CN103100987A - 磨料可控排布的电镀金刚石线锯及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯及制备方法，它由钢丝基体和金刚石磨料组成，其特征是所述的线锯上的金刚石磨料按预设有形状电沉积在钢丝基体的表面，在无金刚石沉积的钢丝基体表面形成排屑槽。制备方法制包括以下关键步骤：钢丝基体表面选区涂层处理，钢丝基体预留的无磨料表面被涂上预设形状的涂层；钢丝基体表面上砂处理，钢丝基体进入电镀槽，在基体表面无涂层的区域电沉积上金刚石磨料；钢丝基体表面去涂层处理，钢丝基体进入去涂层槽去除涂层，完成金刚石线锯的制造。本发明具有有切割效率高，使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨料磨具制造的制备方法，尤其是一种带有排屑槽的金刚石线锯及制备方法，具体地说是一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯及其制备方法。
背景技术
目前，随着科技产业的迅速发展，蓝宝石等贵重硬脆晶体的切割加工需求量日益增加。传统的切割方法包括钢片切割、带锯切割和内外圆片锯切割等，存在切缝较宽、出材率较低、面形精度差、表面损伤层深等缺陷，己难以满足此类贵重硬脆晶体基片的大尺寸精密薄片切割。固结磨料金刚石线锯切割具有加工表面损伤小、挠曲变形小，切片薄、片厚一致性好，省材料，效率高等优点。电镀法制备金刚石线锯具有成本低、线径小、耗材率低，耐热性和耐磨性良好等优势。现在使用的电镀金刚石线锯表面的金刚石磨料几乎都是无序排列，而且金刚石磨料基本都是布满线锯基体的整个表面，没有预留无磨料的排泄空间。
发明内容
本发明的目的是针对现有的电镀金刚石线锯表面没有专门的排屑空间，磨料基本都是布满整个锯丝表面，易发生切屑阻塞现象，造成锯丝失效，并可能导致断丝及工件毁坏等加工事故的问题，设计一种带有排屑槽的磨料可控排布的电镀金刚石线锯，同时发明一种相应的制备方法。
本发明的技术方案之一是：
一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯，它由钢丝基体和金刚石磨料组成，其特征是所述的金刚石磨料按预设有形状电沉积在钢丝基体的表面，在无金刚石沉积的钢丝基体表面形成排屑槽以利于切屑排出从而延长电镀金刚石线锯的使用寿命。所述的预设形状为螺旋状或节块状。
所述钢丝基体为琴钢丝或弹簧钢丝，截面几何图形为圆形，直径为0.1~1mm。
所述金刚石磨料的粒度为10~100μm。
本发明的技术方案之二是：
一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯的制备方法，其特征是它包括以下关键步骤：
（1） 钢丝基体表面选区涂层处理，以便在钢丝基体预留的无磨料表面涂上预设形状的涂层；
（2） 钢丝基体表面上砂处理，使经上步处理的表面带有预高形状涂层的钢丝基体进入电镀槽，以便在钢丝基体表面无涂层的区域电沉积上金刚石磨料；
（3） 钢丝基体表面去涂层处理，将电沉积后的钢丝放入去涂层箱内去除涂层，即得到金刚石磨料按预设形状电沉积在钢丝基体表面的带有排屑槽的金刚石线锯。
所述的表面涂层为石蜡或者绝缘胶材料。
钢丝基体表面选区涂层处理是通过一个旋转的喷涂轮完成，涂料由喷涂轮上的喷涂嘴流出；预设形状为螺旋状时，钢丝基体做匀速直线运动，喷涂轮作旋转运动，在基体表面形成螺旋形运动轨迹；预设形状为节块状时，钢丝基体静止，喷涂轮旋转一周完成喷涂，然后钢丝基体前进一段预设的距离进行下一次喷涂。
所述的去涂层处理是将带有涂层的电镀金刚石线锯放入去涂层箱浸渍处理，当涂层材料选用石蜡时，在去涂层箱内放置一个装满乙醇溶液的加热槽，使电镀金刚石线锯通过加热至60-80℃的乙醇溶液中，使蜡溶于乙醇溶液中；当涂层材料选用绝缘胶时，去涂层箱为加热箱，加热箱的温度设定在70-90℃之间，加热10~30min，电镀金刚石线锯经烘干后涂层老化失效，剥除涂层即可。
本发明的有益效果：
1. 磨料呈单螺旋或节块状排布的电镀金刚石线锯，提高金刚石磨料的利用率，减少磨料的使用量，降低成本。
2. 磨料呈单螺旋或节块状排布的电镀金刚石线锯，有足够的容屑空间，不易发生切屑堵塞而造成线锯失效。
附图说明
图1是磨料呈螺旋状排布的本发明的电镀金刚石线锯结构示意图。
图2是磨料节块状排布的本发明的电镀金刚石线锯结构示意图。
图3是本发明制作螺旋状涂层的工艺过程示意图。
图4 是带有螺旋状涂层的线锯上砂后的结构示意图。
图5 是本发明制作节块状涂层的工艺过程示意图。
图6 是带有节块状涂层的线锯上砂后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1、3、4所示。
一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯，钢丝基体的材料为琴钢丝或弹簧钢丝，截面几何图形为圆形，直径为0.1~1mm。金刚石磨料的粒度为10~100μm。金刚石磨料呈螺旋状排列在钢丝基体表面，如图1所示。图1所示的电镀金刚石线锯的制备方法为：
