本发明涉及一种金刚石锯片的制造工艺,特别是用于石料加工、水泥路面切缝、水泥制品切块的金刚石锯片的制造工艺。 金刚石锯片是一种切削工具,由于它的特殊的切削对象,对金刚石锯片制造工艺提出了一定的要求,不仅要求能保持金刚石原有的强度和硬度,还要求切削齿与基体之间有较强的结合强度,以保证金刚石锯片的使用寿命和切削效率。目前制造金刚石锯片所采用的方法有两种,一是:用热压法直接把金刚石压接在基体上制成;二是:先用热压法将金刚石粉粒制成孕镶片(即切削齿),然后,采用高频焊接法,将金刚石孕镶片镶焊在基体上,形成切削齿。然而,两种方法中所采用的热压手段,都要使金刚石经受1000℃左右的高温,在这样的高温下,金刚石易发生石墨化和产生热龟裂,从而降低了金刚石原有的强度和硬度。采用高频焊接,结合强度不高,因而使得切削寿命短,使用效率低。
本发明的目的是提供一种能保持金刚石原有的强度和硬度,金刚石孕镶片与基体之间的结合强度高的金刚石锯片的制造工艺。
本发明地目的是这样实现的,在常温(20~30℃)下,采用电镀的方法,在以硫酸镍(иiSO4·7H2O)、硫酸钴(COSO4·7H2O)、硼酸(H3BO3)、氯化钠(иaCl)配制的电镀液中,以镍钴合金镀层包裹金刚石粉粒层,叠制成孕镶片,同样用电镀的方法,在这种电镀液中,利用原子键之间的力的作用,将电镀金刚石孕镶片牢固地镶焊在基体上。电镀液中钴原子的加入,使镀层原子结构发生晶格畸变,从而使镀层硬度提高。
采用这种方法制造金刚石锯片,由于制造温度大大降低,避免了金刚石因受热而损伤,提高了结合强度,从而也大大提高了金刚石锯片的质量,与热压法,热压和高频焊接法相比,用这种方法制造的锯片使用寿命提高0.2~0.25倍,切削速度要快0.25~0.33倍。同时由于电镀时,金刚石能自动定向,即将本身最艰硬的切削刃自然朝向被切削的物体,这样就充分发挥了金刚石的切削效果。由于以上原因,采用这种方法,能使低品位的人造金刚石,得到开发利用,从而降低了生产成本。另外,本发明还具有工艺简单,生产周期短的优点。
为了更清楚的再现本发明所述的电镀金刚石锯片制造工艺,下面结合附图对本发明的工艺程序及具体操作作进一步说明。
图1为圆齿孔圆形金刚石锯片的基体断面图。
图2为图1A向的局部俯视放大图。
图3为电镀线路图。
图4为制成的圆齿圆形金刚石锯片的断面图。
图5为图4B向的局部俯视放大图。
参照图3,其中〔1〕-整流装置、〔2〕-换向开关、〔3〕-充电机、〔4〕-蓄电池、〔5〕-直流电流表、〔6〕-滑杆变阻器、〔7〕-镍阳极、〔8〕-镀液、〔9〕-被镀刀具(阴极)、〔10〕-镀槽。
(一)电镀液配方及配制(胎体硬度为HRC30左右的镍钴合金)。
硫酸镍 280~300克/升
硫酸钴 15~25克/升
硼酸 38克/升
氯化钠 18克/升
以上药品采用化学纯以上的纯度,分别用蒸馏水加热溶解,然后混合,过滤,调整酸度待用。
(二)锯片基体及孕镶片的制造
锯片尺寸及形状需要根据用户要求确定。
如φ400×7×φ50宽槽圆齿水泥路面圆形切割锯片。基体采用65Mn钢板。热处理后加工成图1形状。用锉刀、砂布擦掉毛刺尖角。
孕镶片可做成各种形状。具体制做方法是:根据孕镶片的厚度,选相应厚度的塑料板,在塑料板上压出无数与孕镶片形状相同的通孔。将塑料板紧贴在不锈钢板或铁板上,绝缘通孔以外的不锈钢板外漏部分,接上导线,冲刷干净即可放入电镀槽。电镀规范及操作见(四)、(五)。
(三)镶嵌及镀前处理。
将孕镶片以过渡配合形式嵌入锯片基体内。根据需要孕镶片可与基体同厚,平滑相接,也可使孕镶片两侧稍突出在基体之外。
镶好的基体焊上导线,用丙酮擦洗一次,再用耐酸碱绝缘涂料或赛璐珞绝缘不镀部分。绝缘物干透后进行盐酸腐蚀除锈,盐酸浓度30%左右,常温浸泡30秒后,浸在温水中准备进行电化学除油。除油溶液成分:氢氧化钠(иaOH)17克/升,碳酸钠(иa2CO3)38克/升、磷酸三钠(иapO4·12H2O)15克/升、硅酸钠(иa2SiO3·9H2O)9克/升,处理规范:温度30℃,电流密度10安/分米2,先阴极除油2.5分钟,后阳极除油1分钟,另一极为镍板。处理完毕后,用温水浸泡,准备阳极处理。阳极处理溶液为40%(体积比)硫酸,时间1分钟,电流密度35安/分米2,阳极为铅板。阳极处理后,尽快用温水冲洗,按图2接入电路,带电放入电镀槽。
(四)电镀规范
温度:20℃-30℃,电流密度:1安/分米2,酸度:pH4-4.5。
(五)电镀操作
基片入槽后,先用3安/分米2的电流密度冲击2分钟,然后用正常规范空镀1小时,空镀完毕,用直形皮头吸管将金刚石粉粒吸撒在基体外围的齿刃环带上。金刚石撒后;隔一段时间翻面卸砂(金刚石粉粒),使被镀表面均匀粘上一层金刚石颗粒。撒卸金刚石时间以及相邻两次撒砂时间间隔,可按用户要求的金刚石浓度来确定。卸砂时间延迟以及两次撒砂时间的缩短,均可提高金刚石浓度,一般前者为十分钟,后者为24小时,这样的时间可使金刚石浓度达到75%。
锯片刀齿厚度达到要求后,即可出槽。出槽锯片用温水冲洗,去掉绝缘物,即可进行去氢处理,处理方法:在烘箱中160℃保温三小时。去氢完毕、铲去结瘤即成产品。