CN104175240A - 电镀超硬磨料磨具及其制备方法以及磨料单元制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超硬磨料模具领域，特别是涉及到了一种电镀超硬磨料磨具及其制备方法以及磨料单元制备方法。电镀超硬磨料磨具包括磨具基体，磨具基体电镀固定有磨料单元，磨料单元包括两个以上的磨粒，磨料单元的磨粒通过磨粒结合剂结合在一起，磨料单元使得磨具基体上形成了至少两层磨粒。磨具基体的表层形成了微观磨料单元、宏观为电镀复合层的结构状态，从而可增长磨具的使用寿命；磨料单元较之于现有技术中的磨粒来说，粒径更大，可相应的加厚电镀层的厚度，保证磨料单元与磨具基体的结合强度的前提下，不导致磨粒的裸露高度容屑空间过小，减少磨削烧伤情况发生。综上所述，本发明的电镀超硬磨料磨具同时具备使用寿命长和不易产生磨削烧伤的特性。

Description

电镀超硬磨料磨具及其制备方法以及磨料单元制备方法
技术领域
本发明涉及超硬磨料模具领域，特别是涉及到了一种电镀超硬磨料磨具及其制备方法以及磨料单元制备方法。
背景技术
电镀超硬材料磨具的结构如图1所示，其主要组成部分有磨具基体101、结合剂102和磨料103。在制备时，利用电镀液金属离子在阴极获得电子而沉积在磨具基体上，而后不断沉积生长，将落在磨具基体上面的超硬磨料埋铸起来，从而形成电镀超硬材料磨具，通常采用基体镀前处理→镀底镍→上砂→镀层加厚等工序完成制备。电镀超硬材料磨具的制备工艺简单，投资少，使用过程无需修整。
通过以上对电镀超硬磨料磨具的制备工艺可知，现有的电镀超硬磨料磨具的磨粒均为单层结构，单层结构决定了电镀超硬磨料磨具可以达到很高工作速度，由于具有这些优势，电镀超硬磨料磨具在高速、超高速磨削领域占据着重要地位。
虽然得到了广泛的应用，但是单层磨粒结构的电镀超硬磨料磨具存在着一个致命的缺陷，即磨粒实际上只被机械包埋镶嵌在镀层金属里，由于是单层磨料结构，表层磨料一旦脱落则会造成电镀超硬磨料磨具的报废；想要增加镀层金属对磨料的把持力就必须增加镀层厚度，其结果就会造成磨粒裸露高度容屑空间减小，磨具容易发生堵塞，散热效果差，进而造成工件表面发生烧伤，为此，亟需一种提高电镀超硬磨料磨具使用寿命、减少磨削烧伤的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用寿命长且不易产生磨削烧伤的电镀超硬磨料磨具。
同时，本发明的目的还在于提供上述电镀超硬磨料磨具的制备方法以及其磨料单元的制备方法。
为了解决上述问题，本发明的电镀超硬磨料磨具采用以下技术方案：电镀超硬磨料磨具，包括磨具基体，所述磨具基体通过电镀固定设置有磨料单元，所述磨料单元包括两个以上的磨粒，磨料单元的磨粒通过磨粒结合剂结合在一起，磨料单元使得磨具基体上形成了至少两层磨粒。
所述磨料单元为球形磨料单元。
所述磨粒结合剂为多孔结合剂。
所述多孔结合剂为多孔陶瓷结合剂。
电镀超硬磨料磨具的制备方法采用以下技术方案：电镀超硬磨料磨具的制备方法，包括以下步骤：1）将磨粒与磨粒结合剂在临时湿润剂作用下进行造粒处理以制得球形单元，球形单元包括两个以上的磨粒，磨粒之间充满磨粒结合剂；2）对步骤1）制得的球形单元进行烘干；3）通过烧结炉对经过步骤2）烘干的球形单元进行烧成，烧成后的球形单元即形成磨料单元；4）将磨料单元电镀在相应的磨具基体上。
步骤3）中，烧成时将烘干后的球形单元置于石英砂中，使石英砂将球形单元彼此隔离。
所述磨粒结合剂为多孔结合剂。
磨料单元制备方法采用以下技术方案：磨料单元制备方法，包括以下步骤：1）将磨粒与磨粒结合剂在临时湿润剂作用下进行造粒处理以制得球形单元，球形单元包括两个以上的磨粒，磨粒之间充满磨粒结合剂；2）对步骤1）制得的球形单元进行烘干；3）通过烧结炉对经过步骤2）烘干的球形单元进行烧成，烧成后的球形单元即形成磨料单元。
步骤3）中，烧成时将烘干后的球形单元置于石英砂中，使石英砂将球形单元彼此隔离。
所述磨粒结合剂为多孔结合剂。
由于采用了磨料单元，磨料单元包括两个以上的磨粒，磨料单元的磨粒通过磨粒结合剂结合在一起，并且磨料单元使得磨具基体上形成了至少两层磨粒，因此使得磨具基体的表层形成了微观磨料单元、宏观为电镀复合层的结构状态，不至于一层磨粒脱落便造成磨具的报废，从而可增长磨具的使用寿命；另外，磨料单元较之于现有技术中的磨粒来说，粒径势必更大，从而可相应的适当加厚电镀层的厚度，保证磨料单元与磨具基体的结合强度的前提下，不会导致磨粒的裸露高度容屑空间过小，从而可减少磨削烧伤情况发生。综上所述，本发明的电镀超硬磨料磨具同时具备使用寿命长和不易产生磨削烧伤的特性。
附图说明
图1是现有技术中的电镀超硬磨料磨具的结构示意图；
图2是本发明的电镀超硬磨料磨具的镀层结构示意图；
图3是磨料单元的结构示意图。
具体实施方式
电镀超硬磨料磨具的实施例1，如图2-3所示，该磨具包括磨具基体、磨料单元11和电镀层12。
磨具基体的结构及材质均为现有技术，因此图中没有示出，此处也不予赘述。
磨料单元11通过电镀层12固定在磨料基体上，每个磨料单元均包括两个以上的磨粒111，磨料单元的磨粒111通过磨粒结合剂112结合在一起，在本实施例中，磨料单元呈球形，磨粒结合剂112采用的是多孔结合剂，具体为陶瓷多孔结合剂（其它实施例中，还可以为金属多孔结合剂），多孔结合剂的使用使得磨料单元上形成了多孔结构，多孔结构在磨具磨削过程中可起到很好的容屑、排屑作用，并能将冷却液及时带入磨削区域，加强磨削区域的冷却效果，进一步避免传统电镀超硬磨料磨具的磨削烧伤现象。磨料单元使得磨具基体上形成了至少两层磨粒。
在电镀超硬磨料磨具的其它实施例中，磨料单元的形状还可以为其它的立体几何形状或者不规则立体形状。
电镀超硬磨料磨具的制备方法采用的实施例，该方法包括以下步骤：1）将磨粒与磨粒结合剂在临时湿润剂作用下进行造粒处理以制得球形单元，球形单元包括两个以上的磨粒，磨粒之间充满磨粒结合剂，磨粒结合剂为多孔结合剂，具体为陶瓷多孔结合剂；2）对步骤1）制得的球形单元进行烘干；3）通过烧结炉对经过步骤2）烘干的球形单元进行烧成，烧成后的球形单元即形成磨料单元；4）将磨料单元电镀在相应的磨具基体上，电镀工艺与现有技术中的电镀工艺相同，此处不予赘述。
步骤3）中，烧成时将烘干后的球形单元置于石英砂中，使石英砂将球形单元彼此隔离，由此不仅可以避免球形单元之间粘连，而且可以使各球形单元受热均匀。在烧成的过程中，陶瓷结合剂熔化，球形单元内部磨粒之间形成牢固的陶瓷结合剂桥接。
通过上述方法可制备上述实施例中所述的电镀超硬磨料磨具。
磨料单元制备方法的实施例，该方法与上述电镀超硬磨料磨具的制备方法采用的实施例中制备磨料单元的方法相同，此处不予赘述。