（1） 通过一个旋转的喷涂轮完成钢丝基体表面选区涂层处理，涂料由喷涂轮上伸出的喷涂嘴流出。液态的蜡或者绝缘胶由喷涂嘴流出，遇到温度较低的基体表面后凝固，固结在基体表面，如图3所示，钢丝基体做匀速直线运动，喷涂轮作旋转运动，旋转运动和钢丝基体的直线运动在基体表面形成螺旋形运动轨迹。通过调节喷涂轮的转速可以改变螺旋状蜡层的螺距。钢丝基体预留的无磨料表面被涂上预设形状的涂层；
（2） 钢丝基体表面电镀沉积处理，根据现有的常规电镀工艺使钢丝基体进入电镀槽，在基体表面无涂层的区域电沉积上金刚石磨料，如图4，有涂层的区域没有磨料沉积在基体表面；
（3） 钢丝基体表面去涂层处理，将电沉积后的钢丝放入去涂层箱内去除涂层，完成金刚石线锯的制造。当涂层材料选用石蜡时，在去涂层箱内放置一个装满乙醇溶液的加热槽，将线锯通过加热至60-80℃的乙醇溶液中，控制线锯运行速度使蜡溶于乙醇溶液中即可；当涂层材料选用绝缘胶时，去涂层箱选用一般的加热箱即可得到图1所示的线锯，温度设定在70-90℃之间，加热10~30min，线锯经烘干后涂层老化失效，剥除涂层完成即可得到图1所示的线锯。
实施例二。
如图2、5、6所示。
一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯，钢丝基体的材料为琴钢丝或弹簧钢丝，截面几何图形为圆形，直径为0.1~1mm。金刚石磨料的粒度为10~100μm。金刚石磨料呈节块状排列在钢丝基体表面，如图2所示。图2所示的电镀金刚石线锯的制备方法为：
（1）通过一个旋转的喷涂轮完成钢丝基体表面选区涂层处理，涂料由喷涂轮上伸出的喷涂嘴流出。液态的蜡或者绝缘胶由喷涂嘴流出，遇到温度较低的基体表面后凝固，固结在基体表面，如图5所示，钢丝静止喷涂轮旋转一周完成喷涂，然后钢丝前进一段预设的距离进行下一次喷涂。钢丝基体预留的无磨料表面即被涂上预设的节块状涂层；
（2）钢丝基体表面电镀沉积处理，根据现有的常规电镀工艺使钢丝基体进入电镀槽，在基体表面无涂层的区域电沉积上金刚石磨料，如图6，有涂层的区域没有磨料沉积在基体表面；
（3）钢丝基体表面去涂层处理，将电沉积后的钢丝放入去涂层箱内去除涂层，完成金刚石线锯的制造。当涂层材料选用石蜡时，在去涂层箱内放置一个装满乙醇溶液的加热槽，将线锯通过加热至60-80℃的乙醇溶液中，控制线锯运行速度使蜡溶于乙醇溶液中即可；当涂层材料选用绝缘胶时，去涂层箱选用一般的加热箱即可得到图2所示的线锯，温度设定在70-90℃之间，加热10~30min，线锯经烘干后涂层老化失效，剥除涂层完成即可得到图2所示的线锯。
本发明未涉及部分如金刚石磨料的电沉积方法等与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种磨料可控排布的电镀金刚石线锯，它由钢丝基体和金刚石磨料组成，其特征是所述的金刚石磨料按预设有形状电沉积在钢丝基体的表面，在无金刚石沉积的钢丝基体表面形成排屑槽以利于切屑排出从而延长电镀金刚石线锯的使用寿命。
2.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯，其特征是所述钢丝基体为琴钢丝或弹簧钢丝，截面几何图形为圆形，直径为0.1~1mm。
3.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯，其特征是所述金刚石磨料的粒度为10~100μm；所述的预设形状为螺旋状或节块状。
4.一种权利要求1所述的电镀金刚石线锯的制备方法，其特征是它包括以下关键步骤：
钢丝基体表面选区涂层处理，以便在钢丝基体预留的无磨料表面涂上预设形状的涂层；
钢丝基体表面上砂处理，使经上步处理的表面带有预高形状涂层的钢丝基体进入电镀槽，以便在钢丝基体表面无涂层的区域电沉积上金刚石磨料；
钢丝基体表面去涂层处理，将电沉积后的钢丝放入去涂层箱内去除涂层，即得到金刚石磨料按预设形状电沉积在钢丝基体表面的带有排屑槽的金刚石线锯。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是所述的表面涂层为石蜡或者绝缘胶材料。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是钢丝基体表面选区涂层处理是通过一个旋转的喷涂轮完成，涂料由喷涂轮上的喷涂嘴流出；预设形状为螺旋状时，钢丝基体做匀速直线运动，喷涂轮作旋转运动，在基体表面形成螺旋形运动轨迹；预设形状为节块状时，钢丝基体静止，喷涂轮旋转一周完成喷涂，然后钢丝基体前进一段预设的距离进行下一次喷涂。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是所述的去涂层处理是将带有涂层的电镀金刚石线锯放入去涂层箱浸渍处理，当涂层材料选用石蜡时，在去涂层箱内放置一个装满乙醇溶液的加热槽，使电镀金刚石线锯通过加热至60-80℃的乙醇溶液中，使蜡溶于乙醇溶液中；当涂层材料选用绝缘胶时，去涂层箱为加热箱，加热箱的温度设定在70-90℃之间，加热10~30min，电镀金刚石线锯经烘干后涂层老化失效，剥除涂层即可。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |