BRPI0610596A2

BRPI0610596A2 - segmento cortante para ferramenta de diamante e ferramenta de diamante munida do segmento

Info

Publication number: BRPI0610596A2
Application number: BRPI0610596-3A
Authority: BR
Inventors: Soo-Kwang Kim; Hee Dong Park; Jong Ho Kim; Joon Ho Chang
Original assignee: General Tool Inc; Ehwa Diamond Ind Co Ltd
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2010-07-06
Also published as: KR100680850B1; BRPI0610596B1; KR20060110563A; EP1879716A4; WO2006112670A1; AU2006237783A1; AU2006237783B2; MX2007013103A; US7661419B2; CN101163564B; CA2606205C; US20080171505A1; JP2009501637A; CN101163564A; JP4860690B2; EP1879716A1; CA2606205A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um segmento cortante de uma ferramenta de diamante para cortar ou perfurar uma obra quebradiça tal como de pedra, tijolos, concreto e asfalto, e uma ferramenta de diamante munida da mesma. A invenção permite uma velocidade de corte superior e vida útil prolongada sem sofrer de um desgaste R durante a ação cortante. No segmento cortante, um número de partículas de diamante são distribuídas em uma pluralidade de camadas platiformes empilhadas de maneira perpendicular a uma direção cortante. Cada uma das camadas de partículas de diamante tem uma pluralidade de carreiras de partículas sobre uma superfície cortante. Outrossim, pelo menos duas das camadas de partículas de diamante são superpostas sobre pelo menos um lado do segmento cortante visto da frente do segmento cortante na direção de corte. A invenção assegura uma ação cortante uniforme ao significativamente reduzir o desgaste R que se apresenta durante a ação cortante e assim permite uma velocidade cortante superior e uma vida útil mais longa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SEGMENTOCORTANTE PARA FERRAMENTA DE DIAMANTE E FERRAMENTA DEDIAMANTE MUNIDA DO SEGMENTO".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um segmento cortante de umaferramenta de diamante para corte ou perfuração de uma obra quebradiçatal como de pedra, tijolos, concreto e asfalto, e uma ferramenta de diamantemunida do segmento cortante. Mais especificamente, a presente invençãotrata de um segmento cortante munido de pelo menos duas camadas de par-tículas de diamante superpostas sobre pelo menos um de seus lados, e umaferramenta de diamante dotada do segmento cortante.

TÉCNICA ANTERIOR

A invenção refere-se aos pedidos de patente coreanos no 2001-60680 e no 2003-55532.

Um diamante artificial (doravante designado de "diamante") foiinventado na década de 1950. O diamante, que é conhecido ter a durezamais alta dos materiais terrenos, tem sido usado por conseguinte para fer-ramentas cortantes e esmerilhamento devido às ditas propriedades.

Especialmente, o diamante tem sido largamente usado no cam-po de processamento de pedras, onde pedras tais como o granito e o már-more são cortadas e esmerilhadas, e no campo de construções onde umaestrutura de concreto é cortada e esmerilhada.

Tipicamente, uma ferramenta de diamante compreende segmen-tos tendo partículas de diamante dispersas sobre os mesmos e um núcleometálico tendo os segmentos fixados ao mesmo.

A figura 1 ilustra um exemplo de uma ferramenta de diamante dotipo segmentar tendo partículas de diamante regularmente distribuídas.

A requerente da presente invenção desenvolveu a tecnologia dedispor diamantes regularmente distribuídos em um segmento para otimizar avelocidade de corte e a vida útil de uma ferramenta cortante, como mostradana figura 1. Seus detalhes são expostos nos pedidos de patente CoreanaN— 2001-60680 e 2002-7568.Como mostrado na figura 1, a ferramenta de diamante segmen-tar 1 inclui uma pluralidade de segmentos 11 fixados em um núcleo de metaldisciforme 10, cada segmento 11 tendo partículas de diamante 110 regular-mente dispersas sobre o mesmo.

A figura 2 mostra um exemplo de um segmento cortante tendopartículas de diamante regularmente distribuídas.

Como mostrado na figura 2(a), o segmento cortante 2 tem umapluralidade de camadas de partículas de diamante 210 a 250 dispostas aintervalos uniformes na direção de sua espessura. As camadas de partículasde diamante cada uma tem uma pluralidade de fileiras de partículas sobreuma superfície cortante 20 durante o corte. Também, entre as camadas departículas de diamante 210 a 250, seções em branco 26 a 29 são formadascomo mostrado na figura 2(b).

