CN101333675B - 纳米复合电镀金刚石工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米复合电镀金刚石工具及其制备工艺，所述的纳米复合电镀金刚石工具包括基体，所述基体外面镀有纳米复合电镀金刚石胎体，所述纳米复合电镀金刚石胎体由胎体工作层和胎体保径层构成，纳米复合电镀金刚石胎体上开有水口。所述的制备工艺包括以下步骤：1)配制复合电镀液；2)电镀金刚石工具镀前处理；3)预电镀；4)纳米复合电镀胎体工作层镶嵌模具；5)纳米复合电镀胎体保径层，待胎体工作层镀好后，出槽后活化重新入槽电镀；6)电镀金刚石工具出槽后处理。本发明的有益效果为：采用纳米复合电镀工艺制得的电镀金刚石工具，具有多相结构，耐磨性提高，提高了电镀工具的使用寿命，并且制作成本低。

Description

纳米复合电镀金刚石工具
技术领域
本发明涉及金刚石工具，尤其涉及一种纳米复合电镀金刚石工具及其制备工艺。
背景技术
金刚石有极高的硬度，用金刚石制作的工具适宜加工硬而脆的材料，而采用电镀技术制备的电镀金刚石工具不仅制作温度低，避免了高温损伤金刚石，增加了金刚石工具的使用寿命，提高了加工效率和加工质量。目前的电镀金刚石工具包括钻头、锯片和磨具，在机械、电子、建筑、钻探、光学玻璃加工等方面得到广泛应用，在使用过程中，所钻、切、磨材料对象越来越复杂化、特殊化和多元化，对电镀金刚石工具的性能要求也愈来愈高，常规电镀金刚石工具一般时效低、寿命短，而且制造成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米复合电镀金刚石工具及其制备工艺，以克服现有产品时效低、寿命短，而且制造成本较高的不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种纳米复合电镀金刚石工具，包括基体，所述基体外面镀有纳米复合电镀金刚石胎体，所述纳米复合电镀金刚石胎体由胎体工作层和胎体保径层构成，纳米复合电镀金刚石胎体上开有水口。所述纳米复合电镀金刚石胎体的金刚石：JR4，粒度35/40～780/100，浓度50～120％。所述纳米复合电镀金刚石胎体纳米材料粒径10～20nm，浓度5～15g/L，水口面积占唇面面积的30～50％。
本发明所述的纳米复合电镀金刚石工具制备工艺，包括以下步骤：
1)在电镀槽内配置含纳米材料的复合电镀液，其由以下组分制成：硫酸镍200-400g/L，硫酸钴5-20g/L，氯化钠30-45g/L，硼酸30-50g/L，十二烷基硫酸钠0.05-0.2g/L，糖精0.1-0.3g/L，纳米材料5-30g/L；然后在电镀液中加入柠檬酸三铵3-10g/L，在超声波振荡仪中搅拌混匀；
2)电镀金刚石工具镀前处理，包括常规技术的基体加工、除油、绝缘、弱腐蚀、电化学处理等过程；
3)预电镀：金刚石工具带电入槽后改变原有电镀工艺，预电镀30分钟，电镀一层合金；
4)纳米复合电镀胎体工作层，预电镀后镶嵌模具，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
5)纳米复合电镀胎体保径层，待胎体工作层镀好后，出槽后活化重新入槽电镀，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
6)电镀金刚石工具出槽后处理，包括常规技术的退模、除氢、打磨、表面处理、封装等过程。
本发明所述的纳米复合电镀金刚石工具及其制备工艺有益效果为：采用纳米复合电镀工艺制得的电镀金刚石工具，具有多相结构，耐磨性提高，提高了电镀工具的使用寿命，并且制作成本低。
附图说明
图1是本发明实施例所述的纳米复合电镀金刚石钻头的结构示意图(右半部为1/4剖视)；
图2是本发明实施例的纳米复合电镀金刚石钻头的金刚石胎体俯视图。
图中：1、基体；2、纳米复合电镀金刚石胎体；3、水口；4、胎体工作层；5、胎体保径层。
具体实施例
实施例1
如图1-2所示，一种纳米复合电镀金刚石工具，包括基体1，所述基体1外面镀有纳米复合电镀金刚石胎体2，所述纳米复合电镀金刚石胎体2由胎体工作层4和胎体保径层5构成，纳米复合电镀金刚石胎体2上开有水口3。所述纳米复合电镀金刚石胎体的金刚石：JR4，粒度39/40～580/100，浓度50％。所述纳米复合电镀金刚石胎体纳米材料粒径10nm，浓度5g/L，水口面积占唇面面积的30％。
本实施例所述的纳米复合电镀金刚石工具制备工艺，包括以下步骤：
1)在电镀槽内配置含纳米材料的复合电镀液，由以下组分制成：硫酸镍200g/L，硫酸钴5g/L，氯化钠30g/L，硼酸30g/L，十二烷基硫酸钠0.05g/L，糖精0.1g/L，纳米材料5g/L；然后在电镀液中加入柠檬酸三铵3g/L，在超声波振荡仪中搅拌混匀；
2)电镀金刚石工具镀前处理；
3)预电镀：金刚石工具带电入槽后改变原有电镀工艺，预电镀30分钟，电镀一层合金；
4)纳米复合电镀胎体工作层，预电镀后镶嵌模具，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
5)纳米复合电镀胎体保径层，待胎体工作层镀好后，出槽后活化重新入槽电镀，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
6)电镀金刚石工具出槽后处理。
实施例2
一种纳米复合电镀金刚石工具，包括基体1，所述基体1外面镀有纳米复合电镀金刚石胎体2，所述纳米复合电镀金刚石胎体2由胎体工作层4和胎体保径层5构成，纳米复合电镀金刚石胎体2上开有水口3。所述纳米复合电镀金刚石胎体的金刚石：JR4，粒度38/40～680/100，浓度80％。所述纳米复合电镀金刚石胎体纳米材料粒径15nm，浓度10g/L，水口面积占唇面面积的40％。
本实施例所述的纳米复合电镀金刚石工具制备工艺，包括以下步骤：
1)在电镀槽内配置含纳米材料的复合电镀液，由以下组分制成：硫酸镍300g/L，硫酸钴12g/L，氯化钠38g/L，硼酸40g/L，十二烷基硫酸钠0.12g/L，糖精0.2g/L，纳米材料18g/L；然后在电镀液中加入柠檬酸三铵7g/L，在超声波振荡仪中搅拌混匀；
2)电镀金刚石工具镀前理；
3)预电镀：金刚石工具带电入槽后改变原有电镀工艺，预电镀30分钟，电镀一层合金；
4)纳米复合电镀胎体工作层，预电镀后镶嵌模具，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
5)纳米复合电镀胎体保径层，待胎体工作层镀好后，出槽后活化重新入槽电镀，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
6)电镀金刚石工具出槽后处理。
实施例3
一种纳米复合电镀金刚石工具，包括基体2，所述基体2外面镀有纳米复合电镀金刚石胎体2，所述纳米复合电镀金刚石胎体2由胎体工作层4和胎体保径层5构成，纳米复合电镀金刚石胎体2上开有水口3。所述纳米复合电镀金刚石胎体的金刚石：JR4，粒度35/40～780/100，浓度120％。所述纳米复合电镀金刚石胎体纳米材料粒径20nm，浓度15g/L，水口面积占唇面面积的50％。
本实施例所述的纳米复合电镀金刚石工具制备工艺，包括以下步骤：
1)在电镀槽内配置含纳米材料的复合电镀液，由以下组分制成：硫酸镍400g/L，硫酸钴20g/L，氯化钠45g/L，硼酸50g/L，十二烷基硫酸钠0.2g/L，糖精0.3g/L，纳米材料30g/L；然后在电镀液中加入柠檬酸三铵10g/L，在超声波振荡仪中搅拌混匀；
2)电镀金刚石工具镀前处理；
3)预电镀：金刚石工具带电入槽后改变原有电镀工艺，预电镀30分钟，电镀一层合金；
4)纳米复合电镀胎体工作层，预电镀后镶嵌模具，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
5)纳米复合电镀胎体保径层，待胎体工作层镀好后，出槽后活化重新入槽电镀，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
6)电镀金刚石工具出槽后处理。

