CN106584299A - 一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,包括以下步骤:基体及磨料的准备、磨料的镀前处理、电镀液的配制、基体镀前处理和预镀、模腔植砂、化学镀的加厚、镀后的钝化处理、检验和包装。本发明的优点:复合镀砂轮具有高度仿形的特性,磨料成型面一致性可达95%以上;电镀固结磨料后等高性强,能够使磨料最大限度的同时参与磨削,提高了加工效率;保形性好,在连续的磨削状态下砂轮曲面形状几乎不发生变化,从而保证了砂轮的磨削效率与加工精度,极大的延长了砂轮的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮及制造领域,具体讲是一种高精度仿形砂轮及制造方法,主要用于液压泵定转子、变速箱齿轮、减速机齿轮、风能发电增速机齿轮、工业空气压缩机蜗杆等成型磨削领域应用。
背景技术
对于复杂加工面的精密磨削,电镀砂轮与青铜磨具砂轮和树脂磨具砂轮相比有着结合力强,气孔率低等独特的优势。然而由于磨料的不等高性和电镀时的尖端效应,造成其在生产时不可避免的产生一些细微偏差,而未能达到现在科学要求的微米级级别;虽然有电镀滚轮的成熟工艺,但它的操作复杂,生产周期长,对于一些较复杂的型面很难保证一次性成品率。现迫切需要高精度砂轮的一次成型技术已经提到了研究议程,本发明解决了上述砂轮所面临的问题,对于复杂曲面砂轮的制造提供了一种有效的解决方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,包括以下步骤:基体及磨料的准备、磨料的镀前处理、电镀液的配制、基体镀前处理和预镀、模腔植砂、化学镀的加厚、镀后的钝化处理、检验和包装;
电镀液成分包括:七水硫酸镍260~270g/L、七水硫酸钴8~10g/L、一水硫酸锰1.0~1.1g/L、六水氯化镍30~35g/L、硼酸38~42g/L、1,4-丁炔二醇0.6~0.8g/L、糖精1.2~1.5g/L、烯丙基磺酸钠0.8~1.0g/L、丙烷磺酸吡啶鎓盐0.4~0.5g/L、998A稀土镀镍添加剂0.4~0.5g/L、C12H25SO4Na 0.10~0.15g/L、温度43~45℃、pH4.4~4.6和电流密度0.5~1.0A/dm2。
优选地,所述磨料的镀前处理为:
a、采取共振筛选使所选磨料晶型尺寸一致,确保镀层磨料均匀平整;
b、进一步对所选磨料选磁处理;
c、消磁完毕后用50%硝酸和50%氢氧化钠各煮沸1小时,再用去离子水冲洗至中性;
d、最后用镍钴锰电镀液浸泡磨料,浸泡时间为12小时,以增加磨粒的浸润性。
优选地,所述电镀液的配制:在搅拌状态下将主盐用温水溶解加入镀槽,所用温水的水温为40℃~45℃,采用双氧水—活性炭联合处理,镀液过滤后加入各种添加剂混合均匀,调整pH 4.4~4.6。
优选地,所述基体镀前处理和预镀:基体进行除油、酸洗、电解、弱侵蚀联合处理,并迅速带电入槽进行预镀,预镀电流控制在0.8-1A/dm2。
优选地,所述模腔植砂:采用塑料仿形模腔进行植砂,并运用超声波的空化作用可使模腔中的磨粒定向分布,以达到磨粒在镀层上的分布等高均匀致密,其中超声波的频率为48-53赫兹。
优选地,所述镀后的钝化处理:用钝化液对砂轮浸泡处理,目的提高镀层的抗氧化性及耐蚀能力。最后用蒸馏水冲洗干净后放入烘箱处理2小时,烘箱的温度为,180~200℃,以消除氢脆现象进一步提高镀层的结合力改善砂轮的整体力学性能。
本发明的优点在于:
本发明采用复合镀层为基质的金属镀层,与镍钴合金镀层相比硬度(HRC)增加了一倍,提高了镀层的耐磨性能。
采用模腔电镀植砂,砂层均匀性较易控制;砂层单薄一致性强,有助于均匀镀液的液相传质,从而有效避免了镀层中的针孔及叠砂,为保证砂轮的一次性上砂成型提供了一种可靠的解决方法。
超声波的空化定向排列作用有助于使磨料等高趋于一致性,为使砂轮的整体精度和耐磨性提高了一个台阶。复合镀砂轮可以高度仿形,磨料成型面一致性可达95%以上,等高性强,能够使磨料最大限度的同时参与磨削,提高了磨削效率;同时也保证了在不断的磨削状态下砂轮曲面形状不发生变化,确保了砂轮的磨削精度。从而极大的延长了砂轮的使用寿命。
化学镀液的加厚速率具有各向一致性,采用基体转动和流动着的化学镀液加厚镀层,可以确保镀层的厚度均匀一致,避免了电镀过程中的尖端效应。
钝化剂的钝化作用可以有效避免砂轮在运输、存放和使用过程中的氧化现象,提高了镀层的抗腐蚀能力,保证了砂轮镀层在整个使用周期都具有良好的力学性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在电镀上砂过程中采用仿形的模腔进行植砂,并有超声波的空化作用使砂粒定向进行排列;随后用化学镀进行加厚镀,保证了砂轮上砂粒整体埋入率的一致性。制造出的砂轮磨削效率高,形状尺寸控制可达微米级。
本发明提供的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,包括以下步骤:基体及磨料的准备、磨料的镀前处理、电镀液的配制、基体镀前处理和预镀、模腔植砂、化学镀的加厚、镀后的钝化处理、检验和包装。