No caso do corte de uma obra com a ferramenta de diamantedotada do segmento cortante da figura 2, partículas de diamante constituin-do as camadas de partículas 210 a 250 são uniformemente sobressalientesem carreiras 21 e 25 da superfície cortante durante o corte. Nessa ocasião,as carreiras de partículas de diamante 21 e 25 dispostas tanto na superfíciecortante como no lado do segmento cortante contatam a obra de ambos oslados e assim suportam a máxima carga.

Por conseguinte, estas carreiras de partículas 21 e 25 executamo corte sob condições mais hostis que no interior das carreiras de partículasde diamante 22 e 23.

Conseqüentemente, com a ação cortante em atividade, comoilustrado na figura 2(c), as carreiras de partículas de diamante superiores21a, 21b, 25a e 25b dispostas sobre o lado se desprendem facilmente e su-as carreiras de partículas de diamante subjacentes 21c e 25c passam a de-sempenhar a ação cortante. Isto causa o lado do segmento cortante a sofrerde arredondamento por desgaste (doravante designado de desgaste "R"),também decrescendo a vida útil do segmento cortante. As tecnologias suge-ridas para reduzir o dito desgaste R incluem aumentar uma concentração departículas de diamante dispostas no lado, usando partículas diferentementedimensionadas ou usando ligante metálico dotado de maior dureza para olado do que para o interior.

Todavia, as tecnologias convencionais supracitadas desvantajo-samente incorrem em um processo de fabricação complexo e não conduzema suficiente redução no desgaste R.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Problema Técnico

A presente invenção foi realizada para resolver os problemasprecedentes da técnica anterior e constitui, por conseguinte, um dos objeti-vos da presente invenção proporcionar um segmento cortante de uma fer-ramenta de diamante dotada de pelo menos duas camadas de partículas dediamante superpostas sobre o lado de modo a assegurar superior velocida-de cortante e vida útil duradoura sem sofrer de desgaste R durante o corte.

Outro objetivo da invenção é apresentar na ferramenta de dia-mante munida do segmento cortante.

Solução Técnica

De acordo com um aspecto da invenção para a realização doobjetivo, é apresentado um segmento cortante de uma ferramenta de dia-mante compreendendo um número de partículas de diamante distribuídasem uma pluralidade de camadas platiformes empilhadas perpendicularmentea uma direção cortante, cada uma das camadas de partículas de diamantetendo uma pluralidade de carreiras de partículas sobre uma superfície cor-tante, na qual pelo menos duas das camadas de partículas de diamante sãosuperpostas sobre pelo menos um lado do segmento cortante visto da frentedo segmento cortante na direção de corte.

De preferência, as camadas de partículas de diamante posicio-nadas dentro do segmento cortante são dispostas de modo que pelo menosuma seção em branco sucessiva seja formada ao longo da direção de corte.

De acordo com outro aspecto da invenção para realização doobjetivo, é apresentada uma ferramenta de diamante munida do segmentocortante.

A invenção passa a ser explanada em mais detalhes a seguir.No segmento cortante da ferramenta de diamante da invenção, pelo menosduas das camadas de partículas de diamante são superpostas sobre pelomenos um lado do segmento cortante visto da frente do segmento cortantena direção de corte, desse modo reduzindo o desgaste R sobre o segmentocortante durante o corte. Também, um intervalo entre sucessivas seções embranco formadas ao longo da direção cortante é ajustado para aumentar ataxa cortante e a vida útil, assegurando o uso eficaz de toda partícula de di-amante.

As seções em branco formadas entre as camadas de partículasde diamante não possuem partículas de diamante, porém, somente ligantemetálico.

As seções em branco sucessivamente dispostas ao longo dadireção cortante podem ser formadas entre camadas de partículas de dia-mante sucessivamente dispostas ao longo da direção cortante. Outrossim,as seções em branco podem ser formadas entre camadas de partículas dediamante intermitentemente distribuídas ao longo da direção cortante.

Descrição Sucinta dos Desenhos

Os acima e demais objetivos, aspectos característicos e demaisvantagens da presente invenção serão mais claramente compreendidos apartir da descrição detalhada que se segue tomada em conjunção com osdesenhos apensos, de acordo com os quais:

a figura 1 é um exemplo de uma ferramenta de diamante tendopartículas de diamante regularmente dispersas sobre uma superfície cortan-te dos segmentos cortantes;

a figura 2 é uma vista esquemática ilustrando um segmento cor-tante dotado de partículas de diamante regularmente dispersas, em que (a)mostra uma vista esquemática do segmento cortante; (b) mostra uma vistaesquemática de uma superfície cortante do segmento cortante; e (c) mostrauma vista seccional frontal do segmento cortante ao longo da direção de cor-te durante a ação cortante;

a figura 3 é uma vista esquemática ilustrando um segmento cor-tante de acordo com a invenção, na qual (a) mostra uma vista esquemáticade uma superfície cortante; e (b) mostra uma vista frontal seccional do seg-mento cortante ao longo da direção de corte;

