铜基金刚石刀头制造技术发展

金刚石圆锯片是一种专门用于切割花岗岩、大理石、混凝土、耐火材料、玻璃、陶瓷、路面、石墨电极、钢筋混凝土等非金属材料的专用切割工具，近三十年来，随着国内建材行业的飞速发展，国内石材，建筑行业的加工业对金刚石圆锯片的需求量迅速增加。制造金刚石圆锯片的关键技术是锯齿部分金刚石刀头的化学成分及其相应的制备工艺。

金刚石圆锯片刀头的组成部分包括两个，第一个是金刚石，是圆锯片用于切割的主要部分。第二个部分是金属粉末，是由各式各样不同的金属粉末以及部分非金属材料（比如磷，石蜡等）组成，金属粉末主要起到骨架作用，主要通过烧结工作所产生的合金，很好的对金刚石进行固定。



早期的金刚石锯片大多采用钴基刀头，简单来说，分为低钴基刀头（钴粉含量在18-40%之间），普通钴基刀头（钴粉含量在40-60%之间），高钴基刀头（钴粉含量在百分60-95%之间），以及全钴基刀头（钴粉含量在95%以上）。钴基刀头具有非常好的稳定性，不论是耐磨性，稳定性还是对金刚石的把持力都是极好的，所以很长一段时间，金刚石刀头的价格都是居高不下的情况。

但是钴毕竟是稀有金属，世界上钴元素的储藏量并不高，如果大批量用于制作金刚石刀头，会出现刀头价格不断攀升的情况，最终由于工具价格的提高，而导致石材价格的不断提高。为了改变这一状况，人们开始采用铜和铁的材料替代钴粉，生产出铜基刀头和铁基刀头，希望能保持钴基刀头切割能力的同时，不断的降低生产成本。很快，这种创新得到了实现，实现这种变化的是铜基刀头，最初的时候，人们发现在钴基刀头中，不断加入铜粉，适当的减少钴粉，这样制作的刀头也有不错的切割效果，当不断减少钴粉含量的时候，铜粉一直在增加的过程中，刀头的性能不断得到保持，因为会加入一些铁粉和其他金属一直在降低钴粉减少的影响。至于铁基刀头由于其性能和钴基刀头的性能有极大的冲突，而耐磨性更好的铁基刀头更加适合走另一条工艺，比如切割耐磨性高的石材（比如花岗岩，石英石等石材有非常好的切割效果。）



铜基金刚石圆锯片的创新特点是以廉价的铜、镍代替昂贵的钴，这种工艺在上世纪90年代的中国得到大力的发展，铜基刀头在后来的发展中完全从钴元素的影响中摆脱出来，到21世纪初期的时候，铜基刀头和铁基刀头已经可以和钴基刀头一样，已经成为常用的金刚石刀头金属基础配方的原材料了。

铜基金刚石圆锯片也由于铜基刀头的出现而被制造出来了，把烧结好的铜基金刚石刀头焊接或冷压烧结到锯片的基体上，最终也就形成了用于切割石材或其他硬质材料的铜基金刚石锯片了。这种锯片由于采用了先进的生产工艺，更加科学的配方体系，执行了严格质量控制，使的产品质量超出国内同类产品，成本低于国内外同类产品，具有明显的竞争优势，特别是在2010年以后，铜基刀头几乎已经成为主流的切割刀具被广泛应用于大理石，石灰石，以及部分花岗岩的切割。

总的来说，用更便宜的材料降低金刚石刀头的成本是非常重要的，后期也会在材料方面做出更多的尝试，在提高切割效率的同时，降低制造成本是未来金刚石工具发展的趋势。