CN111152143A

CN111152143A - 一种超硬磨料定向排布方法

Info

Publication number: CN111152143A
Application number: CN202010048403.9A
Authority: CN
Inventors: 张兴华
Original assignee: Shenzhen Sstech Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Sstech Technology Co ltd
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明涉及磨具制造领域，具体涉及一种超硬磨料定向排布方法，包括以下步骤：S1、绝缘处理：在基体表面涂覆绝缘层，并进行烘干固化；S2、打孔：使用激光打标机在绝缘层表面按照设定好的轨迹雕刻出若干个固定孔；S3、填料：往固定孔内填充磨料；S4、初步固定：在固定孔内制备第一金属层以固定磨料；S5、加厚固定：先清除绝缘层，再通过电镀在固定有磨料的基体表面形成第二金属层，所述第二金属层覆盖第一金属层并且其厚度小于磨料粒径。第一金属层初步固定磨料后，在清除绝缘层的过程避免了磨料的脱落，而且避免了直接在固定孔内电镀导致电镀不充分的问题。

Description

一种超硬磨料定向排布方法

技术领域

本发明涉及磨具制造领域，特别是一种超硬磨料定向排布方法。

背景技术

超硬磨具一般由基体和磨料层两部分组成，磨料层由磨料、结合剂、辅助材料按照一定的比例混合制成，经过压制、烧结(硬化)、加工而成。采用这种方法制成的磨料层，其中磨料呈随机分布的状态，容易造成磨料层分布不均的情况，无法实现对磨料的最优使用、提高加工效果。解决磨具中磨料分布不均、利用率不高的有效办法是使磨料在磨料层中进行定向排布。中国专利(专利号：201811448963.2)“一种磨料有序排列的金刚石砂轮的制备方法”公开了一种通过电镀的方式实现磨料在基体上有序排列的方法，先在基体上喷涂油墨层、后在基体上雕刻盲孔，再对盲孔底部和侧壁镀上金属预镀层，然后将磨料放入盲孔，最后将基体置于电镀液中进行电镀，使磨料固接在盲孔内形成磨料层。在该方案中，将载有磨料的基体置入电镀液的过程中容易造成磨料的脱落，在电镀液中电镀时，油墨层也容易脱落，造成基体被隔离的区域也被会被镀上金属层，而且，直接对位于盲孔内的磨料进行电镀固结，可能因为被磨料阻塞，造成盲孔内电镀不充分，影响电镀效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种超硬磨料定向排布方法，旨在解决现有技术中存在的磨料容易脱落、电镀区域难以控制、电镀不充分的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种超硬磨料定向排布方法，包括以下步骤：

S1、绝缘处理：在基体表面涂覆绝缘层，并进行烘干固化；

S2、打孔：使用激光打标机在绝缘层表面按照设定好的轨迹雕刻出若干个固定孔；

S3、填料：往固定孔内填充磨料；

S4、初步固定：在固定孔内制备第一金属层以固定磨料；

S5、加厚固定：先清除绝缘层，再通过电镀在固定有磨料的基体表面制备第二金属层，所述第二金属层覆盖第一金属层并且其厚度小于磨料粒径。

进一步地，在基体表面涂覆绝缘层前，先清洁基体表面。

进一步地，所述绝缘层的厚度为磨料粒径的1～1.5倍。

进一步地，所述固定孔的深度和绝缘层的厚度相同，且仅可完全容纳一颗磨料。

进一步地，往固定孔内填充磨料前，先清洁基体表面，并在固定孔内预镀一层金属；再将磨料放置在绝缘层表面后，将磨料刮制进固定孔内。

进一步地，先将磨料放置在绝缘层表面，再将磨料刮制进固定孔内。

进一步地，步骤S4中，通过电镀形成第一金属层，所述第一金属层的厚度为磨料粒径的1/5～1/3。

进一步地，步骤S4中，通过往固定孔内浇筑低熔点金属形成第一金属层，所述第一金属层的厚度为磨料粒径的1/5～1/3。

进一步地，步骤S5中，使用脱漆剂和丙酮清除绝缘层，清除温度为30～50度。

进一步地，第二金属层的厚度为磨料粒径的0.4-0.7倍。

本发明的有益效果在于，第一金属层初步固定磨料后，在清除绝缘层的过程中避免了磨料的脱落，方便进行第二金属层的加厚镀制，以进一步固定基体表面上的磨料，避免了直接在固定孔内电镀导致电镀不充分的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，在附图中：

图1是本发明的流程示意图。

附图标记说明

1-基体；2-绝缘层；3-固定孔；4-磨料；5-第一金属层；6-第二金属层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

现在将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种超硬磨料定向排布方法，包括以下步骤：

S1、绝缘处理：先对基体1表面进行清洁，使基体1表面保持洁净后，在基体1表面涂覆绝缘层2，并采用晾晒、烘烤等方式进行烘干固化；在烘干固化过程中进行整平处理，使得绝缘层2表面保持平整。所述基体1选用钢铁、铝、不锈钢、导电塑料等导电体。所述绝缘层2采用绝缘漆或者油墨多次喷涂而成，其厚度为磨料4粒径的1～1.5倍。在本实施方式中，绝缘层2采用绝缘漆。