a figura 4 é uma vista esquemática ilustrando outro exemplo dosegmento cortante de acordo coma invenção, em que (a) mostra uma vistaesquemática de uma superfície cortante, e (b) mostra uma vista seccionalfrontal do segmento cortante ao longo da direção de corte durante o corte;

a figura 5 é adicionalmente outro exemplo do segmento cortantede acordo com a invenção;

a figura 6 é adicionalmente outro exemplo do segmento cortantede acordo com a invenção, no qual (a) mostra uma vista esquemática deuma superfície cortante e (b) mostra uma vista seccional frontal do segmentocortante ao longo da direção de corte durante o corte;

a figura 7 é ainda outro exemplo do segmento cortante de acor-do com a invenção, na qual (a) mostra uma vista esquemática de uma su-perfície cortante; e (b) mostra uma vista seccional frontal do segmento cor-tante ao longo da direção cortante durante o corte;

a figura 8 é ainda outro exemplo do segmento cortante de acor-do com a invenção;

a figura 9 mostra ainda outro exemplo do segmento cortante deacordo com a invenção;

a figura 10 é uma imagem de um microscópio óptico ilustrandouma vista frontal do segmento cortante ao longo da direção cortante após ocorte através do uso de lâminas de serra com segmentos cortantes conven-cionais e inventivos, respectivamente.

Modalidade para a Invenção

Modalidades preferenciais da presente invenção passam a serdescritas em detalhes a seguir com referência aos desenhos apensos.

A figura 3 ilustra um exemplo preferencial de um segmento cor-tante de uma ferramenta de diamante de acordo com a invenção.

Como mostrado na figura 3, o segmento cortante 4 da invençãotem um número de camadas de partículas de diamante 410 a 470 dispostasperpendiculares a uma direção cortante (direção da espessura). As camadasde partículas, cada uma tem uma pluralidade de fileiras de partículas sobreuma superfície cortante 40 durante a ação de corte.

As camadas de partículas de diamante extremas externas 410 e470 do segmento cortante 4 e camadas de partículas de diamante adjacen-tes 420 e 460 são distribuídas de forma que as carreiras de partículas dediamante extremas externas 41 e 47 e as carreiras de partículas de diaman-te adjacentes 42 e 46 são superpostas respectivamente para formar ranhu-ras cortantes superpostas sobre uma obra. Também, as camadas de partí-culas de diamante 430 a 450 posicionadas no interior do segmento cortantesão interespaçadas uniformemente de forma que pelo menos uma seção embranco é formada entre as camadas de partículas de diamante 420 a 460.

No segmento cortante 4, as camadas de partículas de diamante410 a 470 são individualmente estendidas ao longo da direção de corte, e ascarreiras de partículas de diamante são dispostas sucessivamente ao longoda direção de corte.

As camadas de partículas de diamante laterais 410, 420 dosegmento cortante 4 são parcialmente superpostas com as camadas de par-tículas de diamante 460 e 470, respectivamente, de forma que as carreirasde partículas de diamante extremas externas e extremas superiores (super-fície cortante 40) 41 e 47 do segmento cortante são protegidas contra sedesprenderem e caírem. O segmento cortante 4 da invenção pode mantersua forma sem sofrer de desgaste R durante a ação cortante como mostradona figura 3(b).

De preferência, para ter pelo menos duas das camadas de partí-cuias de diamante superpostas sobre o lado do segmento cortante, uma de-pressão pode ser formada sobre o lado através de um processo de confor-mação ou sinterização na fabricação do segmento cortante. Uma explana-ção será fornecida mais adiante em mais detalhes.

A figura 4 ilustra um exemplo do segmento cortante tendo de-pressões formadas sobre o lado de acordo com a invenção.

Como mostrado na figura 4, as áreas A e B do segmento cortan-te 6 são definidas por depressões tendo uma profundidade inferior ao diâme-tro das partículas de diamante extrema externas do segmento cortante.

Depressões são formadas sobre o lado do segmento cortanteconforme recém descrito para que as carreiras de partículas de diamanteextrema externas 61 e 71 nas regiões definidas pelas depressões e as car-reiras de partículas de diamante extrema externas 60 e 72 nas regiões isen-tas de depressões formem ranhuras cortantes sobrepostas sobre uma obra.

No segmento cortante 6, as camadas de partículas de diamanteindividuais são estendidas intermitentemente ao longo da direção cortante, eas carreiras de partículas de diamante 60 a 72 sejam dispostas intermiten-temente ao longo da direção cortante.

Quatro seções em branco são sucessivamente dispostas ao lon-go da direção cortante entre camadas de partículas de diamante dispostasno interior do segmento cortante 6.

