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金刚线制造分类 金刚线性能

2017/3/21 15:10:21来源:东莞市问道金属材料有限公司 浏览量:11528

 一般电镀金刚石锯丝制造工艺流程如图10所示。在上述电镀金刚石切割线制造工艺流程中,上砂工序对金刚石切割线的制造起着决定性的作用。所谓上砂指的是金刚石颗粒与金属离子通过共沉积而将金刚石磨料黏结在芯线基体上。上砂方法主要有埋砂法、落砂法和刷镀法,能否又快又好的完成上砂,是规模化、成批量生产的关键。金刚线制造分类 金刚线性能

                   2.1埋砂法
       制作金刚石切割线的基材截面一般为圆形,为了保证金刚石磨料能够均匀的固结在钢丝基体的表面,目前,通常采用埋砂法制造金刚石切割线。埋砂法制造金刚石切割线的原理是将钢丝基体置于上砂槽里面,用金刚石磨料将钢丝基体全部埋住,通电后,在电沉积的作用下,和钢丝基体接触的金刚石磨料粘在基体表面上,从而完成上砂。
       孙建章[2]等人设计了如图11的上砂槽,在上砂槽的内壁覆上原子膜,在原子膜上布置金刚石微粉,锯丝基体埋于微粉之中,以20 mm/min的走线速度完成上砂工序。金刚线制造分类 金刚线性能

                    高玉飞[11]等将厚尼龙铣削制成上砂槽,上砂时,琴钢丝固定在两端,全部埋于金刚石微粉之中。砂槽底部每隔10 cm安放尼龙块撑起琴钢丝,避免上砂不均。上砂电流密度1.5~2.0 A/dm2,上砂时间8~10min,镀液温度35~40℃。吴海洋[3]用吸管将含有微粉的镀液挤在切割线基体周围,直到基体完全被覆盖为止。电镀一段时间后,将基体翻转,移开多余的微粉。上砂电流密度为2.0 A/dm2,上砂镀层厚度为微粉平均粒径的10%。金刚线制造分类 金刚线性能

       在曹玮公开的一项***中,介绍了一种埋砂法制造长金刚石切割线的上砂、加厚电镀设备[12]。该设备结构简图如图12所示。电镀时,先将钢丝缠在4个表面有螺旋纹沟槽的滚筒上,下边两个滚筒之间的钢丝全部用夹板夹紧并与电镀槽固定。钢丝被夹板固定后,布砂吸砂头开始布砂,然后开始电镀。上砂结束后,布砂吸砂头吸走剩余的金刚石磨料,卸掉上砂电镀液,然后注入加厚电镀液进行加厚电镀。加厚完成后,卸掉加厚电镀液,松开夹板,滚筒旋转,钢丝向前行进一个左右夹板的距离,完成一个上砂电镀周期。然后进行下一段钢丝的电镀直至把全部钢丝电镀完。用此设备将钢丝完成上砂后,钢丝不进行运动直接转入加厚电镀,粘在钢丝表面的金刚石颗粒不易脱落。但是此方法工艺较繁琐,不易控制。金刚线制造分类 金刚线性能

                   2.2落砂法(悬浮上砂法)

