金刚石刀头中非金刚石层的作用

金刚石刀头中非金刚石层的作用
 
分层刀头是中国人的一大发明，如今世界上还是一直沿用几十年前的实心刀头。

分层刀头中的非金刚石层，也称为夹层或非层。有两个作用，其一是提高锋利度，其二是减少金刚石用量，降低制造成本，起到了一箭双雕的目的。

但是分层刀头发展至今，好像技术很成熟了，没有什么改进的地方，刀头中的非层，成为刀头技术“被遗忘的角落”。其实，这里面是大有文章可做的.

二、非工作层的种类及在刀头中的位置

非工作层有铁片和粉料两种，各有各的特点，分述如下：

1、以铁片作为非工作层

  其优点是成本低，加工方便；生产效率高，因而被广泛的采用。
  其缺点也是不可忽视的：

（1）与铁片接触的金刚石容易脱落。实践证明，在体积一样的情况下，加铁片的刀头比加粉料的刀头总切割平方数要少10～15平方米。

（2）当铁片表面氧化或有杂质时，刀头容易从铁片处裂开，引起整付刀头报废。特别是对使用烧结温度低的结合剂时，更容易出现这种情况。

为了解决使用铁片为非层的刀头的易脱落问题，有人采用了在铁片上冲孔的办法。但这仍无法根本解决问题，根本方法是对铁片进行表面处理，方法如下：

配料方法：自来水1公斤，硼砂（工业用）100克，放入不锈钢锅中，煮开备用。
处理铁片：在上述溶液中放入3～5kg铁片，以浸满铁片为度，煮沸半小时，取出晾干或晒干（不要洗去表面残留物）。注意要使铁片每片之间分开不要夹在一起。
剩下的溶液还可以再用。

用这种方法处理的刀头绝不会剥离。

（3）夹层宽度受铁片限制，无法调节。目前市售铁片多为0.8mm厚，少数为1.0mm，再宽或再薄较难找到，所以夹层的宽度也受到了限制。

2、以金属粉作为非工作层

  其优点是平方数较铁片好，可比铁片提高10～15m2的切割方数，而且可以根据需要进行调整，容易达到理想的效果；刀头也不容易从夹层处剥离。

  其缺点是成本比较高，但这一点可以从提高刀头整体性能上得到补偿。

  用金属粉做非工作层，在用料上是非常考究的。很多厂家为了降低成本，用普通铁粉或铁粉加663铜粉作为非工作层，需知这样做很容易造成刀头质量的不稳定。因为当使用的铁粉和663氧化以后，体积变大，热压温度升高。导致整个刀头烧结温度升高，真正起作用的工作层粉料流失严重，不起作用的“夹层”粉料留在刀头中，造成刀头整个密度下降，把持金刚石能力也随之下降，金刚石脱落严重，刀头不锋利也没有平方数，刀头使用过程中出现“冒火花”现象，这些情况都是使用不良夹层粉造成的。

  还有一种情况更容易被忽视，就是非工作层的耐磨情况更容易被忽视，耐磨性能好的非工作层，刀头的“沟”比较浅，锋利度不够，特别是对采用2个夹层的五层刀头。耐磨性能差的非工作层，刀头的“沟”比较深，锋利度好。所以，对不同的石材，应选用不同耐磨性能的夹层粉，才能做出好刀头。

3、非工作层在刀头中的放置方式，也没有引起人们的注意，有人要求非工作层的放置应越整齐越好，其实不然，对不同的石材，应采用不同的放置方式，才能得到良好的效果。

三、夹层宽度和层数

金刚石刀头的夹层宽度和层数必须视所切割的石材而定。硬而韧的石材，应采用较小的宽度和较多的层数，软而脆的石材，应采用较大宽度和较少的层数。

一般来说:夹层较窄，锋利度较差;夹层较宽，锋利度较好；夹层层数较多，锋利度较好;夹层层数少，锋利度较差。因此多层宽夹层刀头，有非常好的锋利度。但多层宽夹层的刀头平方数较少，这就需要在工作层粉料质量和非工作层粉料的耐磨性方面考虑了。

总之，金刚石刀头生产技术发展至今，除了金刚石的质量和粉料的性能之外，只有在刀头结构上做文章了。