Como mostrado na figura 4(b), as camadas de partículas de di-amante são dispostas no segmento cortante 6 de forma que as camadas departículas de diamante laterais (carreiras de diamante sobre a superfície cor-tante) sejam superpostas. Isto previne que as carreiras de partículas de dia-mante extremas externas e extremas superiores 60 e 72 do segmento cor-tante se desprendam e caiam. Por conseguinte, o segmento cortante 6 dainvenção pode preservar sua forma sem sofrer desgaste R durante a açãocortante como mostrado na figura 4(b).

Entrementes, no caso de formação de depressões conformedescrito acima de acordo com a invenção, a profundidade 74 de depressõespode ser variada para ajustar as lacunas a, b, c e d entre as sucessivas se-ções em branco formadas entre as sucessivas camadas de partículas dediamante.

A figura 5 mostra uma superfície cortante de outro segmentocortante da invenção tendo depressões com uma profundidade menor queaquela das depressões na figura 4.

Quando as figuras 4 e 5 são comparadas, a profundidade 75 dasdepressões na figura 5 é inferior aquela 74 das depressões na figura 4. Porconseguinte, os intervalos e, f, g e h entre as sucessivas estações em bran-co entre as carreiras de partículas de diamante da figura 5 são maiores queaqueles a, b c e d das sucessivas seções em branco da figura 4.

Por conseguinte, uma maior profundidade das depressões resul-ta em menores intervalos entre as sucessivas seções em branco. As seçõesem branco onde somente agente ligante está presente sofrem menor abra-são, prolongando assim sua vida útil.

Pelo contrário, uma menor profundidade das depressões conduzà existência de maiores intervalos entre as seções em branco. Por conse-guinte, as seções em branco onde somente ligante está presente sofremmaior abrasão de forma que resíduos são bem descarregados, aperfeiçoan-do a velocidade cortante.

Desta maneira, a vida útil e a velocidade de corte podem sercontroladas pelo ajuste da profundidade das depressões.

A figura 6 ilustra outro exemplo do segmento cortante tendo de-pressões formadas sobre o lado.

Como mostrado na figura 6(a), o segmento cortante 8 tem asdepressões formadas sobre ambos os lados e opostas das depressões sãomutuamente superpostas.

As depressões são formadas sobre os lados do segmento cor-tante 8 conforme descrito acima de maneira que as carreiras de partículasde diamante extremas externas 80 e 83 posicionadas sobre o lado do seg-mento cortante são superpostas com as carreiras de partículas de diamanteadjacentes 81 e 82 quando vistas da frente do segmento cortante na direçãocortante como mostrado na figura 6(b).

Isto é, uma vez que as carreiras de partículas de diamante sãosuperpostas conforme recém descrito, as ranhuras cortantes formadas sobrea obra desse modo são mutuamente superpostas.

No segmento cortante 8, as camadas de partículas de diamanteindividuais são estendidas intermitentemente ao longo da direção cortante eas carreiras de partículas de diamante 80, 81, 82 e 83 são dispostas intermi-tentemente ao longo da direção de corte sobre a superfície cortante.

A figura 6(b) é uma vista frontal ilustrando a forma do segmentocortante após efetuar o corte com o segmento cortante da figura 6(a). Ascamadas de partículas de diamante posicionadas sobre o lado do segmentocortante 8 são superpostas de forma que as carreiras de partículas de dia-mante extremas externas e extremas superiores 80 e 83 são protegidas con-tra se desprenderem e cair. Por conseguinte, o segmento cortante 8 da in-venção pode manter sua forma sem sofrer desgaste R durante o corte comomostrado na figura 6(b).

A figura 7 mostra ainda outro exemplo de um segmento cortantetendo depressões formadas sobre ambos os lados de acordo com a invenção.

Como mostrado na figura 7, o segmento cortante 10 tem de-pressões formadas sobre ambos os lados do mesmo e opostas das depres-sões são simétricas entre si.

Conforme recém descrito, as depressões são formadas sobre oslados do segmento cortante 10 de forma que as carreiras de partículas dediamante extremas externas 101 e 104 posicionadas sobre o lado do seg-mento cortante são superpostas com carreiras de partículas de diamanteadjacentes 102 e 103 quando vistas da frente do segmento cortante na dire-ção de corte.

No segmento cortante 10, as camadas de partículas de diaman-te individuais são estendidas intermitentemente ao longo da direção de cortee as carreiras de partículas de diamante 101 a 104 são dispostas intermiten-temente ao longo da direção de corte sobre a superfície cortante.

Nas regiões definidas pelas depressões sobre o segmento cor-tante 10, os intervalos entre as seções em branco formadas entre camadasde partículas de diamante são menores no sentido do interior do segmentocortante.

