小绳锯，大力量——令人赞叹的金刚石绳锯

一

金刚石串珠绳锯的构成

金刚石绳锯是由一定数量的金刚石串珠按比例串装在一根多股钢丝绳上制得的。相邻串珠间由起支撑固定作用的隔离套分割。钢丝绳具有抗拉伸性强，不易折断，并且钢丝绳通过不断的缠绕增加拉力值，在钢丝绳的外侧同间距位置上把加工成形的环形金刚石串珠,通过橡胶、塑料、弹簧等材料进行固定，最终金刚石绳锯由柔性钢丝绳、金刚石串珠、连接材料（弹簧、橡胶等）三部分组成一个整体，最终成品称为金刚石绳锯。

柔性钢丝绳起到连接和增加拉力的作用，钢丝绳上的环形金刚石串珠负责工作中的切割摩擦作用，弹簧和橡胶起到加固作用，使得金刚石串珠不会产生松动。

串珠绳的构成

二

金刚石绳锯加工的工作原理

金刚石绳锯加工是由直接参与切割用的金刚石串珠绳和驱动串珠绳运动的相应机械设备(即绳锯机)共同完成的。

加工前，利用铜套等对接套将一定长度的串珠绳首尾对接，形成闭合圈。加工时，张紧在绳锯机导轮组上的闭环串珠绳，在驱动力的带动下串珠绳作高速运动，并通过串珠的磨削运动实现切割。

▲ 串珠绳锯加工示意图

三

金刚石串珠的制作工艺

1、工艺分类：

目前金刚石串珠制造工艺有电镀法和热压烧结法，后来又研发出了钎焊法金刚石串珠。

▼ 不同工艺制造的金刚石串珠

（1）热压烧结型串珠具有较高的耐磨性.通过调整胎体中各金属成份比例或选用不同品级、粒度、浓度的金刚石磨料可以实现胎体磨耗速度和金刚石磨料磨损速度的调控，从而制造出具有不同的出刃高度和空间的串珠，以适应不同材质的切割。

（2）电镀金刚石串珠与热压烧结串珠相比，制作工艺相对简单，而且更有利于串珠小直径化。由于金刚石镀层较薄，胎体耐磨性较差,其镀覆金属对金刚石磨粒的把持力有限，金刚石磨粒易提前脱落，故总体性能不如烧结型串珠，不适合切割花岗石，目前主要用于大理石等较软材质的切割。

2、 工艺比较：

（1）电镀金刚石串珠上的金刚石是用镍粘结剂把持；烧结型金刚石串珠上的金刚石是用金属粘结剂（如钴）把持。

（2）电镀串珠上含有一层金刚石，烧结型串珠上为多层金刚石。

（3）电镀金刚石串珠在初始切削阶段其切削速度较快，但很快就会磨损，特别是在切削硬岩时尤为如此；烧结型金刚石串珠的切削速度较慢，但寿命非常高。

（4）热压金刚石串珠胎体性能与电镀金刚石串珠相比，调整范围相对较大，胎体对金刚石的把持力强，适于切割花岗岩和钢筋混凝土等硬质切割对象，因而在绳锯市场上占有的份额较大。

3、两种工艺的金刚石串珠存在的问题：

这两种类型串珠上的金刚石在胎体中是随意分布，靠机械方式把持的。其缺点是金刚石颗粒不能完全露出从而进行有效切削，而且还会因拉拔力的作用使其严重损耗。另外，金刚石颗粒随意排列常使金刚石分布不均匀，其结果是金刚石浓度高的区域，许多金刚石不能充分有效的利用，造成浪费，并往往会阻塞排屑通道；而在金刚石浓度低的区域，一些金刚石颗粒由于得不到邻近金刚石的补强，负荷过重，因此易于破碎，不能进行有效切削。

4、钎焊法金刚石串珠的优势

随着技术的进步，研究者们针对以上两种工艺金刚石串珠的缺点，研发出了钎焊法金刚石绳锯串珠。这种串珠上的金刚石是通过钎焊使其牢固地把持在基体上，钎焊技术提高了焊料对金刚石的把持力，从而解决传统制作工艺方法下因基体对金刚石磨粒把持不牢而带来的金刚石非正常脱落较严重、利用率低等问题，提高了串珠的切削性能。

这种方法可使金刚石颗粒均匀分布。每粒金刚石都能有效地切削，从而减少了金刚石的用量，避免浪费，同时还可使切屑畅通无阻。实践表明，钎焊型金刚石串珠的切削效率是普通金刚石串珠的4倍。

四

金刚石绳锯的应用领域和展望

金刚石绳锯最初是为石材矿山开采而设计制作的，用于开采石材荒料和切割石材。其方法是先在采掘面上打孔，将绳锯穿入孔，将两头接牢，套在动力机带动轮子上将石材切开。与爆破法相比，具有速度快，荒料整齐，光滑无内伤等优点，特别对于天然花纹美观的石材更为适用。

通过几十年的应用开发，金刚石绳锯的应用面已扩展到建筑物的拆除、大块石材或成水泥砌块的分割、异型石材切割，甚至大型钢缆的切断等。

近年来，金刚石串珠绳锯以其准备时间短、切割灵活、低噪声、低粉尘、低污染、节能等特点，在大型建筑的构建拆迁工程中得到成功应用和推广，使其成为21世纪“绿色”拆迁工具的首选。

金刚石串珠绳锯技术是一项比较小众的具有高科技含量的技术，从其发展和技术本身来讲，将会朝着串珠小直径方向发展，既节省加工材料又可节约加工能源；采用钎焊工艺制作的金刚石串珠也将成为加工主流。

参考文献： 《金刚石串珠绳锯技术的研究》 黄国钦，徐西鹏 《金刚石绳锯的研发与应用》

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