S2、打孔：使用激光打标机在绝缘层2表面按照设定好的轨迹雕刻出若干个固定孔3，以形成固定孔3的定向排布。所述固定孔3的深度和绝缘层2的厚度相同，也即激光打标机未对基体1进行雕刻，减少对基体1本身的破坏。所述固定孔3的截面形状为圆形或者方形，每个固定孔3内仅可完全容纳一颗磨料4。

S3、填料：对雕刻完固定孔3的基体1表面进行清洁并在固定孔3内预先电镀一层金属后，再往固定孔3内填充磨料4；填充磨料4时，先将过量的磨料4通过撒砂或者搅砂的方式放置在绝缘层2表面，再将磨料4刮制进固定孔3内，由于每个固定孔3内只能完全容纳一颗磨料4，即使有些固定孔3内还会有部分陷入的磨料4，但在刮制时，凸出于绝缘层2表面的磨料4均会被刮除。

在本实施方式中，所述磨料4为金刚石、电镀金刚石、立方氮化硼、电镀立方氮化硼、聚晶立方氮化硼、立方氮化硼与刚玉、碳化硅和硬质合金破碎颗粒中的一种。

S4、初步固定：通过电镀在固定孔3内制备第一金属层5以固定磨料4，所述第一金属层5的厚度为磨料4粒径的1/5～1/3，起到初步固定磨料4的作用。

S5、加厚固定：配合使用脱漆剂和丙酮以清除绝缘层2，清除温度为30～50度；将步骤S4中的基体1置入电镀液中，由于绝缘层2已被清除，载有磨料4的基体1表面恢复导电性，通过电镀在固定有磨料4的基体1表面制备第二金属层6。所述第二金属层6覆盖第一金属层5并且其厚度为磨料4粒径的0.4-0.7倍。第二金属层6完全覆盖布置磨料的基体表面，既使得磨料4更牢固地附在基体1上，又增加了基体表面的平整度。需要说明的是，在去除绝缘层2时，可以保留基体1上除固定有磨料4的表面之外的其他绝缘层2，在基体1置入电镀液中，这些保留的绝缘层2可以避免对基体1表面进行非必要的电镀，减少电镀材料的浪费。

在本实施例中，通过先期的绝缘处理，使得基体1表面处于绝缘状态，在基体1表面打出固定孔3后，由于固定孔3穿过绝缘层2，基体1表面与固定孔3对应的位置恢复导电性，通过电镀可以将磨料4初步固定在基体1上。在清除绝缘层2、以及将基体1置入电镀液进行加厚固定的过程中，由于磨料4已被初步固定，可以保证基体1上的磨料4不会轻易脱落，从而减少了磨料4的浪费，提高了磨料4固定的成功率。在基体1表面的绝缘层2被清除后，可以对基体1表面进行覆盖式镀制，使得磨料4与基体1结合更紧密，降低了后期使用过程中磨料4脱落的几率，从而提高磨具的使用寿命。

实施例二

在本实施例中，步骤S1、S2和S5与实施例一相同，在步骤S3中，先对雕刻完固定孔3的基体1表面进行清洁，再往固定孔3内填充磨料4；填充磨料4时，先将过量的磨料4通过撒砂或者搅砂的方式放置在绝缘层2表面，再将磨料4刮制进固定孔3内，由于每个固定孔3内只能完全容纳一颗磨料4，即使有些固定孔3内还会有部分陷入的磨料4，但在刮制时，凸出于绝缘层2表面的磨料4均会被刮除。

在步骤S4中，通过往固定孔3内浇筑低熔点金属的方式形成第一金属层5，所述第一金属层5的厚度为磨料4粒径的1/5～1/3，起到初步固定磨料4的作用。采用直接浇筑低熔点金属的方式进行初步固定，可以避免电镀方式对绝缘层2的破坏。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种超硬磨料定向排布方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、绝缘处理：在基体表面涂覆绝缘层，并进行烘干固化；

S3、填料：往固定孔内填充磨料；

S4、初步固定：在固定孔内制备第一金属层以固定磨料；

2.根据权利要求1所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，在基体表面涂覆绝缘层前，先清洁基体表面。

3.根据权利要求2所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，所述绝缘层的厚度为磨料粒径的1～1.5倍。

4.根据权利要求3所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，所述固定孔的深度和绝缘层的厚度相同，且仅可完全容纳一颗磨料。

5.根据权利要求4所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，往固定孔内填充磨料前，先清洁基体表面，并在固定孔内预镀一层金属；再将磨料放置在绝缘层表面后，将磨料刮制进固定孔内。

6.根据权利要求4所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，先将磨料放置在绝缘层表面，再将磨料刮制进固定孔内。

7.根据权利要求5所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，步骤S4中，通过电镀形成第一金属层，所述第一金属层的厚度为磨料粒径的1/5～1/3。

8.根据权利要求6所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，步骤S4中，通过往固定孔内浇筑低熔点金属形成第一金属层，所述第一金属层的厚度为磨料粒径的1/5～1/3。

9.根据权利要求7或8任一所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，步骤S5中，使用脱漆剂和丙酮清除绝缘层，清除温度为30～50度。

10.根据权利要求9所述的超硬磨料定向排布方法，其特征在于，第二金属层的厚度为磨料粒径的0.4-0.7倍。