制备金刚石带锯的设备
技术领域
本实用新型涉及材料技术领域,特别地,涉及一种制备金刚石带锯的设备。
背景技术
目前,硅开方或硅截断中多采用内圆刀片或外圆刀片进行切割,受刀片尺寸限制,内圆刀片和外圆刀片均不适应于大尺寸硅碇的切割,导致内圆刀片和外圆刀片的使用范围受到很大限制,而金刚石带锯不受本身长度的限制,且运行速度快速、平稳,故可用于超快速切割,另外,金刚石带锯的生产工艺相对简单、成本较低,所以相比内圆刀片和外圆刀片,金刚石带锯具有较大的竞争优势。
现有技术中,金刚石带锯的制备一般采取两种方式,第一种:首先按设计要求制作能够安放整条带锯的环状槽体,配置阳极及上砂基体,其次将带锯基体绝缘处理后埋入槽体置砂中,加电上砂镀,最后取出砂镀后的带锯基体,手工清除淤砂后再进行加厚镀;第二种:首先通过热压方法将上砂基体初步固结在带锯基体上,其次清除淤砂并活化带锯带体,最后加厚镀使金刚石牢固固结于带锯基体上。
现有的制备方式,每个模具每次只能制作一条金刚石锯带,且制备过程中的预镀、上砂、加厚以及其它处理步骤都是分隔操作的,故金刚石带锯不能连续化生产,生产效率低;其次,制备过程中的各步骤分隔处理,难以避免的出现外在环境二次污染镀件表面引起基体氧化生锈分层剥离的问题;再次,人工处理操作步骤多,人为操作影响较大难以保证每条金刚石带锯质量的均一性,因此需要对现有的制备方式进行改进。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种能够连续化、自动化生产,且质量均匀、生产率高的制备金刚石带锯的设备,以解决现有的金刚石带锯的制备方式不能连续化生产、生产效率低、操作难度大、人为因素影响大、且质量不稳定的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种制备金刚石带锯的设备,金刚石带锯包括位于中心的带锯基体、通过电镀法形成于带锯基体上的结合层、以及分散分布在结合层中且至少一部分暴露于结合层表面的金刚石颗粒,制备金刚石带锯的设备包括:设置于带锯基体两端,牵引带锯基体前行的牵引件;容纳有电镀液的电镀槽,带锯基体至少一部分位于电镀槽中,电镀槽沿带锯基体的行进方向依次设置有上砂段、固砂段以及加厚段,上砂段设置有传送带,传送带上具有上砂基体;以及使上砂基体在传送带上循环的上砂部件,上砂部件与电镀槽的底部固定。
进一步地,上砂部件包括尾砂收集斗、上砂斗、以及连接尾砂收集斗和上砂斗并把尾砂收集斗中的上砂基体吸入上砂斗中的循环泵;循环泵与电镀槽的底部固定,尾砂收集斗位于传送带的出带端和固砂段的下方,上砂斗位于传送带进带端的上方。
进一步地,制备金刚石带锯的设备还包括对经过固砂段后的带锯基体除淤砂的除砂件,除砂件与电镀槽的底部固定且至少部分位于尾砂收集斗的上方。
进一步地,除砂件与电镀槽的底部固定,包括位于带锯基体两侧呈棒状的软毛刷,以及使软毛刷上的毛刷头沿其轴线旋转的电机,软毛刷至少部分位于尾砂收集斗的上方。
进一步地,电镀槽还包括设置于上砂段上游的预镀段。
进一步地,预镀段、上砂段、固砂段以及加厚段均与独立的电源控制系统连接。
进一步地,传动带为V型带或U型带。
进一步地,带锯基体的材质为中碳钢或高碳钢。
进一步地,电镀液为镍基电镀液。
进一步地,镍基电镀液为瓦特型电镀镍或柠檬酸型电镀镍或氨基磺酸型电镀镍。
本实用新型具有以下有益效果:
