影响金刚石锯片寿命的因素

影响金刚石圆锯片效率和寿命的因素包括锯切工艺参数、金刚石粒度、浓度和粘结剂硬度。锯切参数包括刀片线速度、锯切浓度和进给速度。

1、锯片线速度: 在实际工作中，金刚石圆锯片的线速度受设备条件、锯片质量、被锯石料性质的限制。就锯片的最佳寿命和切割效率而言，应根据不同石材的特性选择锯片的线速度。锯切花岗岩时，锯片的线速度可在25m-35m/s范围内选择。对于石英含量高、难以锯的花岗岩，宜设定锯片线速度的下限。生产花岗岩瓷砖时，所用的金刚石圆锯片直径较小，线速度高达35m/s。

锯切深度: 锯切深度是与金刚石磨损、有效锯切、刀片应力和被锯切石材性质相关的重要参数。一般来说，当金刚石圆锯片的线速度较高时，应选择较小的切割深度。从目前的技术来看，锯切金刚石的深度可以在1毫米和10毫米之间选择。使用大直径锯片切割花岗岩块时，切割深度可以控制在1毫米和2毫米之间，同时应降低进给速度。当金刚石圆锯片的线速度较高时，应选择较大的切割深度。但在锯床性能和刀具强度允许的范围内，应尽可能采用较高的切削浓度进行切削，以提高切削效率。当对加工表面有要求时，应采用小深度切削。

切割速度: 切割速度是指被锯切石材的进给速度。它的大小会影响切割速度，刀片力和切割区域的散热。其值应根据被锯切石材的特性来选择。一般来说，在锯切大理石等较软的石头时，可以适当提高切割速度。如果切削速度太低，更有利于提高锯切速度。锯切细粒结构和相对均匀的花岗岩可以适当提高切割速度。如果切割速度太低，金刚石刀片很容易被磨平。锯切晶粒结构粗、硬度不均匀的花岗岩时，应降低切割速度，否则会引起刀片振动和金刚石碎裂，降低切割速度。锯切花岗岩的切割速度一般在9m至12m/min的范围内选择。

2、其他影响因素:

金刚石粒度: 常用的金刚石粒度范围从30/35到60/80。岩石越硬，应选择粒度越细。因为在相同的压力条件下，钻石变得更细，更锋利，这有利于切割成坚硬的岩石。另外，大直径锯片一般要求切割效率高，宜选用30/40、40/50等较粗的粒度; 小直径锯片切割效率低，要求岩石切割断面光滑。建议使用更细的粒度，如50/60和60/80。

刀片浓度: 所谓金刚石浓度是指金刚石分布在工作层基体中的密度 (即单位面积所含金刚石的重量)。根据规定，100% 每立方厘米工作基质4.4克拉金刚石的浓度，75% 3.3克拉金刚石的浓度。体积浓度是指金刚石在块体中所占的体积量，规定当金刚石的体积占总体积的1/4% 时，浓度为100%。增加金刚石的浓度预计会延长锯片的寿命，因为增加浓度会降低每个金刚石颗粒的平均切削力。但是，增加深度将不可避免地增加锯片的成本，因此存在随着切割速率的增加而增加的最经济的集中。

3、刀片结合剂的硬度: 一般来说，结合剂的硬度越高，其耐磨性越强。因此，锯切具有高磨蚀性的岩石时，结合剂的硬度要高; 锯切软岩时，结合剂的硬度要低; 锯切和研磨坚硬和磨蚀性的岩石时，结合剂的硬度要适中

4、力效应、温度效应、磨损损伤: 金刚石圆锯片在切割石材的过程中受到离心力、切割力、切割热等交变载荷的作用。金刚石圆锯片由于力和温度效应而磨损和损坏。

① 力效应: 锯切过程中，锯片受到轴向和切向力的作用。由于存在周向和径向方向上的力，锯片在轴向方向上是波浪形的，并且在径向方向上是盘形的。这两种变形都会导致岩石断面不均匀、石材浪费过多、锯切噪音大、振动增加，从而导致金刚石团块早期损坏，降低锯片寿命。

② 温度效应: 传统理论认为温度对锯片加工过程的影响主要表现在两个方面: 一是导致金刚石在团聚体中石墨化; 二是引起金刚石与胎体之间的热应力，导致金刚石颗粒过早脱离。新的研究表明，切割过程中产生的热量主要传递给团块。电弧区的温度不高，一般在40 ~ 120 ℃ 之间。但磨粒磨削点的温度较高，一般在250 ~ 700 ℃ 之间。冷却剂仅降低电弧区的平均温度，但对磨料颗粒的温度具有相对小的影响。该温度不会引起石墨碳化，但会改变磨粒与工件之间的摩擦性能，并引起金刚石与添加剂之间的热应力，导致金刚石失效机理的基本弯曲。研究表明，温度效应是影响锯片损伤的最大因素。

③ 磨损: 由于力和温度的影响，锯片在使用一段时间后经常会发生磨损。磨损的主要形式包括磨料磨损、局部碎裂、大规模碎裂、脱落以及粘结剂沿锯切速度方向的机械磨损。磨料磨损: 金刚石颗粒不断地与工件摩擦，使边缘钝化成平坦表面，失去切削性能，并增加摩擦。锯切热量会在金刚石颗粒表面产生一层薄的石墨化层，大大降低其硬度并加剧磨损。金刚石颗粒表面承受交变热应力和切削应力，产生疲劳裂纹和局部破碎，露出尖锐的新棱边，是一种理想的磨损形式; 大尺度破碎: 金刚石颗粒在切削和切削过程中承受冲击载荷，突出的颗粒和晶粒被过早消耗；分离: 交替的切削力使金刚石颗粒在粘合剂中不断摇动和松动。同时，粘结剂本身的磨损和锯切过程中的切削热使粘结剂软化。这降低了粘结剂的保持力，并且当颗粒上的切割力大于保持力时，金刚石颗粒将脱落。无论磨损类型如何，它都与金刚石颗粒所承受的载荷和温度密切相关。而这两者都取决于切削过程和冷却润滑条件。