第2节 磨 具

磨具是切割、研磨和抛光工具的总称。

　　磨具按功能分为三类：

• 切割磨具——锯片
  
   
• 研磨磨具——砂轮、磨盘、磨头、砂带、砂布
  
   
• 抛光磨具——抛光轮、抛光盘

6.2.1 锯 片

　　1、金刚石锯片的结构

　　金刚石锯片一般由刀基、金刚粉和结合剂三部分组成，如下图所示。

热铸钻粉锯片刀头结构

　　1）刀基：承载并支撑金刚石粉的金属薄片。

• 大型锯片——硬质锰钢、锰硅钢片等材料。
   
• 中型锯片——软钢片、冲压铁片、冷钆铁片等材料。
   
• 小型锯片——薄冷钆铁片、青铜片等材料。

2）金刚石粉：被附在锯片边缘，起类似"锯齿"的作用。

• 大型锯片——磨料粒度46#～80#
   
• 中型锯片——磨料粒度100#～180#
   
• 小型锯片——磨料粒度240#～W40

　　3）结合剂：把金刚石粘附在刀基上的材料。

通常用金属结合剂，如青铜粉、电镀金属等为结合剂材料。

　　2、金刚石锯片的种类

　　金刚石锯片有种类很多（见下图），按制作工艺可分为热铸法和电镀法两大类。

各种类型的金刚石锯片

　　1）粉未冶金法（热铸法）锯片

• 制作方法：

①将金刚石粉与黄铜（或其它金属）粉相混合，压特制薄环模具内；
②加热使粉未熔合，烧结成圆环状薄片；
③将含金刚石粉的铸压环片分段焊接或镶嵌到刀基边缘两侧。

热铸钻粉锯片示意图

• 多为大、中型锯片，锯片直径＞200mm，厚度1～4mm，钻粉粒度50#～100#
  
   
• 适合切割大块的中低档宝玉石原料。

　　2）滚压-电镀法锯片

　　在宝石加工中使用最多，多为中、小锯片，刀片薄，对材料损耗少，适合小块宝石材料的切割和修整。

• 制作工艺：
  
  ①将软钢片冲压成刀基，外径100～150 mm，内径20～40mm，厚度0.15～0.40mm
  ②将刀基叠层，150片/组，400～460℃退火处理，铣槽：槽宽0.15～0.25mm，槽深0.7～1.1mm，槽数300～600个。
  ③将钻石粉加甘油调成糊状，滚压入锯片边缘的铣槽中。
  ④对锯片分别电镀处理。
  
   
• 流压-电镀钻粉锯片示意图：

流压-电镀钻粉锯片示意图

• 安装使用要注意运转方向：
  
  - 铣槽垂直锯缘 无运转方向限制
  - 铣槽斜交锯缘 有运转方向限制（按箭头指向）

6.2.2 砂 轮

用途：冲坯、倒棱、预形。

种类：刚玉砂轮、碳化硅砂轮、金刚石砂轮

　　1、碳化硅砂轮　

　（1）砂轮材质：指砂轮的磨料成份。有绿碳化硅和黑碳化硅两种，前者更适用于宝石加工。

　（2）砂轮粒度：指砂轮中所用磨料的粒度。宝石加工用的一般在46#～240#之间。

　（3）砂轮结合剂：宝石加工常用的是陶瓷结合剂和树脂结合剂碳化硅砂轮，金属结合剂用于制做金刚石砂轮，宝石加工中也常用。各种结合剂的性能见下表。

　（4）砂轮硬度：指磨表面上磨粒在外力作用下脱落的难易程度，与磨料本身硬度无关。磨粒易脱落者，硬度就低，反之则高。磨具硬度与结合剂有关，一般是：

金属结合剂 ＞ 陶瓷结合剂 ＞ 树脂结合剂

　（5）砂轮组织：指磨具中磨粒、结合剂和气孔三者的体积关系，以磨粒占磨具总体积百分比表示，百分比越大组织越紧密，反之越疏松。砂轮磨具组织级别及在宝石加工中的适用范围见下表。

　（6）砂轮形状和尺寸：宝石加工中常用的碳化硅砂轮主要是平型砂轮、单斜边砂轮和磨针砂轮三种，砂轮直径一般为150～250mm，厚度15～50mm。

几种常见的砂轮形状

　　2、金刚石砂轮

　　金刚石砂轮是用电镀或其它方法将金刚石固着在金属基轮的外缘表层而制成的一种磨具。

宝石加工用金刚石砂轮

　　（1）金刚石砂轮的结构

• 钻粉层——金刚石粉+金属结合剂。
   
• 过渡层——金属结合剂(青铜、镍)。
   
• 基体体——钢轮或其它金属。

金刚石砂轮的结构图

　　（2）金刚石砂轮形状（见下图）

几种常用的金刚石砂轮形状

　　（3）金刚石砂轮的一般规格

• 直 径——150～200mm
   
• 厚 度——15～50mm
   
• 粒 度——70#～320#（钻粉）

　　金刚石砂轮具有强度高、磨削效率高、磨损小、不易变形、使用寿命长等优点，但价格昂贵。

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