Isto é, os intervalos entre as seções em branco são maiores naseqüência de intervalo 107>intervalo 106>intervalo 105.

A figura 7(b) é uma vista frontal ilustrando a forma de um seg-mento cortante após efetuar um corte com o segmento cortante da figura7(a). As camadas de partículas de diamante são superpostas sobre os ladosdo segmento cortante 10 de maneira que as carreiras de partículas de dia-mante extremas externas 101 e 104 do segmento cortante são protegidascontra se desprenderem e caírem. Conseqüentemente, o segmento cortante10 da invenção pode preservar sua forma sem sofrer desgaste R durante aação cortante conforme mostrado na figura 7(b).

No segmento cortante 10 como os segmentos cortantes 6, 7, aprofundidade de depressões pode ser variada para ajustar os intervalos i, j,k, I, m e n entre seções em branco sucessivamente formadas ao longo dadireção cortante. Isto desse modo permite o ajuste da capacidade cortante eda vida útil.

Outrossim, de acordo com a invenção, na formação de depres-sões opostas simétricas entre si, como na figura 7, pelo menos duas depres-sões podem ser formadas sobre um lado de acordo com a extensão dosegmento cortante, e dimensão e concentração de partículas de diamante,como mostrado na figura 8.

Além disso, de acordo com a invenção, como na figura 9, as car-reiras de partículas de diamante de camadas de partículas de diamante, ex-cluindo as camadas de partículas de diamante extremas externas e cama-das de partículas de diamante adjacentes situadas nas depressões contí-guas às camadas de partículas de diamante extremas externas, têm pelomenos uma área de baixa concentração 131 e área de alta concentração130 alternando entre si sobre a superfície cortante.

De acordo com a invenção, a profundidade, extensão e númerode depressões pode ser variada adequadamente dependendo da dimensãodo segmento cortante e da concentração e dimensão das partículas de dia-mante. Todavia, de preferência, a profundidade de depressões é menor queum diâmetro das partículas de diamante posicionadas sobre o lado.

Também, o segmento cortante pode ter pelo menos uma de-pressão sobre um lado ou ambos os lados do mesmo.

De acordo com a invenção, no segmento cortante tendo partícu-las de diamante dispostas conforme recém descrito, de preferência, as partí-culas de diamante devem ser protuberantes em carreiras a intervalos uni-formes da superfície de corte do segmento cortante.

As partículas de diamante assumem a forma de cristal inteiro, decristal macro fraturado, cristal microfraturado, polimento, extração durante ocorte. Porém na realidade o processo de corte envolve apenas partículas dediamante de cristal inteiro e de cristal microfraturado. Por conseguinte aspartículas de diamante posicionadas na mesma fase devem ser dispostasem carreiras para envolver a probabilidade de que mais partículas de dia-mante sejam envolvidas na ação cortante.

Também, de preferência, com a abrasão do segmento cortante,partículas de diamante distribuídas em carreiras devem ser sobressalientessucessivamente da superfície cortante.

Salvo as partículas de diamante sobressaiam sucessivamentesobre a superfície cortante, a superfície cortante tem somente um agenteligante metálico sem partículas abrasivas. Isto previne que a ferramenta dediamante exiba uma velocidade cortante uniforme, possivelmente reduzindoa sua vida útil.

Por conseguinte, de preferência, no segmento cortante de acor-do com a invenção, as camadas de partículas de diamante são dispostas emcarreiras sobre a superfície cortante e as carreiras de partículas de diamantesão sobressalientes sucessivamente.

Entrementes, a ferramenta de diamante de acordo com a inven-ção pode adotar somente o segmento cortante da invenção, ou o segmentocortante da invenção juntamente com pelo menos um segmento cortanteconvencional.

O segmento cortante convencional pode incluir um segmentocortante tendo partículas de diamante aleatoriamente distribuídas.

A ferramenta cortante munida do segmento cortante da invençãoincluindo pelo menos um segmento cortante convencional exibe menor velo-cidade cortante e vida útil mais curta que uma ferramenta de diamante dota-da de somente o segmento cortante da invenção, porém exibe maior veloci-dade cortante do que uma ferramenta de diamante dotada de partículas dediamante aleatoriamente distribuídas.Outrossim, a invenção pode ser aplicada a um segmento cortan-te de um núcleo de bit tendo uma pluralidade de segmentos cortantes.

De preferência, na fabricação do segmento cortante tendo partí-culas de diamante distribuídas de acordo com a invenção, pelo menos duascamadas de partículas de diamante são superpostas sobre o lado para re-duzir o desgaste R. Também, de preferência, uma carga altamente resisten-te a desgaste é dispersa apropriadamente sobre áreas desprovidas de partí-culas de diamante sobre o lado externo do segmento cortante para prevenirsua abrasão prematura.

Isto é, de preferência, de acordo com a invenção, carga (abrasi-vo dotado de alta dureza) é adicionada ao ligante metálico para prolongar avida útil da ferramenta de diamante. Isto também permite aperfeiçoamentoem resistência a desgaste do ligante metálico.

Partículas dotadas de resistência a desgaste tais como de SiC,WC, BN, Al203 e diamante podem ser usadas como carga individualmenteou como complexos.

Um material usado como carga é adicionado para prevenir des-gaste no lado para que no caso de usar partículas de diamante como carga,as partículas de diamante adicionadas ao lado como carga devem ter umaconcentração mais baixa que aquela das partículas de diamante posiciona-das no centro para ação cortante.

A invenção apresenta a ferramenta de diamante munida dosegmento cortante da invenção conforme recém descrito.

Uma explanação será fornecida a seguir com relação a um e-xemplo de um processo pra fabricar uma ferramenta de diamante de acordocom a invenção.

Um adesivo do tipo pulverizado é revestido sobre uma rede me-tálica recortada no perfil de um segmento cortante. A seguir um gabarito me-tálico perfurado com orifícios a um intervalo uniforme por um processo a la-ser é aplicado sobre a mesma, e finas partículas de diamante são pulveriza-das sobre o mesmo.

Cada partícula de diamante é aplicada em cada orifício.Com a separação do gabarito metálico, uma rede de metal tendoas partículas de diamante uniformemente distribuídas é obtida.

Esta rede metálica é formada a frio com ligante metálico, sinteri-zada e fabricada como o segmento cortante.

Nesta ocasião, no caso da fabricação de um segmento cortantedotado de pelo menos duas áreas, moldes superior e inferior dotados de umrelevo podem ser usados para a conformação ou sinterização, porém a sin-terização tem preferência.

Esse processo é amplamente usado na indústria de ferramentasde diamante.

O processo acima exposto para fabricar a ferramenta de dia-mante da invenção é apenas um exemplo de preferência e a invenção nãoestá limitada ao mesmo.

Os exemplos que se seguem são fornecidos para o fim de ex-planar a invenção em mais detalhes.

Exemplo 1

De acordo com a invenção, foram fabricados 2 segmentos cor-tantes nos quais pelo menos duas camadas de partículas de diamante foramsuperpostas (segmento cortante inventivo, configurado como na figura 4) esegmentos cortantes nos quais camadas de partículas de diamante lateraisnão são superpostas com camadas de partículas de diamante adjacentes(segmento cortante convencional, configurado como na figura 2), respecti-vamente. Para observar o desgaste R, uma lâmina de serra de 35,56 cm (14polegadas) tendo 24 segmentos cortantes foi fabricada para conduzir testesde corte. Os resultados são indicados na Tabela 1.

Sobre uma superfície cortante dos elementos cortantes inventi-vos, partículas de diamante foram regularmente distribuídas em cinco cama-das como na figura 4. Uma profundidade de depressões foi de 0,16 mm, queé de 40% da dimensão média (0,4 mm) de partículas de diamante dispostasno lado dos segmentos cortantes. Também, a extensão das depressões foide 40% com respeito à extensão total do segmento cortante ao longo da di-reção de corte.Os segmentos cortantes foram de 40 mm em extensão, de 10,2mm em altura, e de 3,2 mm em espessura, e produzidos de ligante metálicobaseado em Co-Fe-Ni.

A partícula de diamante usada aqui foi de MBS 955 disponívelda GE Corp dos U.S.A., com uma concentração de 0,9 cts/cc. A sinterizaçãofoi efetuada por prensagem a quente a uma temperatura de 860°C, e duran-te um período de 5 minutos.

Os segmentos cortantes fabricados como acima foram fixados aum núcleo de 35,56 cm (14 polegadas) por soldagem a laser. Concreto foicortado com uma profundidade de 35 mm e uma área de 10 m2.

Uma máquina cortante acionada por um motor de 6,5 HP disponívelda STTHL Corp. foi usada. Partículas de diamante idênticas àquelas regu-larmente distribuídas no interior foram usadas como cargas no lado do seg-mento cortante para prevenir a abrasão. Além disso, as partículas de cargativeram uma concentração 30% inferior àquelas distribuídas no interior.

Tabela 1

<table>table see original document page 15</column></row><table>

Como mostrado na Tabela 1, os segmentos cortantes inventivosde acordo com a Invenção exibem taxa cortante superior e vida útil superioraos segmentos cortantes convencionais.

