CN108411355A - 一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，属于超硬磨料制品制造技术领域，轮毂型电镀超薄金刚石切割片简称为切割片，所述切割片包括铝合金基体，首先将刀刃出露后的切割片安装在竖直转轴上，竖直转轴安装在安装通孔内，调节竖直转轴让切割片浸没在酸性电解液中，以切割片为阳极，以不锈钢棒作为阴极对刀刃进行电解，阳极与阴极之间的间隙为5cm～20cm，电解过程中，竖直转轴带动切割片在酸性电解液中转动；然后根据刀刃中金刚石粒度的不同控制电解时间，最终达到刀刃上下两侧面金刚石出露一致；整个刀刃完全浸入酸性电解液中进行电化学溶解，仅需20s～80s即可完成；而现有的小区域交替溶解速度则需30min左右。

Description

一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法
技术领域
本发明属于超硬磨料制品制造技术领域，特别涉及一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法。
背景技术
轮毂型电镀超薄金刚石切割片是一种磨料层厚度为10μm～150μm，用于半导体和工程陶瓷等硬脆材料精密切割与开槽的超硬磨料制品。在轮毂型电镀超薄金刚石切割片的制造工艺中，电镀后的磨料层即金刚石复合镀层，附着在铝合金基体表面，需要将磨料层上的部分铝合金基体去除，才能实现刀刃出露。
将刀刃与铝合金基体粘合的一面称为上侧面，将刀刃远离铝合金基体粘合的一面称为下侧面，刀刃出露后，由于上侧面的金刚石完全被镀层金属包镶，而下侧面的金刚石出露在外，导致两侧面金刚石颗粒出露不一致，在使用过程中，刀刃两侧面是同时参与磨削的，这就导致刀刃两侧面磨削力不同，会在切割过程中产生严重的切割质量缺陷，因此需要对出露后刀刃进行开刃，以保证工作层两侧面金刚石出露一致。
发明内容
本发明目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法；为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，轮毂型电镀超薄金刚石切割片简称为切割片，所述切割片包括铝合金基体，在铝合金基体中心处设有安装通孔，首先将刀刃出露后的切割片安装在竖直转轴上，竖直转轴安装在安装通孔内，调节竖直转轴让切割片浸没在酸性电解液中，以切割片为阳极，以不锈钢棒作为阴极对刀刃进行电解，阳极与阴极之间的间隙为5cm～20cm，电解过程中，竖直转轴带动切割片在酸性电解液中转动；然后根据刀刃中金刚石粒度的不同控制电解时间，最终达到刀刃上下两侧面金刚石出露一致。
优选的，所述酸性电解液的温度为40℃～60℃, 酸性电解液成份的质量比为: 硫酸：磷酸：水=（2～5）:（2～6）:1。
优选的，电解电压为4V～12V；
优选的，电解电流密度为15A/dm2～20A/dm2。
优选的，切割片在酸性电解液中的旋转转速为50r/min～300r/min、电解时间为20s～80s。
优选的，所述不锈钢棒作为多个，且不锈钢棒绕切割片的周向均匀分布。
优选的，在铝合金基体上一体设有向外侧延伸的安装部，在安装部底部电镀连接（有磨料层，其中，刀刃的出露方法包括如下步骤：
A：首先对磨料层需要露出刀刃部分对应的安装部厚度车削加工至0.05毫米～0.10毫米；
B：然后将切割片安装在竖直转轴上，竖直转轴安装在安装通孔内，调节竖直转轴让切割片位于由氢氧化钠和水组成的化学溶液中进行化学溶解，同时竖直转轴带动切割片在化学溶液中转动；
C：根据安装部铝合金基体的厚度确定溶解时间，最终达到磨料层刀刃的出露。
优选的，在步骤B中所述化学溶液的组成为50g/L～200g/L的氢氧化钠，其余为水。
优选的，在步骤B中所述化学溶液的温度为40℃～90℃。
优选的，在步骤B中切割片在化学溶液中的旋转转速为50r/min～300r/min、时间为15min～25min。
本发明中刀刃出露方法的有益效果为：（1）加工速度快：使用精密数控车床对电镀后的切割片进行车削加工，对磨料层需要露出刀刃部分对应的安装部厚度车削加工至0.05毫米～0.10毫米的时间约1min，化学溶解时间约20min，总时间小于26min；而现有的小区域交替电化学溶解0.20mm厚度的铝合金层需要140min，因此大大缩短了加工时间；
（2）设备简易：化学溶解槽制作简易，仅需塑料槽、旋转部件、温控装置；所用精密数控车床为通用车床，易于采购，成本低；而现有的电化学溶解装置需要导液系统、精密位移部件、脉冲电源等，无成熟设备，且自制难度大。
（3）薄切割片入化学溶解槽后，不需要不断调节极间间距，到时间关闭开关，取出即可，操作简单。
本发明中刀刃开刃方法的有益效果为：（1）开刃速度快：整个刀刃完全浸入酸性电解液中进行电化学溶解，仅需20s～80s即可完成；而现有的小区域交替溶解速度则需30min左右；
（2）设备简易：刀刃的工作面与阴极棒间隙要求为5cm～20cm，不需要高精度进给部件来进行间隙控制；仅需要塑料槽、阴极棒、旋转部件、温控装置、电解电源等即可，易于自制或购买；
（3）操作简单：切割片入槽后，不需要不断调节极间间距，到时间关闭开关，取出即可，操作简单。
（4）电解后切割片的上侧面、工作面、下侧面光亮、美观，形状精度不变，上下两侧面金刚石颗粒出露一致。
附图说明
图1为切割片车削前的结构示意图；
图2为切割片车削后的结构示意图；
图3为切割片位于化学溶液中的状态图；
图4为切割片刀刃出露后结构示意图；
图5为切割片位于酸性电解液中开刃状态图；
图6为开刃前刀刃上侧面的扫描电镜图；