根据本实用新型的制备金刚石带锯的设备,电镀槽内沿带锯基体的行进方向依次设置有用于把上砂基体固结到带锯基体上形成结合层的上砂段、对结合层和金刚石颗粒进行加固的固砂段以及对结合层加厚的加厚段,带锯基体在牵引件的作用下,依次穿过上砂段、固砂段以及加厚段后可成型为金刚石带锯,通过牵引件和电镀槽的作用,金刚石带锯实现了连续化、自动化生产的目的,提高了生产率,保证了每条金刚石带锯质量的均一性,且金刚石带锯在成型过程中,无需进行二次处理,降低了人为因素对金刚石带锯质量的影响。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是根据本实用新型的制备金刚石带锯的设备的示意图。
图例说明
1、电镀槽;11、上砂段;111、传送带;12、固砂段;13、加厚段;14、预镀段;2、上砂部件;21、尾砂收集斗;22、上砂斗;3、除砂件;31、毛刷。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示,本实用新型的制备金刚石带锯的设备,金刚石带锯包括位于中心的带锯基体、通过电镀法形成于带锯基体上的结合层、以及分散分布在结合层中且至少一部分暴露于结合层表面的金刚石颗粒,制备金刚石带锯的设备包括:设置于带锯基体两端,牵引带锯基体前行的牵引件(图未示);容纳有电镀液的电镀槽1,带锯基体至少一部分位于电镀槽1中,电镀槽1沿带锯基体的行进方向依次设置有上砂段11、固砂段12以及加厚段13,上砂段11设置有传送带111,传送带111上具有上砂基体;以及使上砂基体在传送带111上循环的上砂部件2,上砂部件2与电镀槽1的底部固定。根据本实用新型的制备金刚石带锯的设备,包括牵引件和电镀槽1,电镀槽1内沿带锯基体的行进方向依次设置有用于把上砂基体(上砂基体中含有金刚石颗粒)固结到带锯基体上形成结合层的上砂段11、对结合层和金刚石颗粒进行加固的固砂段12以及对结合层加厚的加厚段13,带锯基体在牵引件的作用下,依次穿过上砂段11、固砂段12以及加厚段13后可成型为金刚石带锯,通过牵引件和电镀槽1的作用,金刚石带锯实现了连续化、自动化生产的目的,提高了生产率,保证了每条金刚石带锯质量的均一性,且金刚石带锯在成型过程中,无需进行二次处理,降低了人为因素对金刚石带锯质量的影响。
本实用新型中,由于上砂基体较重,为防止上砂基体沉入电镀槽1的底部,影响带锯基体与上砂基体的结合,故还需在上砂段11中设置用于盛装上砂基体的部件,本实用新型中,采用传送带111盛装上砂部件,当带锯基体在牵引件的作用下穿过传送带111时,即可完成上砂;进一步地,为了增加带锯基体的上砂速度,提高生产效率,传送带111以与带锯基体相对速度不大于3cm/s的速度转动,优选地,传送带111以与带锯基体相同的速度转动,当传送带111以与带锯基体相同的速度转动时,两者相对静止,在电沉积的作用下,带锯基体在快速穿过上砂基体的同时在带锯基体的表面形成结合层,并将金刚石颗粒固结在带锯基体的表面,从而实现上砂过程。为了使本制备金刚石带锯的设备实现连续化生产,当传送带111转动时,为使其表面始终保持有上砂基体,故还需在电镀槽1中设置使上砂基体在传送带111上循环的上砂部件2,上砂部件2与电镀槽1的底部固定。
具体地,上砂部件2包括尾砂收集斗21、上砂斗22、以及连接尾砂收集斗21和上砂斗22并把尾砂收集斗21中的上砂基体吸入上砂斗22中的循环泵,循环泵与电镀槽1的底部固定,尾砂收集斗21位于传送带111的出带端和固砂段12的下方,上砂斗22位于传送带111进带端的上方。当传送带111运转时,其上的一部分上砂基体将由其出带端滑出,掉入下方的尾砂收集斗21中,同时,在进行固砂操作时,带锯基体结合层上的部分上砂基体也将落入尾砂收集斗21中,通过上砂部件2的作用,可把掉入尾砂收集斗21内的上砂基体,通过循环泵的作用,在传送带111的进带端的上方重新对带锯基体进行埋覆,从而实现自动化、连续化上砂过程。