Exemplo 2

Como mostrado na figura 4, os segmentos cortantes foram fabri-cados de tal maneira que camadas de partículas de diamante posicionadossobre o lado são superpostas ao formar depressões sobre o lado do seg-mento cortante. Dessa maneira, efeitos da profundidade de depressões so-bre a taxa cortante e vida útil foram identificados. A profundidade de depres-sões foi variada de 0,1 a 0,3 mm (segmentos cortantes inventivos 1 a 3).Os segmentos cortantes 1 e 2 da invenção na tabela 2 têm 4seções em branco sucessivas.

O intervalo entre as seções em branco do segmento cortanteinventivo 1 foi maior que aquela do segmento cortante inventivo 2. O seg-mento cortante inventivo 3 não apresenta sucessivas seções em branco.

As camadas de partículas de diamante no segmento cortantetiveram uma espessura de 0,4 mm, a dimensão de partícula média das par-tículas de diamante. Uma liga baseada em Co-Fe-Ni foi usada como ligantemetálico. A partícula de diamante utilizada foi a MBS 955 disponível da GECorp. dos U.S.A.. A sinterização foi efetuada por prensagem a quente a umatemperatura de 860°C e durante um período de 5 minutos.

Outras condições de teste foram iguais àquelas do exemplo 1.

A velocidade cortante e a vida útil foram medidas para os seg-mentos cortantes supracitados, e os resultados são indicados abaixo na Tabela 2.

Tabela 2

<table>table see original document page 16</column></row><table>

Como indicado na tabela 2, o aumento em uma profundidade dedepressão resulta em um decréscimo no intervalo entre camadas de partícu-las de diamante (um intervalo entre seções em branco), assim prolongandoa vida útil, porém, decrescendo a taxa cortante.

Exemplo 3

Como mostrado na Tabela 3 abaixo, as ferramentas inventivas1, 2 e uma ferramenta convencional foram fabricadas para examinar a velo-cidade cortante e a vida útil através de testes de corte. A ferramenta inventi-va foi uma lâmina de serra fixada com somente segmentos cortantes inventi-vos 2 usados no exemplo 2. A ferramenta inventiva 2 foi uma lâmina de ser-ra fixada com segmentos cortantes inventivos 2 usados no exemplo 2 esegmentos cortantes munidos de diamantes aleatoriamente dispersos sobreos mesmos (50% : 50%). A ferramenta convencional foi uma lâmina de serrafixada com somente segmentos cortantes tendo partículas de diamante alea-toriamente dispersas sobre o mesmo.

Uma liga baseada em Fe-Ni foi usada como ligante metálico, eas partículas de diamante usadas aqui foram MBS 955 disponível da GEcorp. dos U.S.A. Sinterização foi realizada através de prensagem a quente auma temperatura de 860°C e durante um período de 5 minutos.

Outras condições de teste foram iguais àquelas do exemplo 1.

Tabela 3

<table>table see original document page 17</column></row><table>

Como mostrado na Tabela 3, a ferramenta inventiva 2 de acordocom a invenção exibiu índice de Corte inferior à ferramenta inventiva 1, po-rém, velocidade cortante superior e vida útil superior à ferramenta conven-cional.

Exemplo 4

Lâminas de serra fixadas com segmentos cortantes convencio-nais e os segmentos cortantes inventivos do exemplo 1 foram usados paraconduzir testes de corte. Para examinar a extensão de desgaste R, perfisdos segmentos cortantes frontais fixados às lâminas de serra ao longo dadireção de corte foram observados sob microscópio óptico. Os resultadossão indicados na figura 10.

A figura 10(a) mostra segmentos cortantes convencionais doExemplo 1, e a figura 10(b) mostra segmentos cortantes inventivos do e-xemplo 1.

Como mostrado na figura 10, os segmentos cortantes inventivosexibiram considerável redução em desgaste R comparados com segmentoscortantes convencionais.

Embora a presente invenção tenha sido ilustrada e descrita emrelação com as modalidades preferenciais, será evidente aqueles versadosna técnica que modificações e variações podem ser introduzidas sem se a-fastar do espírito e âmbito da invenção como definida pelas reivindicaçõesapensas.

Aplicabilidade Industrial

Conforme exposto acima, a invenção proporciona o segmentocortante da ferramenta de diamante que reduz significativamente o desgasteR que ocorre durante o corte, assim assegurando uma ação cortante unifor-me e prolongada vida útil, e a ferramenta de diamante dotada do mesmo.

Claims

1. Segmento cortante de uma ferramenta de diamante que com-preende um número de partículas de diamante distribuídas em uma plurali-dade de camadas em forma de placa empilhadas de modo perpendicular auma direção cortante, cada uma das camadas de partículas de diamantetendo uma pluralidade de carreiras de partículas sobre uma superfície cor-tante, em que pelo menos duas das camadas de partículas de diamante sãosuperpostas sobre pelo menos um lado do segmento cortante visto da frentedo segmento cortante na direção cortante.