Claims (10)

1.电镀超硬磨料磨具，包括磨具基体，其特征在于，所述磨具基体通过电镀固定设置有磨料单元，所述磨料单元包括两个以上的磨粒，磨料单元的磨粒通过磨粒结合剂结合在一起，磨料单元使得磨具基体上形成了至少两层磨粒。
2.根据权利要求1所述的电镀超硬磨料磨具，其特征在于，所述磨料单元为球形磨料单元。
3.根据权利要求1或2所述的电镀超硬磨料磨具，其特征在于，所述磨粒结合剂为多孔结合剂。
4.根据权利要求3所述的电镀超硬磨料磨具，其特征在于，所述多孔结合剂为多孔陶瓷结合剂。
5.电镀超硬磨料磨具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将磨粒与磨粒结合剂在临时湿润剂作用下进行造粒处理以制得球形单元，球形单元包括两个以上的磨粒，磨粒之间充满磨粒结合剂；2）对步骤1）制得的球形单元进行烘干；3）通过烧结炉对经过步骤2）烘干的球形单元进行烧成，烧成后的球形单元即形成磨料单元；4）将磨料单元电镀在相应的磨具基体上。
6.根据权利要求5所述的电镀超硬磨料磨具的制备方法，其特征在于，步骤3）中，烧成时将烘干后的球形单元置于石英砂中，使石英砂将球形单元彼此隔离。
7.根据权利要求5或6所述的电镀超硬磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述磨粒结合剂为多孔结合剂。
8.磨料单元制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将磨粒与磨粒结合剂在临时湿润剂作用下进行造粒处理以制得球形单元，球形单元包括两个以上的磨粒，磨粒之间充满磨粒结合剂；2）对步骤1）制得的球形单元进行烘干；3）通过烧结炉对经过步骤2）烘干的球形单元进行烧成，烧成后的球形单元即形成磨料单元。
9.根据权利要求8所述的磨料单元制备方法，其特征在于，步骤3）中，烧成时将烘干后的球形单元置于石英砂中，使石英砂将球形单元彼此隔离。
10.根据权利要求8或9所述的磨料单元制备方法，其特征在于，所述磨粒结合剂为多孔结合剂。
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