電火花鉆頭問世以來,一直用非工作層粉料充填水口,給水口開磨帶來極大的困難。再加上在燒結過程中部分金剛石擠進水口,有時甚至保徑聚晶或針狀合金也被擠進水口,結果既耗費了大量的工時和人力,又無法保證設計的通水截面的大小和形狀。磨好一個鉆頭水口要花費半個小時以上,砂輪片的消耗也大得驚人。這樣一來,生產效率降低,鉆頭成本提高。
從水力學角度看,由于水口開不到設計的尺寸和形狀,多呈弧頂狀。在沖洗液流量不變的情況下,水口狹小必然使流速加大,造成水口附近的胎體沖蝕嚴重,有時甚至發生憋泵,燒鉆。
曾采用石墨水口,結果是鉆頭流失嚴重仍壓不到位。于是開始了一系列的研究和探索。
燒結模具的設計主要考慮:保證制品的最佳質量;模具壽命長;加工工藝簡單;節能等。電火花鉆頭一開始采用組合外模。組合模具有強度高,壽命長,模套壞了可以隨時更換等優點。由于石墨模套很薄,在模套上消耗的電能就很能夠少。下模沖和模芯沿用中頻燒結的模沖和模芯,在鉆頭實驗中發現,胎體非工作層外側拉溝,大大降低了鉆頭的使用壽命,于是對燒結工藝和燒結模具進行了認真的分析和研究。