化学镀液对上砂基体加厚以确保镀层致密均匀,以避免电镀加厚过程中的尖端效应影响,同时增强了镀层的结合力。
电镀液成分包括:七水硫酸镍260~270g/L、七水硫酸钴8~10g/L、一水硫酸锰1.0~1.1g/L、六水氯化镍30~35g/L、硼酸38~42g/L、1,4-丁炔二醇0.6~0.8g/L、糖精1.2~1.5g/L、烯丙基磺酸钠0.8~1.0g/L、丙烷磺酸吡啶鎓盐0.4~0.5g/L、998A稀土镀镍添加剂0.4~0.5g/L、C12H25SO4Na 0.10~0.15g/L、温度43~45℃、pH4.4~4.6和电流密度0.5~1.0A/dm2。
上述成分本方案优选为:七水硫酸镍265g/L、七水硫酸钴9g/L、一水硫酸锰1.0g/L、六水氯化镍33g/L、硼酸40g/L、1,4-丁炔二醇0.7g/L、糖精1.3g/L、烯丙基磺酸钠0.9g/L、丙烷磺酸吡啶鎓盐0.5g/L、998A稀土镀镍添加剂0.45g/L、添加剂A 24g/L、添加剂B2.5g/L、C12H25SO4Na 0.13g/L、温度T 44℃、pH 4.5和电流密度ic0.8A/dm2。
所述磨料的镀前处理为:
a、采取共振筛选使所选磨料晶型尺寸一致,确保镀层磨料均匀平整;
b、进一步对所选磨料选磁处理;
c、消磁完毕后用50%硝酸和50%氢氧化钠各煮沸1小时,再用去离子水冲洗至中性;
d、最后用镍钴锰电镀液浸泡磨料,浸泡时间为12小时,以增加磨粒的浸润性。
所述电镀液的配制:在搅拌状态下将主盐用温水溶解加入镀槽,所用温水的水温为40℃~45℃,采用双氧水—活性炭联合处理,镀液过滤后加入各种添加剂混合均匀,调整pH 4.4~4.6。
所述基体镀前处理和预镀:基体进行除油、酸洗、电解、弱侵蚀联合处理,并迅速带电入槽进行预镀,预镀电流控制在0.8-1A/dm2。
所述模腔植砂:采用塑料仿形模腔进行植砂,并运用超声波的空化作用可使模腔中的磨粒定向分布,以达到磨粒在镀层上的分布等高均匀致密,其中超声波的频率为48-53赫兹,本方案优选为50赫兹。
所述镀后的钝化处理:用钝化液对砂轮浸泡处理,目的提高镀层的抗氧化性及耐蚀能力。最后用蒸馏水冲洗干净后放入烘箱处理2小时,烘箱的温度为,180~200℃,以消除氢脆现象进一步提高镀层的结合力改善砂轮的整体力学性能。
Claims (6)
1.一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,包括以下步骤:基体及磨料的准备、磨料的镀前处理、电镀液的配制、基体镀前处理和预镀、模腔植砂、化学镀的加厚、镀后的钝化处理、检验和包装;
电镀液成分包括:七水硫酸镍260~270g/L、七水硫酸钴8~10g/L、一水硫酸锰1.0~1.1g/L、六水氯化镍30~35g/L、硼酸38~42g/L、1,4-丁炔二醇0.6~0.8g/L、糖精1.2~1.5g/L、烯丙基磺酸钠0.8~1.0g/L、丙烷磺酸吡啶鎓盐0.4~0.5g/L、998A稀土镀镍添加剂0.4~0.5g/L、C12H25SO4Na 0.10~0.15g/L、温度43~45℃、pH 4.4~4.6和电流密度0.5~1.0A/dm2。
2.根据权利要求1所述的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,所述磨料的镀前处理为:
a、采取共振筛选使所选磨料晶型尺寸一致,确保镀层磨料均匀平整;
b、进一步对所选磨料选磁处理;
c、消磁完毕后用50%硝酸和50%氢氧化钠各煮沸1小时,再用去离子水冲洗至中性;
d、最后用镍钴锰电镀液浸泡磨料,浸泡时间为12小时,以增加磨粒的浸润性。
3.根据权利要求1所述的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,所述电镀液的配制:在搅拌状态下将主盐用温水溶解加入镀槽,所用温水的水温为40℃~45℃,采用双氧水—活性炭联合处理,镀液过滤后加入各种添加剂混合均匀,调整pH 4.4~4.6。
4.根据权利要求1所述的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,所述基体镀前处理和预镀:基体进行除油、酸洗、电解、弱侵蚀联合处理,并迅速带电入槽进行预镀,预镀电流控制在0.8-1A/dm2。
5.根据权利要求1所述的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,所述模腔植砂:采用塑料仿形模腔进行植砂,并运用超声波的空化作用可使模腔中的磨粒定向分布,以达到磨粒在镀层上的分布等高均匀致密,其中超声波的频率为48-53赫兹。
6.根据权利要求1所述的一种高精度异型砂轮的复合镀制造方法,其特征在于,所述镀后的钝化处理:用钝化液对砂轮浸泡处理,目的提高镀层的抗氧化性及耐蚀能力。最后用蒸馏水冲洗干净后放入烘箱处理2小时,烘箱的温度为,180~200℃,以消除氢脆现象进一步提高镀层的结合力改善砂轮的整体力学性能。
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