CN106521609B - 复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法 - Google Patents

复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法 Download PDF

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陈昱
刘学明
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Abstract

一种复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法，包括在镀槽内以每1L镍基电镀液内增加0.1‑4 g/L的1‑8μm金刚石颗粒，通过镀槽底部设置的电动搅拌叶不停搅拌，使得1‑8μm金刚石均匀分布于镀槽内镍基电镀液中;将机加工制备的合格基体加入夹具中经过前处理，完成后放入电镀槽中，采用1.5A电流进行电镀，在电镀中以每小时增加0.1‑1 g/L的10‑50μm金刚石颗粒，并通过电动搅拌叶高速搅拌，电镀4小时，使得1‑8μm及10‑50μm的金刚石颗粒附着于基体表面形成金刚石及镍基镀层。细颗粒与粗颗料两种金刚石颗粒以不同的比例配备，大大提高刀片切割强度、刚性与切割品质，以满足不同材料的切割要求。

Description

复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法。
背景技术
现有技术中，为了提高切割刚性与切割品质，通常在刀片基体上涂覆金刚石沉积层，其金刚石沉积层中的金刚石颗粒的大小都是相同的，是单一的，通常金刚石及镍基镀层中金刚石为细颗粒金刚石，刀片切割精度品质较高，但易断裂，使用寿命较短，基体要达到一定的厚度才不易断,所以目前刀片普遍相对较厚；而粗颗粒金刚石，强度较高，不易断裂，但是切割精度不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法，包括：
一、在镀槽内以每1L镍基电镀液内增加0.1-4 g/L的1-8μm金刚石颗粒，通过镀槽底部设置的电动搅拌叶不停搅拌，使得1-8μm金刚石均匀分布于镀槽内镍基电镀液中;
二、将机加工制备的合格基体加入夹具中经过前处理，完成后放入电镀槽中，采用1.5A电流进行电镀，在电镀中以每小时增加0.1-1 g/L的10-50μm金刚石颗粒，并通过电动搅拌叶高速搅拌，电镀4小时，使得1-8μm及10-50μm的金刚石颗粒附着于基体表面形成金刚石及镍基镀层；
三、电镀完成后对复合有1-8μm及10-50μm的金刚石颗粒的基体从夹具中取出，机加工磨外圆及车刀刃；
四、机加工完成后装入夹具，放入氢氧化钠出刃液中采用80℃温度浸泡10~15min完成刀片出刃后进过三道水洗，放入抛光液中采用32A电流2min完成抛光工艺后刀片加工完成。
在某些实施方式中，所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350-600 g/L、硼酸25-55g/L、氯化镍5-30g/L。
在某些实施方式中，将装有基体的夹具通过前处理的步骤：
（1）、在包含氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠混合的碱蚀溶液中浸泡2分钟并经过三道水洗；
（2）、在包含硝酸水混合液的酸蚀溶液中浸泡1分钟后经过三道水洗；
（3）、在浸锌溶液中浸泡1分钟后经过三道水洗。
在某些实施方式中，所述电动搅拌叶为速率可调的能够实现高低速转动的电动搅拌叶。
本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：金刚石及镍基镀层中具有细颗粒与粗颗料两种金刚石颗粒，细颗粒与粗颗料两种金刚石颗粒以不同的比例配备，大大提高刀片切割强度与刚性，大大提高切割刀片的切割品质，以满足不同材料的切割要求，并且同时有效提升切割速度，提高工作效率。
具体实施方式
一种复合金刚石超薄镍基刀片，包括基体、覆盖于所述基体上的金刚石及镍基镀层，所述金刚石及镍基镀层中包含有1-8μm及10-50μm的金刚石颗粒。所述基体为铝合金基体，厚度为10mm,直径为56-62mm。
实施例一：
电镀液成分及金刚石含量如下：
所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350g/L、硼酸30g/L、氯化镍7.5g/L，0.5 g/L的2μm金刚石、0.3g/L的30μm金刚石。
一种复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法：包括：
一、在镀槽内以每1L镍基电镀液内增加0.5g/L的2μm金刚石颗粒，通过镀槽底部设置的电动搅拌叶不停搅拌，使得2μm金刚石均匀分布于镀槽内镍基电镀液中;
二、将机加工制备的合格基体加入夹具中经过前处理，完成后放入电镀槽中，采用1.5A电流进行电镀，在电镀中以每小时增加0.3g/L的30μm金刚石颗粒，并通过电动搅拌叶高速搅拌，电镀4小时，使得2μm及30μm的金刚石颗粒附着于基体表面形成金刚石及镍基镀层；
三、电镀完成后对复合有2μm及30μm的金刚石颗粒的基体从夹具中取出，机加工磨外圆及车刀刃；
四、机加工完成后装入夹具，放入氢氧化钠出刃液中采用80℃温度浸泡10~15min完成刀片出刃，即将不需要的基体部分腐蚀掉，后进过三道水洗，放入抛光液中采用32A电流2min完成抛光工艺后刀片加工完成。经过质检检测及切割验证刀片质量。测试：以切割机主轴转速30.0K/min,进刀速率35mm/s,切割PCB材料刀片磨耗9μm/1km（每切割材料1km刀片外径消耗9μm）,蹦边15μm。
其中，装有基体的夹具通过前处理的步骤：包括：
（1）、在包含氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠混合的碱蚀溶液中浸泡2分钟并经过三道水洗；
（2）、在包含硝酸水混合液的酸蚀溶液中浸泡1分钟后经过三道水洗；
（3）、在浸锌溶液中浸泡1-10分钟后经过三道水洗。
其中，所述电动搅拌叶为速率可调的能够实现高低速转动的电动搅拌叶。
实施例二：电镀液成分及金刚石含量如下：
所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍400g/L、硼酸35g/L、氯化镍15g/L，0.5g/L的3μm金刚石，0.3g/L的30μm金刚石。测试：以切割机主轴转速30.0K/min,进刀速率30mm/s,切割PCB材料刀片磨耗7μm/1km（每切割材料1km刀片外径消耗7μm）,蹦边12μm。
实施例三：电镀液成分及金刚石含量如下：
所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350g/L、硼酸30g/L、氯化镍7.5g/L，2g/L的3μm金刚石，0.3g/L的30μm金刚石。测试：以切割机主轴转速30.0K/min,进刀速率20mm/s,切割PCB材料刀片磨耗5μm/1km,切割蹦边10μm。
实施例四：电镀液成分及金刚石含量如下：
所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350g/L、硼酸30g/L、氯化镍7.5g/L，4 g/L的2μm金刚石，0.6g/L的20μm金刚石。测试：以切割机主轴转速25.0K/min,进刀速率15mm/s,切割PCB材料刀片磨耗12μm/1km,切割蹦边8μm。
实施例五：电镀液成分及金刚石含量如下：
所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350g/L、硼酸30g/L、氯化镍7.5g/L，2 g/L的2μm金刚石，0.8g/L的15μm金刚石。测试：以切割机主轴转速20.0K/min,进刀速率10mm/s,切割PCB材料刀片磨耗20μm/1km,切割蹦边5μm。
实施例六：电镀液成分及金刚石含量如下：
所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350g/L、硼酸30g/L、氯化镍7.5g/L，3g/L的5μm金刚石，0.3g/L的45μm金刚石。测试：以切割机主轴转速35.0K/min,进刀速率30mm/s,切割PCB材料刀片磨耗3μm/1km,切割蹦边15μm。
实施一至实施例六中，所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350-600 g/L、硼酸25-55g/L、氯化镍5-30g/L，该配比为常规镍基电镀液配比，不展开说明。本发明中，主要是将粗颗粒金刚石与细颗粒金刚石混合电镀。其中，金刚石及镍基镀层中具有细颗粒与粗颗料两种金刚石颗粒，细颗粒与粗颗料两种金刚石颗粒以不同的比例配备，细颗粒金刚石保证了切割品质，粗颗粒金刚石保证了切割品质保证刀体刚性与强度，在镀层中增加细颗粒与粗颗料两种不同的金刚石颗粒以满足不同待切割材料的切割要求，并且同时有效提升切割速度，提高工作效率。
如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。

