一种齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法，包括以下步骤：1)选定金刚石内圆刀片基材，在基材的刀口上均匀开设齿缝，得到开设有齿缝的基材；2)将所得开设有齿缝的基材进行封装，然后进行清洗处理，之后再置于第一电化学涂覆剂中进行第一次涂覆，得到第一次涂覆处理后的基材；3)将第一次涂覆处理后的基材置于第二电化学涂覆剂中，向其中加入金刚石颗粒使金刚石颗粒掩埋刀口，然后进行超声处理，超声完毕后，进行第二次涂覆，得到第二次涂覆处理后的基材；4)去除所得第二次涂覆处理后的基材表面上的金刚石，之后再置于第二电化学涂覆剂中进行第三次涂覆，即得。按本发明专利技术所述方法制得的金刚石内圆刀片的刀刃厚度更薄。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金刚石内圆刀片，具体涉及一种齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，材料的切割方式多种多样，不同的材料采用不同的切割方法，可以提高效率、降低成本。在精细切割领域中金刚石内圆刀片应运而生，并在IC产业和IT产业得到了广泛应用与发展。现有的金刚石内圆刀片的制备方法通常是在金刚石内圆刀片基材的内圆刀口上直接焊接、电镀或热压金刚石颗粒，而热压法和刀头焊接法制作的切割片容易引起刀片变形，电镀方法制作的金刚石内圆刀片则不存在变形的问题。而现有的制作方法是直接在内圆刀口上电镀金刚石颗粒，这会增加最终所得金刚石内圆刀片的刀头厚度。目前，现有的金刚石内圆刀片基材厚度通常在0.1-0.13mm之间，用这样的基材采用现有常规电镀方法制得的金刚石内圆刀片的刀刃厚度约在0.28-0.40mm之间。而采用这样厚度的金刚石内圆刀片切割ATP晶体材料时，正常的刀口厚度约为0.35-0.5mm。对于昂贵的晶体材料来说，这样的刀头厚度会造成较大的浪费，导致生产成本增加；另一方面，形成的切割面也不平整、不光滑。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法，由该方法制备的金刚石内圆刀片的刀刃厚度更薄。本专利技术所述的齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法，包括以下步骤：1)选定金刚石内圆刀片基材，在基材的刀口上均匀开设齿缝，得到开设有齿缝的基材；2)将所得开设有齿缝的基材进行封装，然后进行清洗处理，之后再置于第一电化学涂覆剂中进行第一次涂覆，得到第一次涂覆处理后的基材；其中，第一电化学涂覆剂的配方如下：六水氯化镍250-280g/L、七水硫酸镍230-260g/L、浓盐酸150-175g/L；3)将第一次涂覆处理后的基材置于第二电化学涂覆剂中，向其中加入金刚石颗粒使金刚石颗粒掩埋刀口，然后进行超声处理，超声完毕后，进行第二次涂覆，得到第二次涂覆处理后的基材；其中，第二电化学涂覆剂的配方如下：氨基磺酸镍320-390g/L、六水氯化镍20-30g/L、硼酸25-30g/L、十二烷基硫酸钠0.02-0.04g/L；4)去除所得第二次涂覆处理后的基材表面上的金刚石，之后再置于第二电化学涂覆剂中进行第三次涂覆，得到齿缝中及相邻齿缝之间的刀口上均镶嵌有含金刚石颗粒的超硬磨料层的内圆刀片。上述制备方法的步骤1)中，齿缝的形状可以根据需要设置，通常为向圆周侧面凹进的U形凹槽或V形凹槽。当齿缝的形状为向圆周侧面凹进的U形凹槽时，优选齿缝的宽度为0.10-0.15mm，深度为0.04-0.10mm，相邻两齿缝的间距为0.40-0.80mm。本步骤中，可以采用激光切割技术在内圆刀口上开设齿缝。上述制备方法的步骤2)中，对所得开设有齿缝的基材进行封装的操作与现有技术相同，通常是将开设有齿缝的基材装入电化学涂覆夹具中进行封装，使封装后的基材仅露出内圆刀口部分。通常情况下露出部分在内圆刀片径向上的宽度约为1.8-2.8mm。上述制备方法的步骤2)中，所述的清洗处理处理包括常规的清水清洗、除油操作、浸蚀操作以及稀硫酸浸洗操作，在完成上述操作后将基材取出后水洗干净后再进行下一步操作。其中，除油操作时使用的除油液组成为：碳酸钠20-30g/L、氢氧化钠10-15g/L、磷酸三钠55-70g/L、硅酸钠5-10g/L、余量为水，除油操作通常在30-40℃的除油液中进行，时间通常为5-10min；浸蚀操作时使用的浸蚀液为质量浓度为20-35％的硫酸溶液，浸蚀时的工艺为：电流密度为40-60A/dm2，温度20-35℃，时间3-5min；所述稀硫酸浸洗操作中的稀硫酸为质量浓度为5-8％的硫酸溶液，浸洗的时间通常为3-5min。上述制备方法的步骤2)中，第一次涂覆时的工艺参数优选为：电流密度为8-12A/dm2，温度为20-35℃，时间为2-5min；进一步优选为电流密度为8-12A/dm2，温度为25-35℃，时间为3-5min。上述制备方法的步骤3)中，所述金刚石颗粒的粒度优选为120-800目，所述超声处理的时间通常为≥1min，进一步优选为1-5min。上述制备方法的步骤3)中，第二次涂覆时的工艺参数为：电流密度为0.1-0.5A/dm2，温度为35-50℃，时间为2-5min。上述制备方法的步骤4)中，第三次涂覆时的工艺为：电流密度为0.5-1.0A/dm2，温度为35-50℃，时间为10-20min。