CN110055568B - 一种分段电镀金刚石切割线制造装置及使用方法及切割线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分段电镀金刚石切割线制造装置及使用方法及切割线，属于金刚石切割线生产设备技术领域，所述制造装置包括电镀电源、上砂组件和导电组件，所述电镀电源输出电流为矩形脉冲电流，上砂组件包括盛有电镀液的电镀槽，所述电镀槽内部第一屏蔽板、第二屏蔽板相对且间隔设置以形成供基线匀速通过的间隙，且第一屏蔽板、第二屏蔽板上设置若干过电孔，导电组件分别与电镀电源阴极、阳极电连接，本发明的上砂组件中没有运动部件或零件，避免了电镀液中的金刚石磨料对运动部件的磨损，运行可靠，同时，可实现基线的分段上砂，切割过程中冲击小，不易断线，提高切割效率，使得切割线能够实现长期稳定使用。

Description

一种分段电镀金刚石切割线制造装置及使用方法及切割线

技术领域

本发明属于金刚石切割线生产设备技术领域，具体地说涉及一种分段电镀金刚石切割线制造装置及使用方法及切割线。

背景技术

电镀金刚石切割线是采用电沉积镍的方法将金刚石微粉固结到钢线上形成的切割工具，主要用于硅晶体、蓝宝石等硬脆材料的切割加工。

电镀金刚石切割线的主要生产过程如下：钢线的前处理、预镀、上砂、加厚。前处理主要是指对钢线进行碱洗，酸洗、清洗等过程，去除钢线表面的油污和锈层等杂质。预镀是指在钢线表面预镀一层镍，以提高镀层和钢线的结合力。上砂是指通过电沉积金属镍将金刚石磨料初步固结到钢线基体上。加厚是指对通过进一步的电沉积金属将上砂中初步固结的金刚石牢固地把持在钢线基体上。电镀金刚石切割线的生产过程一般连续进行，生产的电镀金刚石切割线表面形成连续分布的含有金刚石颗粒的镀层，这种金刚石切割线可称为金刚石颗粒连续分布的切割线。金刚石颗粒连续分布的切割线在使用过程中主要存在以下问题：(1)容屑空间较小，切割过程中金刚石颗粒间形成的容屑空间容易被堵塞，因此切割效率较低；(2)切割线的带液能力低，切割区的润滑、冷却不充分。

分段上砂的金刚石切割线是指金刚石切割线上含有金刚石颗粒的电镀层不连续，分为电镀段和非电镀段，电镀段上表面有固结有金刚石颗粒镀层，而非电镀段上没有固结金刚石颗粒。电镀段和非电镀段间隔分布。电镀段起切割作用，而非电镀段主要起容屑作用和携带切削液的作用。因此，分段上砂的金刚石切割线的切割效率高，切割区冷却充分。现有的分段上砂的方法主要有三种，一种是采用遮盖的方法将非上砂电镀段和电镀液隔开，如申请号：CN201410136210，工作时钢线在电镀液中的运行是间歇性的，生产效率低，设备复杂，电镀槽中驱动遮覆模具的机构容易被电镀液中的金刚石损坏。第二种是采用在非电镀段涂覆绝缘涂层的方法实现分段上砂，如申请号：CN201710683794，降低了非电镀段的容屑能力。第三种是通过和切割线一起移动的绝缘屏蔽装置防止非电镀段上砂，如申请号：CN201410329088，虽然解决了以上两种方法的不足，但是上砂装置的运动部件较多，设备复杂，连续运行的可靠性较差，并且生产出的电镀金刚石切割线的电镀段和非电镀段存在明显的直径差，切割过程冲击较大，容易断线。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种分段电镀金刚石切割线制造装置及使用方法及由所述装置制造的切割线。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分段电镀金刚石切割线制造装置，包括：

