电火花钻头问世以来,一直用非工作层粉料充填水口,给水口开磨带来极大的困难。再加上在烧结过程中部分金刚石挤进水口,有时甚至保径聚晶或针状合金也被挤进水口,结果既耗费了大量的工时和人力,又无法保证设计的通水截面的大小和形状。磨好一个钻头水口要花费半个小时以上,砂轮片的消耗也大得惊人。这样一来,生产效率降低,钻头成本提高。
从水力学角度看,由于水口开不到设计的尺寸和形状,多呈弧顶状。在冲洗液流量不变的情况下,水口狭小必然使流速加大,造成水口附近的胎体冲蚀严重,有时甚至发生憋泵,烧钻。
曾采用石墨水口,结果是钻头流失严重仍压不到位。于是开始了一系列的研究和探索。
烧结模具的设计主要考虑:保证制品的最佳质量;模具寿命长;加工工艺简单;节能等。电火花钻头一开始采用组合外模。组合模具有强度高,寿命长,模套坏了可以随时更换等优点。由于石墨模套很薄,在模套上消耗的电能就很能够少。下模冲和模芯沿用中频烧结的模冲和模芯,在钻头实验中发现,胎体非工作层外侧拉沟,大大降低了钻头的使用寿命,于是对烧结工艺和烧结模具进行了认真的分析和研究。