本發(fā)明涉及一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片及其制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,為了提高切割剛性與切割品質(zhì),通常在刀片基體上涂覆金剛石沉積層,其金剛石沉積層中的金剛石顆粒的大小都是相同的,是單一的,通常金剛石及鎳基鍍層中金剛石為細顆粒金剛石,刀片切割精度品質(zhì)較高,但易斷裂,使用壽命較短,基體要達到一定的厚度才不易斷,所以目前刀片普遍相對較厚;而粗顆粒金剛石,強度較高,不易斷裂,但是切割精度不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是:一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片,包括基體、覆蓋于所述基體上的金剛石及鎳基鍍層,所述金剛石及鎳基鍍層中包含有1-8μm及10-50μm的金剛石顆粒。
所述金剛石及鎳基鍍層中包含有2-6μm及30μm的金剛石顆粒。
所述基體為鋁合金基體,厚度為10mm,直徑為56-62mm。
本發(fā)明要解決的又一技術(shù)問題是提供一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是:一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片的制備方法,包括:
一、在鍍槽內(nèi)以每1L鎳基電鍍液內(nèi)增加0.1-4 g/L的1-8μm金剛石顆粒,通過鍍槽底部設(shè)置的電動攪拌葉不停攪拌,使得1-8μm金剛石均勻分布于鍍槽內(nèi)鎳基電鍍液中;
二、將機加工制備的合格基體加入夾具中經(jīng)過前處理,完成后放入電鍍槽中,采用1.5A電流進行電鍍,在電鍍中以每小時增加0.1-1 g/L的10-50μm金剛石顆粒,并通過電動攪拌葉高速攪拌,電鍍4小時,使得1-8μm及10-50μm的金剛石顆粒附著于基體表面形成金剛石及鎳基鍍層;
三、電鍍完成后對復(fù)合有1-8μm及10-50μm的金剛石顆粒的基體從夾具中取出,機加工磨外圓及車刀刃;
四、機加工完成后裝入夾具,放入出刃液中采用80℃溫度浸泡10~15min完成刀片出刃后進過三道水洗,放入拋光液中采用32A電流2min完成拋光工藝后刀片加工完成。
在某些實施方式中,所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350-600 g/L、硼酸25-55g/L、氯化鎳5-30g/L。
在某些實施方式中,將裝有基體的夾具通過前處理的步驟:
(1)、在包含氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鈉混合的堿蝕溶液中浸泡2分鐘并經(jīng)過三道水洗;
(2)、在包含硝酸水混合液的酸蝕溶液中浸泡1分鐘后經(jīng)過三道水洗;
(3)、在浸鋅溶液中浸泡1分鐘后經(jīng)過三道水洗。
在某些實施方式中,所述自動攪拌葉為速率可調(diào)的能夠?qū)崿F(xiàn)高低速轉(zhuǎn)動的自動攪拌葉。
本發(fā)明的范圍,并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案,同時也應(yīng)涵蓋由上述技術(shù)特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進行互相替換而形成的技術(shù)方案等。
由于上述技術(shù)方案運用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:金剛石及鎳基鍍層中具有細顆粒與粗顆料兩種金剛石顆粒,細顆粒與粗顆料兩種金剛石顆粒以不同的比例配備,大大提高刀片切割強度與剛性,大大提高切割刀片的切割品質(zhì),以滿足不同材料的切割要求,并且同時有效提升切割速度,提高工作效率。
具體實施方式
一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片,包括基體、覆蓋于所述基體上的金剛石及鎳基鍍層,所述金剛石及鎳基鍍層中包含有1-8μm及10-50μm的金剛石顆粒。所述基體為鋁合金基體,厚度為10mm,直徑為56-62mm。
實施例一:
電鍍液成分及金剛石含量如下:
所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸30g/L、氯化鎳7.5g/L,0.5 g/L的2μm金剛石、0.3g/L的30μm金剛石。
一種復(fù)合金剛石超薄鎳基刀片的制備方法:包括:
一、在鍍槽內(nèi)以每1L鎳基電鍍液內(nèi)增加0.5g/L的2μm金剛石顆粒,通過鍍槽底部設(shè)置的電動攪拌葉不停攪拌,使得2μm金剛石均勻分布于鍍槽內(nèi)鎳基電鍍液中;