电镀电源，其为单向脉冲电源，其输出电流为矩形脉冲电流；

上砂组件，其包括盛有电镀液的电镀槽，所述电镀槽内部设有第一屏蔽板和第二屏蔽板，所述第一屏蔽板、第二屏蔽板相对且间隔设置以形成供基线匀速通过的间隙，且第一屏蔽板、第二屏蔽板上沿着电镀槽的长度方向等间距的设置若干过电孔；

以及分别与电镀电源阴极、阳极电连接的导电组件。

作为优选，所述第一屏蔽板、第二屏蔽板沿着电镀槽的长度方向设置，且第一屏蔽板、第二屏蔽板的端部分别与电镀槽的端部固连。

作为优选，所述过电孔沿着电镀槽的长度方向等间距设置，位于第一屏蔽板、第二屏蔽板上的过电孔对应设置，且位于间隙内的基线正对过电孔设置。

作为优选，所述电镀槽的两端分别设有与其相连通的入口副槽、出口副槽，所述电镀槽与注液管连通，所述入口副槽、出口副槽分别与出液管连通。

作为优选，所述导电组件包括与电镀电源阴极电连接的导电轮、与电镀电源阳极电连接的阳极钛篮，所述基线经导电轮进入上砂组件，盛装有金属镍的阳极钛篮位于电镀槽内，且阳极钛篮与第一屏蔽板、第二屏蔽板平行设置。

作为优选，所述导电轮设为2个，且2个导电轮分别位于入口副槽、出口副槽。

作为优选，所述阳极钛篮设为2个，2个阳极钛篮分别与第一屏蔽板、第二屏蔽板对应设置，且2个阳极钛篮分别位于电镀槽的槽壁上。

另，本发明还提供一种分段电镀金刚石切割线制造装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：接通电镀电源，基线通过导电轮进入电镀槽，并从第一屏蔽板、第二屏蔽板上的过电孔之间匀速通过；

S2：配合电镀电源输出的矩形脉冲电流，基线经过过电孔时，阳极钛篮和基线之间有电流通过，在电沉积作用下，镍沉积到基线上并将和基线接触的金刚石固结到基线上形成电镀段；

S3：基线位于相邻2个过电孔之间时，由于第一屏蔽板、第二屏蔽板的作用，阳极钛篮和基线之间没有电流通过，镍与金刚石无法固结到基线上形成非电镀段；

S4：重复步骤S2至S3，直至基线输出电镀槽。

另，本发明还提供一种由所述分段电镀金刚石切割线制造装置制造的切割线，所述切割线表面间隔的均布电镀段和非电镀段，所述电镀段包括圆柱段及呈锥状的过渡段，所述过渡段为2段，且2段过渡段分别位于圆柱段的两端。

作为优选，所述电镀段长度为Ld，非电镀段长度为Lf，过渡段长度为Lg，基线运行速度为Vs，矩形脉冲电流的通电时间为Ton、断电时间为Toff，过电孔长度为L1，相邻2个过电孔之间的距离为L2，则L1＝Ld-Lg；

L2＝Lf+Lg；

Ton＝(L1-Lg)/Vs；

Toff＝(L2+Lg)/Vs。

本发明的有益效果是：

结构简单，上砂组件中没有运动部件或零件，避免了电镀液中的金刚石磨料对运动部件的磨损，运行可靠，同时，通过优选过电孔长度、相邻2个过电孔之间的距离以及采用电镀电源形成一定周期的脉冲放电来实现基线的分段上砂，切割过程中冲击小，不易断线，提高切割效率，使得切割线能够实现长期稳定使用。

附图说明

图1是本发明的整体结构前视图；

图2是本发明的整体结构俯视图；

图3是第一屏蔽板的结构示意图；

图4是矩形脉冲电流的示意图；

图5是切割线的结构示意图。

附图中：1-电镀电源、2-基线、3-导电轮、4-过线孔、5-上砂组件、501-入口副槽、502-电镀槽、503-注液管、504-出液管、505-出口副槽、6-第一屏蔽板、7-阳极钛篮、8-过电孔、9-第一导线、10-第二导线、11-电镀段、1101-过渡段、1102-圆柱段、12-非电镀段、13-金刚石磨料、14-第二屏蔽板。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

