一种电镀刷镀制造金刚石砂轮的方法及其装置制造方法及图纸

一种复合刷镀金刚石砂轮制品、装置及工艺，将安装了转动节和扭力轴的多组镀笔，平均分布在被镀工件外圆表面上，在刷镀过程中镀笔和被镀工件保持接触，而且对被镀工件施加一个可以调节的压力，在工艺方面，采用了上砂和初步固定金刚石磨料以及特殊的工艺参数，使产品工效提高３—４倍。成本降低５０—９０％，保证与原有工艺相同的磨损率。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用电解法或电泳法产生镀层的工艺及所需设备。工业生产中使用的金刚石砂轮的制作方法，有两种途径：其一是利用金刚石粉与铜粉热压成型，设备价格高，工艺复杂，需用的金刚石粉的数量也较多，因而产品的造价高。另一种途径是采用普通电镀法制作，这种方法沉积效率低，因而生产成本比较高。本专利技术的目的是对现有电镀法制作金刚石砂轮进行改进，提高电镀效率，加快电沉积速度，迅速包覆金刚石磨粉颗粒，而且镀层均匀。专利技术是这样实现的：一种复合刷镀金刚石砂轮及制品的装置及工艺，包括刷镀镀笔、镀液供送装置，以及电净、活化、打底层、刷镀加厚镀层等项工艺，由阳极、转动节2、扭力轴4、支承圆盘6组成的多组镀笔1，平均分布在被镀工件外圆表面上，在刷镀过程中镀笔1和被镀工件保持接触，而且对被镀工件施加一个可以调节的压力，经过上砂工艺后，采用电镀法初步将金刚石磨料固定于被镀工件基体表面上，然后利用复合刷镀工艺加厚镀层，镀液中的金刚石磨料含量在80-120Carat/l。镀笔1对被镀工件的压力在0.5-1.0Kgf之间。上砂工艺指通过机械搅拌使金刚石细颗粒落伏于被镀工件基体上，形成多层金刚石磨料堆积层，接通电源，使用分散能力好的硫酸镍和硼酸配方镀液，初步固定金刚石磨粉颗粒。分散能力好的镀液配方为：NiSO4·6H2O250g/lH3BO420-30g/lNicl2·6H2O40g/lCoSO4·7H2O60g/l本专利技术使用的设备和工艺方法，与普通电镀法制作金刚石耐磨层相比，具有下述特点：1、金刚石镀层均匀，操作者容易达到质量要求。2、采用特制的镀笔，刷镀效率高。-->3、制作时根据工艺要求可制造需要的形状而无需修正，解决了磨消加工成型表面时砂轮难于修正的问题。4、砂轮基体可以广泛使用钢、铜、铝、铸铁等材料，并可重复使用。5、成本降低50-90%，而生产率提高3-4倍。6、产品可用于加工硬质合金、陶瓷、玻璃、喷涂层，特别是用于难加工材料需要进行电解磨制时，也是很理想的导电工具。图1：镀笔A-A剖面示意图。图2：多组镀笔工作状态图的实施例。图3：上砂工艺示意图。附图说明：参见图1-2：在刷镀金刚石砂轮的装置中采用三个镀笔同时工作，这三个镀笔均匀分布在同一圆周上，刷镀过程中，镀笔1和被镀工件11保持接触，而且带有0.5-1.0Kgf可调的接触压力以维持一定的电流密度。接触压力是靠扭力弹簧5提供的。被镀工件11和镀笔1之间的接触压力大小是通过改变扭力轴4的周向位置来实现的。被镀工件表面初步固定上数层金刚石细颗粒后，普通镀笔很难在其表面上滑动，即使勉强可以滑动，也会拖挂失落一些金刚石颗粒，改进的镀笔1尾端增加了摆杆3和转动节2，使镀笔1在被镀工件11上作纯滚动。砂轮的装夹可以通过搬动手柄9来完成。搬动手柄9至最终位置，向前移动镀笔架，使镀笔1和砂轮达到预定位置，松开手柄9，即完成了对砂轮的装夹。卸砂轮时先搬动手柄9，移开镀笔架。用连接在手柄9上的主动拨叉8和被动拨叉7拨动镀笔轴10来实现镀笔1的开合。镀液输送装置包括输液泵、流量计、控制阀、输液管、过滤网、贮液槽、回收盘，用这个装置使刷镀金刚复合镀层的过程中，有专用的装置将新鲜镀液自动输送到阳极，并做到镀液自动循环，连续供给，流量可调，在刷镀过程中，对镀液连续过滤，清除镀液中的杂质。参见图3，在上砂时金刚石磨粒堆积层12可能堆积着数层金刚石颗粒，欲通电固定金刚石颗粒时，电镀金属离子要穿过上边的金刚石磨粒层12，才能到达被镀工件基体13的表面放电还原为金属原子，随着金属离子在基体表-->面上的不断沉积，镀层由薄至厚，靠近基体13表面的金刚石颗粒也就被初步固定。