优选地,传送带111为V型带或U型带,由于V型带或U型带均具有凹槽,方便上砂基体的输送,且有利于带锯基本与上砂基体充分的结合;更优选地,由于V型带的两个侧壁均具有一定的坡度,落入V型带上的上砂基体将会首先充满V型槽的底部,从而其槽底不会出现空隙,有利于带锯基体上砂均匀,从而提高金刚石带锯的整体质量。
进一步地,为了节约成本和提高金刚石带锯成型后的外表质量,故需对经过固砂段22后的带锯基体上附着的多余淤砂进行清除,故而,本实用新型的设备还包括对经过固砂段12后的带锯基体除淤砂的除砂件3。本实用新型的除砂件3与电镀槽1的底部固定,包括位于带锯基体两侧呈棒状的软毛刷31,以及使软毛刷31上的毛刷头沿其自身轴线旋转的电机,软毛刷至少部分位于尾砂收集斗21的上方,采用软毛刷31除淤砂时,首先在带锯基体两侧各设置软毛刷31,然后再启动电机,软毛刷31通过旋转与带锯基体的结合层摩擦,从而清除附着在结合层和金刚石颗粒上的多余淤砂,多余的淤砂通过上砂部件2的作用,最终循环回至传送带111上,不仅可提高金刚石带锯成型后的外表质量,还可以有效的节约成本。
本实用新型的电镀槽1还包括设置于上砂段11上游的预镀段14,用于提前对带锯基体进行预镀,提高带锯基体在上砂段21上砂时与上砂基体的结合力。本实用新型的带锯基体在成型过程中,依次经过预镀、上砂、固砂、除淤砂和加厚等处理步骤,由于这些处理步骤均在同一电镀槽1中进行,为使各处理步骤互不干涉,故预镀段14、上砂段11、固砂段12以及加厚段13均与独立的电源控制系统连接,且阳极不互联。
本实用新型中,带锯基体的材质为中碳钢或高碳钢,中碳钢或高碳钢具有高的强度和硬度,高的弹性极限和疲劳极限(尤其是缺口疲劳极限),切削性能好,在镍基体系溶液里电镀时可稳定快速形成良好的结合层,不易发生界面剥离,且该型材质的基体预处理也比较简单,容易控制。
本实用新型中,考虑到结合层与金刚石颗粒的亲和力以及结合强度等,电镀槽1中容纳的电镀液优选为镍基电镀液,其中,如瓦特型电镀镍或柠檬酸型电镀镍或氨基磺酸型电镀镍等稳定性较高,电镀质量好,结合层生长速度快,尤其优选。
从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
根据本实用新型的制备金刚石带锯的设备,电镀槽内沿带锯基体的行进方向依次设置有用于把上砂基体固结到带锯基体上形成结合层的上砂段、对结合层和金刚石颗粒进行加固的固砂段以及对结合层加厚的加厚段,带锯基体在牵引件的作用下,依次穿过上砂段、固砂段以及加厚段后可成型为金刚石带锯,通过牵引件和电镀槽的作用,金刚石带锯实现了连续化、自动化生产的目的,提高了生产率,保证了每条金刚石带锯质量的均一性,且金刚石带锯在成型过程中,无需进行二次处理,降低了人为因素对金刚石带锯质量的影响。本实用新型中,传送带以与带锯基体相同的速度转动,当传送带以与带锯基体相同的速度转动时,两者相对静止,在电沉积的作用下,带锯基体在快速穿过上砂基体的同时在带锯基体的表面形成结合层,并将金刚石颗粒固结在带锯基体的表面,从而实现快速上砂过程。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。