切割段的切割表面上突出并且均勻地彼此間隔開(kāi)。圖26顯示了布置成方形單元結(jié)構(gòu)的金剛石顆粒的示例陣列。但是，本發(fā)明并不限于此，且金剛石顆?？梢圆贾贸烧叫蔚幕蛘叩妊切蔚膯卧Y(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明可以用于包括多個(gè)切割段的鉆頭。另外，本發(fā)明可以用于包括具有隨機(jī)分散于其中的金剛石顆粒的一些段的金剛石工具。在此情況下，切割效率優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)金剛石工具的切割效率，但是稍稍差于不具有隨機(jī)分散于其中的金剛石顆粒的段的金剛石工具的切割效率。此外，根據(jù)本發(fā)明，為了防止切割段的過(guò)早磨損，在切割段中適當(dāng)散布有抗磨填充物。根據(jù)本發(fā)明，為了進(jìn)一步延長(zhǎng)切割工具的使用壽命，將填充物(具有高硬度的磨料)添加入金屬粘合劑，以增加金屬粘合劑的抗磨性。用于填充物的可用材料可以包括抗磨顆粒，諸如SiC，WC，BN，A1203，和金剛石，以及它們的組合物。如果選擇金剛石作為填充物，則作為填充物添加的金剛石顆粒應(yīng)當(dāng)具有比添加用于切割的金剛石顆粒的濃度低的濃度，因?yàn)樘畛湮锏奶砑又皇菫榱朔乐骨懈疃文p。優(yōu)選地，添加的填充物金剛石顆粒的濃度大約為切割金剛石顆粒的濃度的10%到60%。優(yōu)選地，填充物被散布在切割段的橫向側(cè)上。現(xiàn)在將在下面描述制造本發(fā)明的金剛石工具的例子。將噴射型粘合劑涂敷到切成切割段形狀的金屬網(wǎng)上。然后，在金屬網(wǎng)上放上由激光均勻穿孔的金屬夾具，然后將細(xì)金剛石顆粒散布在其上面。此時(shí)，將一個(gè)金剛石顆粒放在金屬夾具的一個(gè)孔中。在分離開(kāi)金屬夾具后，得到了具有均勻布置的金剛石顆粒的金屬網(wǎng)。金屬網(wǎng)借助金屬粘合劑冷成形，然后將金屬網(wǎng)燒結(jié)，從而制成切割段。此時(shí)，在通過(guò)將切割段分成至少兩個(gè)區(qū)而制成切割段的情況下，在成形或燒結(jié)期間，更優(yōu)選地在燒結(jié)期間，可以使用具有凸起或凸臺(tái)的上模和下模，且上模和下模廣泛用于金剛石工具業(yè)中。制造本發(fā)明金剛石工具的前述方法只是一個(gè)優(yōu)選例子，且本發(fā)明并不限于此。下面將說(shuō)明通過(guò)金剛石工具切割工件的切割機(jī)理。如圖7所示，凹陷部分形成在切割段80的橫向側(cè)處，使得前緣部分801的金剛石顆粒層布置在后緣部分802的金剛石顆粒層之間。然后，在切割期間，通過(guò)前緣部分的金剛石顆粒層而形成在工件上的凹槽的鄰近區(qū)域中，將前緣部分的金剛石顆粒層開(kāi)槽。這提高了金剛石工具的刮伊作用和切割速度。而且，工件能夠被切割成較大的碎屑，從而使切割期間所產(chǎn)生的細(xì)碎屑的量最小化。另外，在切割段的前緣部分和后緣部分上分別形成了高濃度區(qū)和低濃度區(qū)。這允許每個(gè)金剛石顆粒在切割期間承受相同的負(fù)荷。而且，金剛石顆粒布置成使得圖24中限定的角度a不同于圖25中定義的角度a或b。因此，這使得在切割工件中，金剛石顆粒能夠以均勻間隔暴露于切割表面上，由此進(jìn)一步提高了刮鏟作用，并且最終提高了切割速度。將通過(guò)以下例子更詳細(xì)描述本發(fā)明。例子1在下面表1中說(shuō)明的條件下，分別制造出用于對(duì)照例、本發(fā)明例子和現(xiàn)有例子的鋸條。在對(duì)照例的鋸條中，切割段具有均勻布置在其中的三層金剛石顆粒，如圖5，其中設(shè)置了同樣類(lèi)型和尺寸的金剛石填充物。而且，有凹陷部分交替形成在切割段的橫向側(cè)上。在本發(fā)明例子的鋸條中，如圖7中，根據(jù)本發(fā)明，切割段具有高濃度區(qū)和低濃度區(qū)(沒(méi)有金剛石顆粒)。在現(xiàn)有例子的鋸條中，金剛石顆粒不是均勻布置的，而是隨機(jī)分散于其中。然后，進(jìn)行對(duì)鋸條的切割試驗(yàn)，以檢查切割速度和使用壽命，結(jié)果顯示在表1中。在對(duì)照例和本發(fā)明例子中，金剛石顆粒層沿著垂直于切割表面的方向、成25。的傾斜角度均勻地布置。此時(shí)，金剛石顆粒層布置成0.4毫米的厚度，即平均金剛石顆粒的尺寸，并且彼此間隔開(kāi)0.3毫米的距離。使用Co-Fe-Ni基合金作為金屬粘結(jié)劑，所用的金剛石顆粒為可從美國(guó)的GE公司得到的MBS955。用熱壓方法，在86(TC溫度下和5分鐘的時(shí)間段中進(jìn)行燒結(jié)。用激光焊接將如上述制造的切割段連接到14英寸的芯上，并且以35mm的深度切割混凝土制的工件。所用的機(jī)器為可從EDCO公司得到的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)切割機(jī)器。為了防止磨損，與均勻布置在中心部分的金剛石顆粒相同的金剛石顆粒布置在切割段的橫向部分。用作填充物的金剛石顆粒的濃度為布置在中心部分的金剛石顆粒濃度的30%表1<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表1所示，相對(duì)于對(duì)照例和現(xiàn)有例子，本發(fā)明例子表現(xiàn)出優(yōu)秀的切割速度和使用壽命。權(quán)利要求1.一種金剛石工具，包括多個(gè)切割段，其中每個(gè)切割段都具有設(shè)置于其中的單個(gè)板形層的、或多個(gè)板形層的金剛石顆粒，其中，金剛石顆粒的這些層被布置在切割段中，使得在切割工件中，由金剛石顆粒的后緣層而形成在工件上的切割凹槽被分別布置在由金剛石顆粒的前緣層而形成在工件上的切割凹槽之間，其中，切割段每個(gè)都被分成至少兩個(gè)部分，使得n層金剛石顆粒沿切割方向布置在前緣部分中，且n’層金剛石顆粒沿切割方向布置在后緣部分中，其中n’≤n，且其中，通過(guò)沿切割方向在切割段的橫向側(cè)形成凹陷部分，前緣部分中的金剛石顆粒層被分別沿切割方向布置在后緣部分中的金剛石顆粒層之間，其中，切割段具有高濃度區(qū)和低濃度區(qū)，高濃度區(qū)表現(xiàn)出比金剛石顆粒的平均濃度高的濃度，低濃度區(qū)表現(xiàn)出比該平均濃度低的濃度，且至少一個(gè)低濃度區(qū)形成在切割段的前緣部分和/或后緣部分上。