实施例一：

如图1和图2所示，一种分段电镀金刚石切割线制造装置，包括电镀电源1、上砂组件5和导电组件。具体的，电镀电源1为单向脉冲电源，其输出电流为矩形脉冲电流，如图4所示。

上砂组件5包括盛有电镀液的电镀槽502，所述电镀液中混合有金刚石磨料。所述电镀槽502内部设有第一屏蔽板6和第二屏蔽板14，所述第一屏蔽板6、第二屏蔽板14沿着电镀槽502的长度方向设置，且第一屏蔽板6、第二屏蔽板14的端部分别与电镀槽502的端部固连。所述电镀槽502的端部设有供基线2匀速通过的过线孔4，同时，第一屏蔽板6、第二屏蔽板14相对且间隔设置以形成供基线2匀速通过的间隙，如图3所示，第一屏蔽板6、第二屏蔽板14上沿着电镀槽502的长度方向等间距的设置若干过电孔8，位于第一屏蔽板6、第二屏蔽板14上的过电孔8对应设置，且位于间隙内的基线2正对过电孔8设置。

导电组件包括与电镀电源1阴极通过第一导线9电连接的导电轮3、与电镀电源1阳极通过第二导线10电连接的阳极钛篮7，所述基线2经导电轮3进入上砂组件5，盛装有金属镍的阳极钛篮7位于电镀槽502内，且阳极钛篮7与第一屏蔽板6、第二屏蔽板14平行设置。本实施例中，所述电镀槽502的两端分别设有与其相连通的入口副槽501、出口副槽505，所述电镀槽502与注液管503连通，实现电镀液进液。所述入口副槽501、出口副槽505分别与出液管504连通，实现电镀液出液。所述导电轮3设为2个，且2个导电轮3分别位于入口副槽501、出口副槽505，相对应的，所述阳极钛篮7设为2个，2个阳极钛篮7分别与第一屏蔽板6、第二屏蔽板14对应设置，且2个阳极钛篮7分别位于电镀槽502的槽壁上。

采用上述分段电镀金刚石切割线制造装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：接通电镀电源1，基线2通过导电轮3、过线孔4进入电镀槽502，并从第一屏蔽板6、第二屏蔽板14上的过电孔8之间匀速通过；

S2：配合电镀电源1输出的矩形脉冲电流，基线2经过过电孔8时，电镀电源1为输出矩形脉冲电流的通电状态，阳极钛篮7和基线2之间有电流通过，在电沉积作用下，镍沉积到基线2上并将和基线2接触的金刚石磨料13固结到基线2上形成电镀段；

S3：基线2位于相邻2个过电孔8之间时，由于第一屏蔽板6、第二屏蔽板14的作用，阳极钛篮7和基线2之间没有电流通过，不能实现电沉积过程，镍与金刚石磨料13无法固结到基线2上形成非电镀段；

S4：重复步骤S2至S3，直至基线2输出电镀槽502，也就是说，在整个过程中，基线2连续且匀速运行，而第一屏蔽板6、第二屏蔽板14在电镀槽502中固定不动。

实施例二：

如图5所示，所述切割线表面间隔的均布电镀段11和非电镀段12，所述电镀段11包括圆柱段1102及过渡段1101，由于基线2连续且匀速运行，而第一屏蔽板6、第二屏蔽板14在电镀槽502中固定不动，导致过渡段1101呈厚度渐变的锥状，所述过渡段1101为2段，且2段过渡段1101分别位于圆柱段1102的两端。

同时，如图3-图5所示，所述电镀段11长度为Ld，非电镀段12长度为Lf，过渡段1101长度为Lg，基线2运行速度为Vs，矩形脉冲电流的通电时间为Ton、断电时间为Toff，过电孔8长度为L1，相邻2个过电孔8之间的距离为L2，则L1＝Ld-Lg；

L2＝Lf+Lg；

Ton＝(L1-Lg)/Vs；

Toff＝(L2+Lg)/Vs。

也就是说，通过优选过电孔8长度、相邻2个过电孔8之间的距离以及采用电镀电源1形成一定周期的脉冲放电来实现基线2的分段上砂。

实施例三：

本实施例与实施例二相同的部分不再赘述，不同的是：

电镀段11长度为10mm，非电镀段12长度为10mm，过渡段1101的长度为2mm，基线2运行速度为100mm/s，过电孔8的长度为8mm，2个过电孔8之间的距离为12mm，电镀电源1输出矩形电流的通电时间为0.06s，断电时间为0.14s。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种分段电镀金刚石切割线制造装置，其特征在于，包括：

电镀电源，其为单向脉冲电源，其输出电流为矩形脉冲电流；

上砂组件，其包括盛有电镀液的电镀槽，所述电镀槽内部设有第一屏蔽板和第二屏蔽板，所述第一屏蔽板、第二屏蔽板相对且间隔设置以形成供基线匀速通过的间隙，且第一屏蔽板、第二屏蔽板上设置若干过电孔，所述过电孔沿着电镀槽的长度方向等间距设置，位于第一屏蔽板、第二屏蔽板上的过电孔对应设置，且位于间隙内的基线正对过电孔设置，基线从第一屏蔽板、第二屏蔽板上的过电孔之间匀速通过；

以及分别与电镀电源阴极、阳极电连接的导电组件；

所述分段电镀金刚石切割线制造装置制造的切割线的表面间隔的均布电镀段和非电镀段，所述电镀段包括圆柱段及呈锥状的过渡段，所述过渡段为2段，且2段过渡段分别位于圆柱段的两端，电镀段长度为Ld，非电镀段长度为Lf，过渡段长度为Lg，基线运行速度为Vs，矩形脉冲电流的通电时间为Ton、断电时间为Toff，过电孔长度为L1，相邻2个过电孔之间的距离为L2，则：

；

；

；

。

2.根据权利要求1所述的制造装置，其特征在于，所述第一屏蔽板、第二屏蔽板沿着电镀槽的长度方向设置，且第一屏蔽板、第二屏蔽板的端部分别与电镀槽的端部固连。

3.根据权利要求1或2所述的制造装置，其特征在于，所述电镀槽的两端分别设有与其相连通的入口副槽、出口副槽，所述电镀槽与注液管连通，所述入口副槽、出口副槽分别与出液管连通。

4.根据权利要求3所述的制造装置，其特征在于，所述导电组件包括与电镀电源阴极电连接的导电轮、与电镀电源阳极电连接的阳极钛篮，所述基线经导电轮进入上砂组件，盛装有金属镍的阳极钛篮位于电镀槽内，且阳极钛篮与第一屏蔽板、第二屏蔽板平行设置。

5.根据权利要求4所述的制造装置，其特征在于，所述导电轮设为2个，且2个导电轮分别位于入口副槽、出口副槽。

6.根据权利要求5所述的制造装置，其特征在于，所述阳极钛篮设为2个，2个阳极钛篮分别与第一屏蔽板、第二屏蔽板对应设置，且2个阳极钛篮分别位于电镀槽的槽壁上。

7.一种采用如权利要求6所述的分段电镀金刚石切割线制造装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：接通电镀电源，基线通过导电轮进入电镀槽，并从第一屏蔽板、第二屏蔽板上的过电孔之间匀速通过；

S2：配合电镀电源输出的矩形脉冲电流，基线经过过电孔时，阳极钛篮和基线之间有电流通过，在电沉积作用下，镍沉积到基线上并将和基线接触的金刚石固结到基线上形成电镀段；

S3：基线位于相邻2个过电孔之间时，由于第一屏蔽板、第二屏蔽板的作用，阳极钛篮和基线之间没有电流通过，镍与金刚石无法固结到基线上形成非电镀段；

S4：重复步骤S2至S3，直至基线输出电镀槽。