Ứng dụng phổ biến nhất của các mảnh kim cương là hàn chúng vào đế lưỡi cưa để cắt các vật liệu như đá, gạch, nhựa đường và bê tông. Tuy nhiên, bạn có biết rằng mảnh kim cương quyết định nhiều yếu tố của lưỡi cưa, chẳng hạn như tuổi thọ, độ sắc bén và độ ổn định? Vậy, điều gì quyết định những khía cạnh quan trọng này của mảnh kim cương?

Kích thước hạt kim cương là một thông số rất quan trọng của lưỡi cưa kim cương. Nói chung, khi sử dụng các hạt kim cương thô trên lưỡi cưa, các hạt sẽ sắc bén, hiệu suất cắt cao và tuổi thọ cắt dài. Tuy nhiên, độ bền uốn của hạt kim cương giảm đi, và hạt dễ bị biến dạng và bong tróc khi gặp phải vật liệu quá cứng. Nếu sử dụng hỗn hợp các kích thước hạt thô và mịn, hạt sẽ bền hơn, nhưng hiệu suất cắt sẽ thấp hơn. Nếu chỉ chọn các hạt kim cương mịn, hạt sẽ rất bền, nhưng hiệu suất cắt sẽ giảm hơn nữa, đó là lý do tại sao nó được sử dụng rộng rãi trong gia công đá granit cứng. Đây cũng là một trong những lý do tại sao lưỡi cưa đá granit rẻ hơn lưỡi cưa đá cẩm thạch. Tất nhiên, khi lựa chọn kích thước hạt kim cương, các hạt có kích thước 50/60 mesh là phù hợp hơn.

Nồng độ kim cương đề cập đến hàm lượng bột kim cương trong một thể tích nhất định. Nồng độ càng cao, lượng vật liệu kim cương được sử dụng càng nhiều. Khi nồng độ kim cương tăng lên, độ sắc bén và hiệu quả cắt của lưỡi cưa giảm dần. Điều này chủ yếu là do có nhiều kim cương hơn trên bề mặt cắt, và với tốc độ cắt không đổi, bề mặt cắt càng lớn thì hiệu quả cắt càng chậm. Tuy nhiên, khi nồng độ kim cương tăng lên, tuổi thọ của lưỡi cưa sẽ tăng dần. Tuy nhiên, nồng độ kim cương cao hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Trên thực tế, khi nồng độ kim cương quá cao, lưỡi cưa sẽ không tạo ra được các cạnh cắt mới do tác động và ma sát mạnh vì bề mặt cắt quá lớn. Khi bề mặt ma sát bị cùn, lưỡi cưa kim cương sẽ không còn khả năng cắt đá nữa. Ngược lại, khi nồng độ kim cương giảm dần, hiệu quả của lưỡi cưa sẽ liên tục được cải thiện. Tuy nhiên, xét về tuổi thọ, do diện tích bề mặt cắt giảm, chất kết dính trong ma trận sẽ bị tiêu hao nhanh chóng, dẫn đến tuổi thọ giảm đáng kể. Khi nồng độ kim cương giảm xuống một mức nhất định, lưỡi cưa sẽ không còn khả năng cắt đá nữa. Nguyên nhân chính là do bề mặt cắt quá nhỏ, và các viên kim cương bị mòn ngay khi tiếp xúc với vật liệu, gây ra các vấn đề như không thể cắt được.

Độ bền của kim cương cần phải phù hợp với độ cứng của vật liệu cần cắt. Độ cứng tối ưu của kim cương cao hơn vật liệu từ 1-2 bậc Mohs là lý tưởng. Kim cương có độ bền quá cao sẽ khó vỡ, và các hạt mài mòn sẽ bị mài bóng trong quá trình sử dụng, làm giảm độ sắc bén và dẫn đến hiện tượng trượt khi cắt. Ngược lại, nếu độ bền của kim cương không đủ, nó sẽ dễ bị vỡ sau va đập và không thể chịu được tải trọng cắt nặng. Lý tưởng nhất, đối với đá granit cứng thông thường, độ bền từ 130-140N là phù hợp.

Hiện nay, chất kết dính gốc đồng thường được sử dụng cho đá cẩm thạch. Vì đá cẩm thạch tương đối mềm, nên yêu cầu về hiệu suất cơ học của lưỡi cưa thấp hơn. Chất kết dính gốc đồng có đặc điểm như khả năng chống mài mòn thấp, độ bền thấp và nhiệt độ thiêu kết thấp, giúp tối đa hóa tính toàn vẹn và khả năng mài mòn của vật liệu kim cương trong lưỡi cưa. Tuy nhiên, đá granit thì khác. Đá granit cứng hơn và có khả năng mài mòn cao hơn. Việc lựa chọn chất kết dính gốc sắt cho phép tăng độ bền của lưỡi cưa, và vì sắt và kim cương có ái lực tự nhiên, lưỡi cưa gốc sắt có thể tăng khả năng giữ của kim cương trong quá trình sử dụng, cho phép lưỡi cưa kim cương cắt được đá granit cứng hơn. Đối với chất kết dính gốc coban, chúng chủ yếu cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng kết dính của lưỡi cưa, và chủ yếu được sử dụng trong các lưỡi cưa máy nhiều lưỡi hoặc một số lưỡi cưa đá cẩm thạch cao cấp hơn.

Khi nhiệt độ tăng, độ đặc của chất nền tăng lên, và độ bền uốn cũng tăng lên. Hơn nữa, với việc kéo dài thời gian giữ nhiệt, độ bền uốn của chất nền và các cụm kim cương ban đầu tăng lên rồi sau đó giảm xuống. Có thể chọn quy trình thiêu kết ở 800℃ trong 120 giây để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất.