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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种聚晶金刚石-硬质合金整体螺旋刀具增材制造工艺获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120839068B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511357420.X，技术领域涉及：B22F5/00；该发明授权一种聚晶金刚石-硬质合金整体螺旋刀具增材制造工艺是由刘咏;张威;张伟;成会朝设计研发完成，并于2025-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种聚晶金刚石-硬质合金整体螺旋刀具增材制造工艺在说明书摘要公布了：本发明涉及一种刀具的制备方法，具体涉及一种聚晶金刚石‑硬质合金整体螺旋刀具增材制造工艺。本发明通过增材制造分别成型带槽型的硬质合金基体生坯、匹配槽型的金刚石PCD刀刃生坯，将硬质合金基体生坯脱脂预烧结后与脱脂后的金刚石刀刃坯采用过盈配合的方式组合后进行高温高压处理，得到螺旋结构PCD刀具刀头；所述高温高压处理的压力为5~10GPa，温度为1400~1700℃。本发明不仅避开了刀头焊接导致的热损伤、耐热性差等系列问题，还得到了具有高界面结合强度的硬质合金‑聚晶金刚石复合体。本发明工艺简单可控，所得产品性能优良，便于产业化应用。

本发明授权一种聚晶金刚石-硬质合金整体螺旋刀具增材制造工艺在权利要求书中公布了：1.一种聚晶金刚石-硬质合金整体螺旋刀具增材制造工艺，其特征在于：通过增材制造分别成型带槽型的硬质合金基体生坯、匹配槽型的金刚石PCD刀刃生坯，将硬质合金基体生坯脱脂预烧结后与脱脂后的金刚石刀刃坯采用过盈配合的方式组合后进行高温高压处理，得到螺旋结构PCD刀具刀头；所述高温高压处理的压力为5~10GPa，温度为1400~1700℃； 具体包括下述步骤： 1金刚石喂料制备：以有机高分子材料、粘结剂、金刚石微粉为原料，通过混合密炼、破碎、筛分制得金刚石喂料；其中，金刚石和粘结剂质量比为90-99：1-10；金刚石+粘结剂的粉末装载量为45-60vol.%；粘结剂为Co、Ni、Co-Ni、Co-Ni-Fe、Mo、Al-Si中至少一种；金刚石粒径小于等于35μm； 所述有机高分子材料包括填充剂、骨架、增塑剂、表面活性剂，质量比分别为55-75：25-40：2-5：3-5； 2硬质合金喂料制备：以有机高分子物质和硬质合金粉为原料，通过混合密炼、破碎、筛分制得硬质合金喂料；其中，硬质合金粉的粉末装载量为50-70vol.%；硬质合金粉的Co含量为5-16wt.%；WC晶粒度范围小于等于10μm； 所述有机高分子物质包括填充剂、骨架、增塑剂、表面活性剂，质量比分别为45-80：20-45：2-5：1-5； 金刚石喂料和硬质合金喂料制备所用填充剂包括聚甲醛、聚乙二醇、固体石蜡、液体石蜡、微晶蜡中的一种或多种，所用骨架包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乳酸中的一种或多种，所用增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯、柠檬酸三丁酯中的至少一种，所用表面活性剂选自硬脂酸、油酸中的至少一种； 3生坯增材制造：通过切片软件将目标三维结构硬质合金基体、PCD刀刃转化为打印设备可识别的多层二维结构图；并设置打印参数；分别采用步骤1、2所制得的金刚石喂料、硬质合金喂料，按设定参数打印，得到目标三维结构的硬质合金基体生坯、对应PCD刀刃的金刚石打印生坯； 基于步骤1、2金刚石喂料、硬质合金喂料配方，金刚石生坯打印参数选择为：层厚0.05-0.15mm，喷嘴尺寸0.2-0.4mm，打印温度120-140℃，平台温度50-70℃，打印速度10-25mms；硬质合金生坯打印参数选择为：层厚0.1-0.25mm，喷嘴尺寸0.2-0.8mm，打印温度120-150℃，平台温度50-90℃，打印速度20-50mms； 4溶剂脱脂：分别将硬质合金、金刚石打印生坯至于脱脂溶剂中进行脱脂，得到脱脂棕坯；溶剂脱脂工艺为30-60℃，脱脂时间12-36h； 5硬质合金预烧结：采用真空脱脂-烧结一体炉对硬质合金进行热脱脂及烧结；其中热脱脂阶段为室温至600-650℃，升温速率为0.5-2℃min，时间为90-180min，以去除有机高分子骨架；预烧结温度为900-1300℃，升温速率为3-8℃min，时间为60-120min； 6金刚石与硬质合金组装：将金刚石脱脂坯与硬质合金预烧结坯过盈组装，然后置于高温高压用的钼锆铌金属杯中，对金刚石层进行热脱脂及原料净化处理，热脱脂工艺为室温至600-650℃，升温速率为0.5-2℃min，以去除有机高分子骨架；原料净化工艺为900-1000℃真空热处理1-2h，升温速率为2-5℃min， 7高温高压烧结：将步骤6置于金属杯中金刚石-硬质合金组合结构与盐管、石墨管、叶腊石管由内而外逐层间隙组装，得到高温高压用合成块，再置于六面体压机中高温高压合成，得到螺旋结构PCD刀具刀头。

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