图7为开刃后刀刃上侧面的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
如图1至图4所示，一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃出露方法，轮毂型电镀超薄金刚石切割片简称为切割片9，所述切割片9包括铝合金基体3，在铝合金基体3中心处设有安装通孔4，在铝合金基体3上一体设有向外侧延伸的安装部2，在安装部2底部电镀连接有磨料层1，磨料层1为金刚石材质，包括如下步骤：
A：首先对磨料层1需要露出刀刃部分对应的安装部5厚度车削加工至0.05毫米～0.10毫米；
B：然后将切割片9安装在竖直转轴8上，竖直转轴8安装在安装通孔4内，调节竖直转轴8让切割片9位于由氢氧化钠和水组成的化学溶液6中进行化学溶解，同时竖直转轴8带动切割片9在化学溶液6中转动，化学溶液6盛装在化学溶解槽7内；
C：根据安装部铝合金基体的厚度确定溶解时间，最终达到磨料层刀刃10的出露。
其中，在步骤B中所述化学溶液6的组成为50g/L～200g/L的氢氧化钠，其余为水；所述化学溶液6的温度为40℃～90℃；
切割片9在化学溶液6中的旋转转速为50r/min～300r/min；切割片9在化学溶液6中的时间为15min～25min。
如图5至图7所示，将上述刀刃10出露后的切割片9安装在竖直转轴8上，竖直转轴8安装在安装通孔4内，调节竖直转轴8让切割片9浸没在酸性电解液14（酸性电解液成份的质量比为: 硫酸：磷酸：水=（2～5）:（2～6）:1）中，以切割片9为阳极，以不锈钢棒15作为阴极对刀刃10进行电解，阳极（刀刃10的工作面12）与阴极之间的间隙为5cm～20cm，电解过程中，竖直转轴8带动切割片9在酸性电解液14中转动；然后根据刀刃10中金刚石粒度的不同控制电解时间，最终达到刀刃10上侧面11和下侧面13金刚石出露一致。
其中，所述酸性电解液14的温度为40℃～60℃；电解电压为4V～12V；电解电流密度为15A/dm2～20A/dm2；切割片在酸性电解液14中的旋转转速为50r/min～300r/min、电解时间为20s～80s。
为了更充分地对刀刃10进行电解，所述不锈钢棒15作为多个，且不锈钢棒15绕切割片9的周向均匀分布，优选地不锈钢棒15为六个。
如图6和图7所示，为刀刃10上侧面11经过上述电解后的对照图。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，轮毂型电镀超薄金刚石切割片简称为切割片，所述切割片包括铝合金基体，在铝合金基体中心处设有安装通孔，其特征在于， 首先将刀刃出露后的切割片安装在竖直转轴上，竖直转轴安装在安装通孔内，调节竖直转轴让切割片浸没在酸性电解液中，以切割片为阳极，以不锈钢棒作为阴极对刀刃进行电解，阳极与阴极之间的间隙为5cm～20cm，电解过程中，竖直转轴带动切割片在酸性电解液中转动；然后根据刀刃中金刚石粒度的不同控制电解时间，最终达到刀刃上下两侧面金刚石出露一致。
2.根据权利要求1所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，所述酸性电解液的温度为40℃～60℃, 酸性电解液成份的质量比为: 硫酸：磷酸：水=（2～5）:（2～6）:1。
3.根据权利要求2所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，电解电压为4V～12V。
4.根据权利要求3所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，电解电流密度为15A/dm2～20A/dm2。
5.根据权利要求4所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，切割片在酸性电解液中的旋转转速为50r/min～300r/min、电解时间为20s～80s。
6.根据权利要5所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，所述不锈钢棒作为多个，且不锈钢棒绕切割片的周向均匀分布。
7.根据权利要求1至6任一项所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，在铝合金基体上一体设有向外侧延伸的安装部，在安装部底部电镀连接（有磨料层，其中，刀刃的出露方法包括如下步骤：
A：首先对磨料层需要露出刀刃部分对应的安装部厚度车削加工至0.05毫米～0.10毫米；
B：然后将切割片安装在竖直转轴上，竖直转轴安装在安装通孔内，调节竖直转轴让切割片位于由氢氧化钠和水组成的化学溶液中进行化学溶解，同时竖直转轴带动切割片在化学溶液中转动；
C：根据安装部铝合金基体的厚度确定溶解时间，最终达到磨料层刀刃的出露。
8.根据权利要求7所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，在步骤B中所述化学溶液的组成为50g/L～200g/L的氢氧化钠，其余为水。
9.根据权利要求8所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，在步骤B中所述化学溶液的温度为40℃～90℃。
10.根据权利要求9所述的轮毂型电镀超薄金刚石切割片的刀刃开刃方法，其特征在于，在步骤B中切割片在化学溶液中的旋转转速为50r/min～300r/min、时间为15min～25min。
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