Claims (3)

1.一种纳米复合电镀金刚石工具，包括基体，其特征在于：所述基体外面镀有纳米复合电镀金刚石胎体，所述纳米复合电镀金刚石胎体由胎体工作层和胎体保径层构成，纳米复合电镀金刚石胎体上开有水口；具体制备时，包括以下步骤：
1)在电镀槽内配置含纳米材料的复合电镀液，该电镀液由以下组分制成：硫酸镍200-400g/L，硫酸钴5-20g/L，氯化钠30-45g/L，硼酸30-50g/L，十二烷基硫酸钠0.05-0.2g/L，糖精0.1-0.3g/L，纳米材料5-30g/L；然后在电镀液中加入柠檬酸三铵3-10g/L，在超声波振荡仪中搅拌混匀；
2)电镀金刚石工具镀前处理；
3)预电镀：金刚石工具带电入槽后改变原有电镀工艺，预电镀30分钟，电镀一层合金；
4)纳米复合电镀胎体工作层，预电镀后镶嵌模具，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
5)纳米复合电镀胎体保径层，待胎体工作层镀好后，出槽后活化重新入槽电镀，电镀过程中合理匹配纳米材料添加工艺与镶嵌金刚石布砂工艺；
6)电镀金刚石工具出槽后处理。
2.如权利要求1的纳米复合电镀金刚石工具，其特征在于：所述纳米复合电镀金刚石胎体的金刚石：JR4，粒度35/40～780/100，浓度50～120％。
3.如权利要求1的纳米复合电镀金刚石工具，其特征在于：所述纳米复合电镀金刚石胎体纳米材料粒径10～20nm，浓度5～15g/L，水口面积占唇面面积的30～50％。
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