金刚石线锯制造的一些关键技术问题探讨.doc

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1、金刚石线锯制造的一些关键技术问题探讨图1表明了分别采用未镀覆金刚石与镀覆金刚石上砂电镀鎳的区别。众所周知，采用未镀覆的原始金刚石制作电镀金刚石工具，镀银层从T具的基体开始逐渐生长增厚，由于金刚石不能导电，線镀层不在金刚石上沉积，而是“绕过”金刚石生长，通过显微镜发现发现，在磔镀层与金刚石颗粒界线处，钦镀层会凹陷。因此，金刚石在电镀过稈屮作为“杂质”被银镀层埋在镀层内，形成电镀金刚石工具。这样，金刚石与钦镀层Z间结合力不好，只是靠银镀层对金刚石的机械镶嵌来把持金刚石，因此对于镀层的厚度有着严格要求，一般认为授佳镀层

2、厚度应该使得金刚石育径的70%埋入镰镀层屮，埋入厚度不足，金刚石容易脱落；反Z埠入过多，金刚石难于出露，工具的出刃不好，加工效率低。这样的要求给电镀过程控制带来了镀层厚度要求高，难调控的问题。另外，由于金刚石不导电，鎳镀层不能直接在金刚石表面形核生长，而是“绕过”金刚石生长，非常不利于金刚石上砂，也就是说，金刚石颗粒不容易沉积到钢丝基体上。金刚石微粉上砂慢，浓度不易调整，浓度难于控制。这个问题对于长度巨大的金刚石线锯连续大批量生产提出挑战。如果采用镀覆的金刚石制作电镀金刚石工具，如镀钛金刚石、镀磔金刚石、镀铜金刚

3、石、镀锯金刚石、镀覆合金的金刚石以及复合镀层金刚石等等，情况与上述未镀覆的金刚石发生了很大的变化。由于镀覆的金刚石变得导电了，银镀层从工具的基体和与基体接触的镀覆金刚石上同时生长，而不是“绕过”金刚石生长，上砂容易，镀层生长迅速因此镀覆的导电金刚石在电镀过程屮不是作为“杂质”，“被动”地埠在磔镀层内，而是“主动”与钦镀层形成电镀金刚石工具。由于鎳镀层迅速漫过幣个金刚石颗粒，对金刚石颗粒全覆盖，鎳镀层厚度可以比薄，金刚石出刃高，制造方法电镀，金刚石微粉复合镀镰，使得金刚石微粉颗粒与金属繚共沉积在钢丝上钎焊法，采用钎

4、焊的方法，用钎料把金刚石钎焊在钢丝上挤压镶嵌法，采用机械挤压方法，把金刚石颗粒嵌入钢丝。不管什么方法，两个要点，将金刚石微粉颗粒分布在钢丝表面，牢固结合在高强度钢丝上。另外，制造过程不能损害高强度钢丝的性能。这里特别需要注意，不能使高强度钢丝经受高温退火，由于的工作条件，线锯对高强钢丝的强度有极高的要求，以保持切割过程屮丝线的刚性和防止断丝。因此，对于细达0.1mm的钢丝，部是经过多道次冷拔，积聚了很大的加工驶化的强化效果，使得钢丝具备高强度、高弹性和高屈服点，从而能够胜任线锯切割王作时大拉力不断丝。但是如果采用

5、钎焊方法制造线锯，钎焊过稈的高温，对冷拔高强度钢丝退火，消除了加工硬化的强化效果，并且不可恢复，导致高强钢丝屈服强度大幅度下降，不能适应线锯切割丁•作时大拉力，产生断丝。对于挤压镶嵌法制造金刚石线锯，金刚石的挤压使得高强度钢丝表面损伤，而高强度钢丝对表面损伤及其敏感，表面损伤产生的应力集屮效应易造成线锯断丝。因此1不能退火2不能损伤钢丝表面3电沉积最合适的方法金刚石线锯的巨大长度和工作时不能断丝的要求，对线锯的制造工艺和质量提出了严格的要求。主要体现在如下要求：1金刚石快速上砂2快速电沉积3金刚石与镀层的结合力关

6、键问题1金刚石快速上砂表面处理■电荷调整表血改性表面镀覆■调整共沉积■与结合剂牢固表面一整形和圆钝化一调敕切削性能■防

7、匕破碎■防11:损伤钢丝Epd+电镀2快速电沉积电镀液（络合物电镀液改造的电刷镀技术喷射电沉积电铸3金刚石与镀层的结合力镀钛镀钙镀倂镀硅镀膜表面整形及粗糙化镀磔金刚石C经应用于金刚石线锯的制造，上砂速度快，加厚速度快，两个沉积的示意图摘要：木文讨论了金刚石线锯制造的一些关键技术问题。指出电镀方法生产金刚石线锯，不会造成高强度钢丝退火软化，不会损伤钢丝强度，是适合金刚石线锯生产的工艺方法。进一步分

8、析指出：采用镀覆的金刚石，尤其是采用与金刚石形成化合物结合的镀覆金刚石，如镀钛、镀钩、镀钳、镀锯和复合镀的金刚石，有利于高质量金刚石线锯的生产；具有上砂速度快，上砂容易；钦镀层对镀覆金刚石颗粒迅速整体覆盖，磔镀层生长迅速；線镀层与镀覆金刚石结合牢固，出刃高的特点。因此镀覆金刚石为生产高质量金刚石线锯提供了有力的技术支持。最后介绍了我们专门发展的金刚石微粉镀覆技术和复合镀金刚石技术。适用于金刚石线锯的金刚石表面镀覆技术用超硕磨料与结合剂形成的特殊复合材料就是超驶工具。为了最人限度提高T具性能，目前发展形成了一系列超

9、硬磨料表血处理技术，从而获得了各类镀覆的超硬燃料品种，如镀钛金刚石，镀繚金刚石，镀铜金刚石，镀硅金刚石，复合镀金刚石和涂覆刚玉金刚石等；各类表面处理的目的主要是：1提高超硬磨粒与结介剂的把持力，防止脱落而导致超硬磨粒浪费，在实际生产应用时可以减少金刚石用量，降低工具的制造成木。2保护超硬磨粒，避免工具烧结过稈中结合剂对超硬磨粒的侵蚀损伤。可以稳定T具的质量,大量采用铁基结