Claims (4)

1.一种复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法，其特征在于：包括：
一、在镀槽内以每1L镍基电镀液内增加0.1-4 g/L的1-8μm金刚石颗粒，通过镀槽底部设置的电动搅拌叶不停搅拌，使得1-8μm金刚石均匀分布于镀槽内镍基电镀液中;
二、将机加工制备的合格基体加入夹具中经过前处理，完成后放入电镀槽中，采用1.5A电流进行电镀，在电镀中以每小时增加0.1-1 g/L的10-50μm金刚石颗粒，并通过电动搅拌叶高速搅拌，电镀4小时，使得1-8μm及10-50μm的金刚石颗粒附着于基体表面形成金刚石及镍基镀层；
三、电镀完成后对复合有1-8μm及10-50μm的金刚石颗粒的基体从夹具中取出，机加工磨外圆及车刀刃；
四、机加工完成后装入夹具，放入氢氧化钠出刃液中采用80℃温度浸泡10~15min完成刀片出刃后进过三道水洗，放入抛光液中采用32A电流2min完成抛光工艺后刀片加工完成。
2.根据权利要求1所述的复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法，其特征在于：所述镍基电镀液成分包括氨基磺酸镍350-600 g/L、硼酸25-55g/L、氯化镍5-30g/L。
3.根据权利要求1所述的复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法，其特征在于：将装有基体的夹具通过前处理的步骤：
（1）、在包含氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠混合的碱蚀溶液中浸泡2分钟并经过三道水洗；
（2）、在包含硝酸水混合液的酸蚀溶液中浸泡1分钟后经过三道水洗；
（3）、在浸锌溶液中浸泡1-10分钟后经过三道水洗。
4.根据权利要求1所述的复合金刚石超薄镍基刀片的制备方法，其特征在于：所述电动搅拌叶为速率可调的能够实现高低速转动的电动搅拌叶。
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