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金剛石工具，其中所述凹陷部分形成在所述切割段一個(gè)或兩個(gè)橫向側(cè)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛石工具，其中在所述切割段的每個(gè)橫向側(cè)上形成至少一個(gè)所述凹陷部分。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沿著垂直于所述切割方向的方向平行。5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沿著垂直于所述切割方向的方向傾斜。6.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，所述高濃度區(qū)形成得橫過(guò)所述切割段的所述前緣部分和后緣部分。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石工具，其中所述高濃度區(qū)形成得橫過(guò)所述切割段的所述前緣部分和后緣部分。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛石工具，其中所述高濃度區(qū)形成得橫過(guò)所述切割段的所述前緣部分和后緣部分。9.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，定位在所述切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的所述金剛石顆粒層具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石工具，其中定位在所述切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的所述金剛石顆粒層具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛石工具，其中定位在所述切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的所述金剛石顆粒層具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金剛石工具，其中定位在所述切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的所述金剛石顆粒層具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。13.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的金剛石工具，其中定位在所述切割段的至少一個(gè)橫向側(cè)上的所述金剛石顆粒層具有彼此均勻間隔開(kāi)的金剛石顆粒。14.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。18.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。20.根據(jù)權(quán)利要求10到12中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的金剛石工具，其中所述低濃度區(qū)沒(méi)有金剛石顆粒。22.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中所述金剛石顆粒布置成相對(duì)于連接一橫截面的上頂點(diǎn)的線或連接該橫截面的下頂點(diǎn)的線成預(yù)定傾斜角度，該橫截面是沿著切割方向平行并且垂直于切割表面切割的，使得在切割工件中，所述金剛石顆粒在切割段的切割表面上突出并且均勻地彼此間隔開(kāi)。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的金剛石工具，其中所述傾斜角度在15°到45。之間的范圍內(nèi)。24.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中金剛石顆粒的所述前緣層彼此間隔開(kāi)一定的距離，該距離小于或等于金剛石顆粒的每個(gè)后緣層的厚度。25.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，還包括與每個(gè)切割段都具有布置于其中的單個(gè)板形層的或者多個(gè)板形層的金剛石顆粒的切割段一起的、具有隨機(jī)分散于其中的金剛石顆粒的至少一個(gè)切割段。26.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的金剛石工具，其中所述切割段的每一個(gè)都具有分散于其中的裝填物。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的金剛石工具，其中所述裝填物包括由SiC，WC，BN，八1203和金剛石組成的組中選取出來(lái)的至少一種。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的金剛石工具，其中所述裝填物為金剛石顆粒，其濃度為用于切割的所述金剛石顆粒的濃度的10%到60%。全文摘要本發(fā)明提供了一種分段式金剛石工具，通過(guò)將金剛石顆粒適當(dāng)?shù)夭贾迷诮饎偸ぞ叩那懈疃沃?，該金剛石工具能夠提高切割速度，并且能夠減小切割期間所產(chǎn)生的細(xì)碎屑的量。在本發(fā)明中，金剛石顆粒的層被布置成使得在切割工件中，由金剛石顆粒的后緣層而在工件上形成的切割凹槽被分別布置在由金剛石顆粒的前緣層而在工件上形成的切割凹槽之間。所述切割段具有高濃度區(qū)和低濃度區(qū)。高濃度區(qū)表現(xiàn)出比平均濃度高的濃度，低濃度區(qū)表現(xiàn)出比平均濃度低的濃度。而且，至少一個(gè)低濃度區(qū)形成在切割段的前緣部分和/或后緣部分上。本發(fā)明的金剛石工具確保了出眾的切割速度，并且減小了切割期間所產(chǎn)生的細(xì)碎屑的量。文檔編號(hào)B23D61/00GK101119822SQ200680005051公開(kāi)日2008年2月6日申請(qǐng)日期2006年2月13日優(yōu)先權(quán)日2005年2月15日發(fā)明者樸熹東,金秀光,金鐘虎申請(qǐng)人:二和金剛石工業(yè)株式會(huì)社;通用工具公司