ПИЛЬНАЯ СТРУНА

Полезная модель относится к средствам для обработки камня и т.п. материалов, а именно к абразивному инструменту и может быть использована для разрезания разнообразных по физико-механическим характеристикам материалов, но предназначена главным образом для разрезания на пластины твердых, хрупких и дорогостоящих материалов, таких как кремний, сапфир, твердые сплавы и т.п.
Известна струна для распиливания камнеобразных образцов, содержащая эластичный корпус - стальную высокопрочную проволоку, оснащенную периферийной абразивной композицией, протяженной вдоль всей длины корпуса с охватом только части внешней поверхности (патент РФ на полезную модель № 20056}.
Недостаток указанного аналога состоит в том, что такую струну (вследствие ее продольной и поперечной гибкости) практически невозможно «заставить» контактировать с разрезаемым материалом только абразивной композицией, т.к. силы взаимодействия материала (твердого бруса) и струны закручивают последнюю вокруг ее оси. Процесс разрезания такой струной весьма непроизводителен, поверхность отрезанных пластин низкого качества.
Известна алмазированная проволока фирмы Diamond Wire Technology, Интернет-реклама www.diamond wire tech.com/ diamond_wire/ diamond_wire.htm/, содержащая основу - высокопрочную проволоку с внешней медной оболочкой, в которую вдавлены (частично погружены) алмазные зерна, и связку - никелевый поверхностный слой, закрепляющий алмазные зерна на основе (на ее медной оболочке).
Современная технология высокоскоростной многорядной резки монокристаллов кремния, сапфира и т.п. выявила недостатки указанного прототипа - низкую стойкость алмазированной проволоки к продольным изгибам и скручивающим силам, приводящим к ее поломке, невысокий ресурс алмазного слоя из-за расшатывания алмазных зерен в толстой хрупкой связке, выкрашивание частиц последней в опорной зоне зерен и выпадение их из связки до исчерпания ресурсных возможностей.
Технический результат, обеспечиваемый заявленным решением -повышение стойкости струнной пилы (пильной струны) к механическим нагрузкам на изгиб и скручивание, в том числе снижение ломкости металлической связки алмазных зерен от указанных механических нагрузок.
Обеспечивается указанный технический результат тем, что на основу пильной струны - высокопрочную проволоку, омедненную снаружи, нанесено последовательно несколько слоев металлов заращивания, связывающих абразивные зерна в монолитную абразивную оболочку струны: на омеднение проволочной основы нанесен слой более твердого, чем медь, металла, затем - слой меди и завершающий внешний слой из твердого металла; грани абразивных зерен выступают за поверхность последнего слоя.
На чертеже представлено поперечное сечение пильной струны.
Основой пильной струны является высокопрочная стальная проволока 1; снаружи она покрыта слоем 2 меди, что обеспечивает хорошую адгезию со сталью основы осаждаемых гальванически последующих слоев 3 - никеля, 4 - меди, и наружного (внешнего) слоя 5 - никелевого. Гальваническое осаждение указанных металлических слоев осуществляется с внедрением в них алмазных (абразивных) зерен 6 размером от 20 до 200 микрон по известным технологиям заращивания алмазных зерен металлом.
Работает струна очевидным образом на станках проволочной резки RTD 410, RTD 420, КЕВ 820 производства MEYER BURGER (Швейцария), моделях 207520, 207540, 207580, 208541, 208544, 208551, 208584 производства Diamond Wire Technology (США), моделях MWS-34SN, MWS-44SN, MWS-61 SN производства Takatori Corporation (Япония).
Наличие мягкой медной связи между твердыми слоями никелевой связки обеспечивает струне оптимальную эластичность при продольных изгибах струны на катушках и роликах станков проволочной резки и при скручивающих струну (проволоку) нагрузках. При этом слои твердого металла надежно прочно держат алмазные зерна, а медные прослойки амортизируют ломающие монеты, не позволяют распространяться трещинам из фронтальной (работающей в данный момент) поверхности вглубь абразивной оболочки струны, предотвращая преждевременное выкращивание частиц твердого металла связки и абразивных зерен.