       落砂法(悬浮上砂法)是将金刚石微粉直接加入到镀液中,通过搅拌的方式使金刚石磨料悬浮于镀液中,金刚石微粉在自身的重力作用下落到基体上。落砂法的基本模型是切割线基体以一定的走线速度通过上砂槽,槽中的金刚石微粉通过搅拌装置的搅拌而悬浮在镀液中,利用自身重力作用落至基体,完成上砂。河南工业大学的胡余沛等人对落砂法(悬浮上砂法)进行了研究[13],***对金刚石上砂效果的几个关键因素进行了工艺试验,讨论了阴***电流密度、搅拌方式、微粉浓度及尺寸、基体放置方式等对沉积效果的影响。试验结果表明,要想获得良好的上砂效果,对于粒径为40μm的金刚石微粉,其较佳的工艺参数是阴***电流密度为5 A/dm2,搅拌速度为300 r/min,采用间歇搅拌方式,金刚石微粉浓度为30 g/L,45°倾斜放置基体并且定时转动。攀枝花大学的刘国钦等人的实验也得到了相似的结论[14],并且讨论了搅拌间歇时间对金刚石微粉含量的影响。大连理工大学的吴海洋对悬浮上砂法制造金刚石切割线进行了研究[3]。湖南长沙岱勒金刚石制品有限公司发明了一种悬浮上砂法制作金刚石切割线的电镀槽[15],该***所发明的电镀槽如图13所示。该电镀槽的顶部和底部设有两个转轴,并且在电镀槽的底部设置有进液管,并且进液管要与外部循环泵连接。在使用时,金属线按一定螺距缠绕在上、下转轴之间,通过上、下转轴的旋转,带动金属线向前移动;同时电镀液通过循环泵和进液管进入到电镀槽中,此时悬浮在镀液中的金刚石颗粒随着电镀液的流动而流动,并且与金属线碰撞、接触,在电沉积的作用下使金刚石颗粒与金属基体结合,从而实现上砂过程。

       由于落砂法存在着上砂不均匀,上砂效率低等缺点,贺跃辉等人对悬浮上砂法进行了改进,发明了一种表面改性生产金刚石切割线以及制作方法[16]。该发明***的特点是通过向镀液中加入一定量的阳离子表面活性剂,使本身不导电的金刚石颗粒带正电荷,在电场的作用下就可以在镀液中实现有序运动,从而使金刚石颗粒均匀的固结在金属线的表面。由于金刚石表面吸附有表面活性剂,镀层与金刚石表面形成浸润型界面,增强了镀层对金刚石颗粒的把持力。该发明提高了金刚石颗粒在金属线上的沉积速度,不仅方法简单,操作方便,而且制成的金刚石切割线中金刚石分布均匀,镀层对金刚石颗粒的把持力高,可实现工业化生产。经过试验,用该方法生产的电镀金刚石切割线,生产效率为400~500 m/h,钢丝线上金刚石密度5颗,采用制备的电镀金刚石切割线在往复式金刚石切割线机上切割硅棒,切割走线速度900 m/min,实施60片同步切割,切缝比线径宽0.05 mm,切片翘曲度5μm,经过两次切割,线径磨损0.01 mm,其有良好的切割力。
       2.3刷镀法

       日本人千叶康雅等[5]研究了毡刷的***速电镀技术。在上砂槽内放置可以高速旋转的毡刷,基体金属线接触毡刷,两者之间产生一定的摩擦,微粉颗粒通过磁力搅拌装置悬浮在镀液中,落至毡刷上完成上砂,刷镀设备如图14所示。基体采用直径为0.2 mm镀有黄铜的琴丝,磨料为平均粒径为15μm的金刚石磨粒,镀液采用氨基磺酸镍镀液,毡刷旋转速度为500r/min,其镀层生长速度可达33μm/min,比普通电镀法高出数十倍。

                    窦百香、高伟等对环形毛带法进行了研究[17-18],环形毛带法上砂原理如图15所示。在电镀槽中安装两个带轮,带轮上安装由耐酸羊毛制成的环形毛带,带轮匀速转动,从而使环形毛带与带轮同步运动,在上砂过程中,环形毛带要完全浸在含有金刚石磨料的镀液中,在电镀槽中安装一个搅拌器,金刚石磨料通过搅拌器的搅拌而悬浮,并且由于自身重力的作用,镀液中有部分金刚石磨料自然沉积到环形毛带上,环形毛带的顶部就会形成一层堆积的磨料层,将金属线埋住。实际操作中,控制金属丝线和环形毛带以相同的速度运动,使金刚石磨料与金属线形成相对静止状态,通电后,由于电沉积的作用,镀液中的金属镍不断沉积到金属线上,当金属镍沉积到一定厚度时,和金属线接触的金刚石磨料粘在金属线上,从而完成上砂过程。 

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