2. Segmento cortante de uma ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 1, em que camadas de partículas de diamante posicio-nadas no interior do segmento cortante são dispostas de forma que pelomenos uma sucessiva seção em branco é formada ao longo da direção cor-tante.

3. Segmento cortante da ferramenta de diamante acordo com areivindicação 1 ou 2, em que camadas de partículas de diamante individuaissão estendidas sucessivamente ao longo da direção cortante, e as carreirasde partículas de diamante são distribuídas sucessivamente ao longo da dire-ção cortante.

4. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordo coma reivindicação 1 ou 2, em que as camadas de partículas de diamante indivi-duais são estendidas intermitentemente ao longo da direção cortante, e ascarreiras de partículas de diamante são distribuídas intermitentemente aolongo da direção cortante.

5. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordo coma reivindicação 4, em que as camadas de partículas de diamante individuaissão entremeadas por uma depressão sobre pelo menos um lado do segmen-to cortante.

6. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordo coma reivindicação 5, em que depressão compreende uma pluralidade de de-pressões formadas sobre ambos os lados do segmento cortante, e as opos-tas das depressões são mutuamente superpostas.

7. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordo coma reivindicação 5, em que a depressão compreende uma pluralidade de de-pressões formadas sobre ambos os lados do segmento cortante, e as opos-tas das depressões são simétricas entre si.

8. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordo coma reivindicação 7, em que as carreiras de partículas de diamante das cama-das de partículas de diamante, excluindo as camadas de partículas de dia-mante extremas externas e as camadas de partículas de diamante adjacen-tes situadas nas depressões contíguas às camadas de partículas de diaman-te extremas externas, terem pelo menos uma área de baixa concentração eárea de alta concentração alternando entre si sobre a superfície cortante.

9. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordo comqualquer uma das reivindicações 5 a 8, em que o segmento cortante tempelo menos duas depressões formadas sobre um lado ou ambos os lados dosegmento cortante, respectivamente.

10. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom qualquer uma das reivindicações precedentes 1, 2, 5, 6, 7, e 8, em queas carreiras de partículas de diamante individuais são dispostas sucessiva-mente sobre a superfície cortante.

11. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 3, em que as carreiras de partículas de diamante indivi-duas são dispostas sucessivamente sobre a superfície cortante.

12. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 4, em que as carreiras de partículas de diamante sãodispostas sucessivamente sobre a superfície cortante.

13. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 9, em que as carreiras de partículas de diamante indivi-duais são dispostas sucessivamente sobre a superfície cortante.

14. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom qualquer uma das reivindicações precedentes 1, 2, 5, 6, 7, 8, 11, 12 e 13, ainda compreendendo pelo menos uma carga dispersa sobre pelo menos um lado do segmento cortante, a carga selecionada dentre um grupoconsistindo em SiC, WC, BN, Al203 e diamante.

15. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 3, ainda compreendendo pelo menos uma carga disper-sa sobre pelo menos um lado do segmento cortante, a carga selecionadadentre SiC, WC, BN, Al203 e diamante.

16. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 4, ainda compreendendo pelo menos uma carga disper-sa sobre pelo menos um lado do segmento cortante, a carga selecionadadentre SiC, WC, BN, Al203 e diamante.

17. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 9, ainda compreendendo uma carga dispersa sobre pelomenos um lado do segmento cortante, a carga selecionada dentre SiC, WC,BN, Al203 e diamante.

18. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 10, adicionalmente compreendendo pelo menos umacarga dispersa em pelo menos um lado do segmento cortante, a carga sele-cionada de SiC, WC, BN, Al203 e diamante.

19. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom a reivindicação 14, em que a carga compreende partículas de diamante,as partículas de diamante adicionadas quando a carga tem uma concentra-ção de 10 a 60% com respeito àquela das partículas de diamante para açãocortante.

20. Segmento cortante da ferramenta de diamante de acordocom qualquer uma das reivindicações precedentes 15 a 18, em que cargacompreende partículas de diamante, as partículas de diamante adicionadasquando a carga têm uma concentração de 10 a 60% com respeito àqueladas partes de diamante para ação cortante.

21. Ferramenta de diamante compreendendo um segmento cor-tante como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 20.

22. Ferramenta de diamante compreendendo um segmento cor-tante como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 20 precedentese pelo menos um segmento cortante convencional.

23. Ferramenta de diamante de acordo com a reivindicação 22,em que o segmento cortante convencional tem partículas de diamante distri-buídas aleatoriamente.