金剛石圓鋸廣泛應用于石材加工、建筑施工、高速公路及飛機場跑道的切割或切縫。其傳統制造方法主要是電鍍、釬焊、燒結。冷壓燒結主要用于小鋸片,將刀頭與基體同時進行冷壓后燒結構成一體。釬焊鋸片的基體、刀頭結合面靠釬料熔化滲透而連接,其結合強度低,特別是高溫強度較低,承載能力差,在高速切削特別是干切時,鋸片受熱到高溫時釬料軟化,導致刀頭脫落,易造成意外事故,傷害操作人員。
金剛石鋸片切割過程中產生巨大的噪聲(可達120dBA以上),嚴重影響操作人員的身心健康,并對周邊環境造成噪聲污染。國際上對鋸片噪聲控制要求越來越嚴格,研究低噪聲鋸片成為金剛石工具制造領域亟待解決的問題。金剛石鋸片質量三要素包括:安全與環保、鋸切能力和使用壽命。近年來歐美各國對鋸片使用的安全性、可靠性、降噪環保等各方面要求越來越高。采用激光加工技術有利于解決金剛石鋸片結合強度低、噪聲高等問題。
激光加工已成為提高金剛石工具產品質量、生產效率和自動化程度,增強產品效益的重要生產技術之一。目前高功率激光加工金剛石工具領域發展的關鍵技術有兩項:一是激光焊接技術,可以提高基體與金剛石刀頭的結合性能;二是激光切割技術,利用激光切割實現鋸片基體成型和利用激光切縫獲得低噪聲鋸片。激光焊接金剛石鋸片及鉆頭,刀頭和基體之間焊縫組織為熔融后的冶金結合。熱影響區小,激光束聚焦光斑在0.2~0.3mm,焊縫僅為1~2mm寬,焊透深度可以達到1.5~4mm。激光焊接鋸片外觀質量好、幾何精度高。機械強度能適用于干切,克服了刀齒脫落的現象。
由于金剛石鋸片是不同厚度的異種材料焊接,難度較大,因此需要高光束質量、高穩定性的激光焊接系統,其次要求基體及刀頭要有較好的可焊性,并選擇合適的燒結工藝及焊接工藝。