二、將機加工制備的合格基體加入夾具中經(jīng)過前處理,完成后放入電鍍槽中,采用1.5A電流進行電鍍,在電鍍中以每小時增加0.3g/L的30μm金剛石顆粒,并通過電動攪拌葉高速攪拌,電鍍4小時,使得2μm及30μm的金剛石顆粒附著于基體表面形成金剛石及鎳基鍍層;
三、電鍍完成后對復(fù)合有2μm及30μm的金剛石顆粒的基體從夾具中取出,機加工磨外圓及車刀刃;
四、機加工完成后裝入夾具,放入氫氧化鈉出刃液中采用80℃溫度浸泡10~15min完成刀片出刃,即將不需要的基體部分腐蝕掉,后進過三道水洗,放入拋光液中采用32A電流2min完成拋光工藝后刀片加工完成。經(jīng)過質(zhì)檢檢測及切割驗證刀片質(zhì)量。測試:以切割機主軸轉(zhuǎn)速30.0K/min,進刀速率35mm/s,切割PCB材料刀片磨耗9μm/1km(每切割材料1km刀片外徑消耗7μm),蹦邊15μm。
其中,裝有基體的夾具通過前處理的步驟:包括:
(1)、在包含氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鈉混合的堿蝕溶液中浸泡2分鐘并經(jīng)過三道水洗;
(2)、在包含硝酸水混合液的酸蝕溶液中浸泡1分鐘后經(jīng)過三道水洗;
(3)、在浸鋅溶液中浸泡1-10分鐘后經(jīng)過三道水洗。
其中,所述自動攪拌葉為速率可調(diào)的能夠?qū)崿F(xiàn)高低速轉(zhuǎn)動的自動攪拌葉。
實施例二:電鍍液成分及金剛石含量如下:
所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳400g/L、硼酸35g/L、氯化鎳15g/L,0.5g/L的3μm金剛石,0.3g/L的30μm金剛石。測試:以切割機主軸轉(zhuǎn)速30.0K/min,進刀速率30mm/s,切割PCB材料刀片磨耗7μm/1km(每切割材料1km刀片外徑消耗7μm),蹦邊12μm。
實施例三:電鍍液成分及金剛石含量如下:
所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸30g/L、氯化鎳7.5g/L,2g/L的3μm金剛石,0.3g/L的30μm金剛石。測試:以切割機主軸轉(zhuǎn)速30.0K/min,進刀速率20mm/s,切割PCB材料刀片磨耗5μm/1km,切割蹦邊10μm。
實施例四:電鍍液成分及金剛石含量如下:
所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸30g/L、氯化鎳7.5g/L,4 g/L的2μm金剛石,0.6g/L的20μm金剛石。測試:以切割機主軸轉(zhuǎn)速25.0K/min,進刀速率15mm/s,切割PCB材料刀片磨耗12μm/1km,切割蹦邊8μm。
實施例五:電鍍液成分及金剛石含量如下:
所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸30g/L、氯化鎳7.5g/L,2 g/L的2μm金剛石,0.8g/L的15μm金剛石。測試:以切割機主軸轉(zhuǎn)速20.0K/min,進刀速率10mm/s,切割PCB材料刀片磨耗20μm/1km,切割蹦邊5μm。
實施例六:電鍍液成分及金剛石含量如下:
所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸30g/L、氯化鎳7.5g/L,3g/L的5μm金剛石,0.3g/L的45μm金剛石。測試:以切割機主軸轉(zhuǎn)速35.0K/min,進刀速率30mm/s,切割PCB材料刀片磨耗3μm/1km,切割蹦邊15μm。
實施一至實施例六中,所述鎳基電鍍液成分包括氨基磺酸鎳350-600 g/L、硼酸25-55g/L、氯化鎳5-30g/L,該配比為常規(guī)鎳基電鍍液配比,不展開說明。本發(fā)明中,主要是將粗顆粒金剛石與細顆粒金剛石混合電鍍。其中,金剛石及鎳基鍍層中具有細顆粒與粗顆料兩種金剛石顆粒,細顆粒與粗顆料兩種金剛石顆粒以不同的比例配備,細顆粒金剛石保證了切割品質(zhì),粗顆粒金剛石保證了切割品質(zhì)保證刀體剛性與強度,在鍍層中增加細顆粒與粗顆料兩種不同的金剛石顆粒以滿足不同待切割材料的切割要求,并且同時有效提升切割速度,提高工作效率。
如上所述,我們完全按照本發(fā)明的宗旨進行了說明,但本發(fā)明并非局限于上述實施例和實施方法。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)者可在本發(fā)明的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進行不同的變化及實施。