第三次涂覆的时间可以控制所形成金刚石内圆刀片的刀刃厚度。采用本专利技术所述方法制得的金刚石内圆刀片的刀刃厚度≤0.15mm。上述制备方法的步骤4)中，所述去除所得第二次涂覆处理后的基材表面上的金刚石，是指去除所得第二次涂覆处理后的基材表面上除内圆刀口上之外裸露部分的金刚石。上述制备方法制得的金刚石内圆刀片在使用之前需要进行刀口修正，具体的修正方法与现有常规技术相同。与现有技术相比，本专利技术的特点在于：1、通过先在内圆刀口上开设齿缝，将金刚石部分容纳于齿缝中再进行电化学涂覆，与现有技术直接将金刚石颗粒电镀于刀口相比，有效降低了所得金刚石内圆刀片的刀刃厚度(刀刃厚度≤0.15mm)，从而减少了被加工工件的浪费，降低了生产成本；另一方面，采用本专利技术所述方法制得的金刚石内圆刀片切割工件，所形成的切割刀口小于0.20mm，切割面光滑且平整。2、本专利技术所述方法简单易操作，对设备要求不高，能实现批量化产出。附图说明图1为本专利技术实施例1中步骤1)所得的开设有齿缝的基材的结构示意图；图2为按本专利技术实施例1所述方法制得的齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片。图中标号为：1基材；2齿缝；3超硬磨料层。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详述,以更好地理解本专利技术的内容,但本专利技术并不限于以下实施例。实施例11)选取厚度为0.12mm的高强度不锈钢材料作为制作金刚石内圆刀片基材1，使用激光切割加工在其内圆刀口上均匀开设若干个齿缝2，这些齿缝2为向刀片圆周侧面凹进的U形凹槽，其中，齿缝2的宽度为0.10mm，深度为0.04mm，相邻两齿缝2的间距为0.80mm，得到开设有齿缝2的基材1，如图1所示；2)将所得开设有齿缝2的基材1装入电化学涂覆夹具中进行封装，使封装后的基材1仅露出内圆刀口部分，此实施方式中，露出部分在内圆刀片径向上的宽度为2.0mm；将封装后的基材1用清水洗净，然后置于35℃的除油液除油7min；取出后再置于浸蚀液中浸蚀4min，取出后用水清洗后再置于质量浓度为6％的硫酸溶液浸泡4min，之后取出，用水洗净，置于第一电化学涂覆剂中进行第一次涂覆，得到第一次涂覆处理后的基材1；其中：除油液的组成为：碳酸钠：25.0g/L、氢氧化钠：12.5g/L、磷酸三钠：60.0g/L、硅酸钠：7.5g/L、余量为水；浸蚀液为质量浓度为30％的硫酸溶液，浸蚀时的工艺为：电流密度为60A/dm2，温度20℃，时间5min；第一电化学涂覆剂为六水氯化镍、七水硫酸镍和浓盐酸的水溶液，其组成如下：NiCl2·6H2O 270g/L、NiSO4·7H2O 240g/L、浓盐酸160g/L；第一次涂覆时的工艺为：电流密度为10A/dm2，温度为25℃，时间为5min；3)将第一次涂覆处理后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法，包括以下步骤：1)选定金刚石内圆刀片基材，在基材的刀口上均匀开设齿缝，得到开设有齿缝的基材；2)将所得开设有齿缝的基材进行封装，然后进行清洗处理，之后再置于第一电化学涂覆剂中进行第一次涂覆，得到第一次涂覆处理后的基材；其中，第一电化学涂覆剂的配方如下：六水氯化镍250‑280g/L、七水硫酸镍230‑260g/L、浓盐酸150‑175g/L；3)将第一次涂覆处理后的基材置于第二电化学涂覆剂中，向其中加入金刚石颗粒使金刚石颗粒掩埋刀口，然后进行超声处理，超声完毕后，进行第二次涂覆，得到第二次涂覆处理后的基材；其中，第二电化学涂覆剂的配方如下：氨基磺酸镍320‑390g/L、六水氯化镍20‑30g/L、硼酸25‑30g/L、十二烷基硫酸钠0.02‑0.04g/L；4)去除所得第二次涂覆处理后的基材表面上的金刚石，之后再置于第二电化学涂覆剂中进行第三次涂覆，得到齿缝中及相邻齿缝之间的刀口上均镶嵌有含金刚石颗粒的超硬磨料层的内圆刀片。

【技术特征摘要】
1.一种齿缝镶嵌金刚石的内圆刀片的制备方法，包括以下步骤：1)选定金刚石内圆刀片基材，在基材的刀口上均匀开设齿缝，得到开设有齿缝的基材；2)将所得开设有齿缝的基材进行封装，然后进行清洗处理，之后再置于第一电化学涂覆剂中进行第一次涂覆，得到第一次涂覆处理后的基材；其中，第一电化学涂覆剂的配方如下：六水氯化镍250-280g/L、七水硫酸镍230-260g/L、浓盐酸150-175g/L；3)将第一次涂覆处理后的基材置于第二电化学涂覆剂中，向其中加入金刚石颗粒使金刚石颗粒掩埋刀口，然后进行超声处理，超声完毕后，进行第二次涂覆，得到第二次涂覆处理后的基材；其中，第二电化学涂覆剂的配方如下：氨基磺酸镍320-390g/L、六水氯化镍20-30g/L、硼酸25-30g/L、十二烷基硫酸钠0.02-0.04g/L；4)去除所得第二次涂覆处理后的基材表面上的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家荣，林峰，陈超，彭少波，程煜，
申请(专利权)人：中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45