Tecnologia della lama diamantata per saldatura laser

Le lame diamantate sono ampiamente utilizzate per il taglio o la fessurazione in settori come la lavorazione della pietra, l'edilizia, le autostrade e le piste aeroportuali. Le lame diamantate vengono saldate sul corpo della fresa in acciaio sinterizzando alcune particelle di diamante e legando insieme i metalli. La saldatura è un processo che riguarda la saldatura di metalli diversi tra materiali diversi e organizzazioni diverse. La chiave della saldatura risiede nel livello di resistenza del legame. I metodi di saldatura tradizionali sono la saldatura per sinterizzazione e la brasatura. La resistenza del giunto di saldatura di questi due metodi (soprattutto ad alta temperatura) non è sufficientemente elevata. Durante il processo di taglio, sono frequenti incidenti come la proiezione del segmento e lesioni alle persone. La sicurezza e l'affidabilità della lama non sono buone. Le lame diamantate saldate al laser rappresentano la direzione di sviluppo per le lame diamantate di medie e piccole dimensioni.

La saldatura laser aumenta notevolmente la resistenza di adesione delle lame diamantate, consentendo di soddisfare al meglio le diverse esigenze. Il processo di saldatura è avanzato e affidabile. È indispensabile sostituire i tradizionali pezzi saldati per lame diamantate di medio e piccolo diametro.

Qual è la qualità della lama laser infetta?

La lama diamantata è composta da due parti: un substrato in acciaio e un segmento arcuato. La matrice in acciaio è principalmente acciaio al carbonio e acciaio legato, ma il materiale della matrice adatto per la saldatura laser delle lame diamantate dovrebbe generalmente essere acciaio legato speciale a basso tenore di carbonio ad alta resistenza. I tradizionali acciai 40Cr e 45 non sono raccomandati per l'uso perché la resistenza della matrice non è sufficiente e si deforma facilmente; il tradizionale acciaio ad alto tenore di carbonio 65Mn non è raccomandato per l'uso perché si produce facilmente una grande quantità di martensite aciculare altamente fragile nella zona termicamente alterata del substrato di saldatura laser. Il segmento è realizzato con polvere a base di rame, ferro, nichel, cobalto, tungsteno e alluminio miscelata con stampaggio di sinterizzazione a caldo diamantato. La saldatura affidabile di questi due materiali è una delle tecnologie chiave nel processo di saldatura laser delle lame diamantate. Per evitare la grafitizzazione delle particelle di diamante nel segmento sotto l'alta temperatura della saldatura laser (la temperatura di carbonizzazione del diamante artificiale è 740 °C-838 °C) e le cricche di saldatura dovute alla grande differenza di dilatazione termica tra il segmento e la matrice di acciaio, è solitamente necessario inserire uno strato di transizione senza particelle di diamante, il cui spessore è compreso tra 1,0 mm e 2,0 mm, in cui lo strato di transizione e il segmento sono collegati tra loro mediante un processo di formatura a freddo e sinterizzazione a caldo. Durante la saldatura laser, lo strato di transizione e il substrato di acciaio vengono saldati tra loro. Pertanto, la selezione del materiale dello strato di transizione del segmento influirà seriamente sull'aspetto e sulla resistenza della saldatura della lama diamantata saldata al laser.

In base ai requisiti prestazionali e di processo produttivo delle lame diamantate per saldatura laser, lo strato di transizione del segmento di saldatura laser deve soddisfare i seguenti requisiti: elevata resistenza di saldatura, buona qualità della saldatura, componenti di formula ragionevoli, temperatura di sinterizzazione ottimale e basso costo. Attualmente, gli elementi selezionati come composizione del materiale dello strato di transizione della testa di taglio possono essere suddivisi in tre tipi: singolo elemento (Co, Ni), doppio elemento (come FeCo, FeNi, CoNi, FeCu) e trielemento (come FeCoNi, FeCoCu). Tuttavia, lo strato di transizione non può contenere metalli con punto di fusione elevato come stagno e altri elementi, poiché questi elementi sono facili da evaporare e vaporizzare producendo pori, ma è possibile aggiungere una piccola quantità di elementi Mn e Cr che possono rafforzare la soluzione solida, aumentare l'abrasività e ridurre i pori di saldatura. Numerose formule reali dimostrano che il Co è molto utile come composizione del materiale dello strato di transizione, perché tra la matrice d'acciaio e il materiale a base di cobalto si può formare una soluzione solida infinita con Fe per ottenere un buon legame metallurgico tra la matrice d'acciaio e lo strato di transizione, ma a causa di fattori di prezzo, è necessario cercare di ridurre o diminuire il suo dosaggio, che è anche l'obiettivo principale della ricerca sulla formulazione del materiale dello strato di transizione.

Anche la scelta del materiale e della macchina laser inciderà sulla qualità della lama della sega, ed è per questo che sul mercato sono disponibili così tanti prezzi per le lame laser.