保证金刚石砂轮复合镀层刷镀质量的关键问题有二个：一是优选具有良好分散能力的镀液。另一个问题是正确选择刷镀的工艺参数。用正交试验的方法考察了四种组分对镀液分散能力的影响，得出：硫酸镍对镀液的分散能力影响最大，其次是硼酸的加入量，硫酸镍和硼酸之间有一定的络合作用。从保证镀液有良好的分散能力，并且比较经济的原则出发，选择了镀液配方如下：硫酸镍NiSO4·6H2O250g/l硼酸H3BO420-30g/l氯化镍Nicl2·6H2O40g/l硫酸钴CoSO4·7H2O60g/l采用这种配方，再加入适量的金刚石粉后，用磁力搅拌或机械搅拌的方法，使镀液中金刚石分布均匀落伏于被镀工件的基体上，从而获得均匀的金刚石镀层。刷镀的工艺参数主要指镀液的温度、PH值、阴极电流密度、镀液中金刚石的含量等。现结合实施例进一步叙述本专利技术的工艺：复合刷镀金刚石砂轮，初步固定的镀层厚5um，刷镀过程中，阴阳极相对运动方式采用砂轮转动，镀笔自转        不随被镀砂轮移动的方式。采用Ni-镀液时，其阴阳极间的相对运动速度为4-12m/min。当刷镀电压为14V、17V时，镀层对金刚石的包覆出现了较理想的状态，在金刚石颗粒的周围形成了小“凸台”，使金刚石和镀层的接触面积大大增加，因而可使砂轮在磨削时不易脱落。镀层的厚度通过刷镀电源的安培小时计而得到控制，刷镀前先给电源置数，刷镀开始，安培小时计开始计数，数字到“0”时自动报警停止刷镀。复合刷镀金刚石砂轮的典型工艺过程为：1、镀前准备：对欲镀砂轮基体的非镀部分涂绝缘保护层;对金刚石粉进行清洗。-->清洗过程如下：热浓硫酸处理3分钟，温度100℃蒸馏水清洗-浓盐酸处理3分钟蒸馏水清洗-热浓硝酸处理3分钟、温度100℃蒸馏水清洗-浓盐酸处理3分钟蒸馏水清洗三次干燥备用。2、将砂轮基体经过电净-活化-打底层之后进行金刚石颗粒的初步固定时间约50分钟。3、刷镀加厚层：将镀笔运动速度控制在3转/分，电压13-15V，当安培小时计完成予置置数时报警，停止刷镀，卸下砂轮。并将砂轮表面镀液清洗干净，干燥后检验。刷镀电流8-10A，总工作时间1.5-2小时，而普通电镀金刚石砂轮需要6-8小时。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合刷镀金刚石砂轮制品、装置及工艺，包括刷镀镀笔１、镀液供液装置及屯净、活化、打底层、刷镀加厚镀层等项工艺，其特征是：Ａ、由阳极、转动节２、扭力轴４、支承圆盘６组成的多组镀笔１，平均分布在被镀工件外圆表面上，在刷镀过程中镀笔１和被镀 工件保持接触，而且对被镀工件施加一个可以调节的压力；Ｂ、经过上砂工艺后，采用屯镀法初步将金刚石磨料固定丁被镀工件基体表面上，然后利用刷镀工艺加厚镀层，镀液中的金刚石磨料含量在８０－－１２０Ｃａｒａｔ／ｌ之间。

【技术特征摘要】
1、一种复合刷镀金刚石砂轮制品、装置及工艺，包括刷镀镀笔1、镀液供液装置及屯净、活化、打底层、刷镀加厚镀层等项工艺，其特征是：A、由阳极、转动节2、扭力轴4、支承圆盘6组成的多组镀笔1，平均分布在被镀工件外圆表面上，在刷镀过程中镀笔1和被镀工件保持接触，而且对被镀工件施加一个可以调节的压力；B、经过上砂工艺后，采用屯镀法初步将金刚石磨料固定于被镀工件基体表面上，然后利用刷镀工艺加厚镀层，镀液中的金刚石磨料含量在80--120Carat/l之间。2、按权利要求1所述的复合刷镀金刚石砂轮制品、装置及工艺，其特征是：上砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：高应岑，徐滨士，梁志杰，李印柏，朱敏，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵工程学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]