一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法，包括：将圆盘形状的铝基体浸入电镀液中，通过遮挡在大端面形成厚度10～50μm的复合镀层；将复合镀层的外缘部分背后的铝基体去除，之后得到具有特定长度刀刃的圆盘形刀片；移动激光头，使其焦点距离刀刃外缘一段距离，并调整焦距使其聚焦在刀刃上；基座旋转带动刀片旋转，激光头在刀刃上加工出呈圆周阵列排布的冷水槽；激光加工后的刀刃，经过电解抛光和磨刀板修整。非接触加工方式保证了在冷水槽制作过程中不会对刀刃造成损伤。在保证刀刃强度不明显降低的基础上，刀刃两侧增加了冷水槽结构，增强冷却能力和排屑能力，对玻璃、碳化硅、厚硅片有较好的切割。

【技术实现步骤摘要】
一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法
本专利技术属于电镀超硬磨具
，特别涉及一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法。
技术介绍
不开槽电镀划片刀切割玻璃、碳化硅、厚硅片等材料，由于刀片散热不好，排屑条件不好等原因，会产生较大的侧崩、背崩等失效。公告号为CN108381411B的专利技术专利提出的制造方法，只能制作厚度50μm以上厚度的电镀软刀，并且开槽的尺寸受到遮挡卡具的限制，1mm宽度以下尺寸凹槽很难做到。对于厚度小于50μm的电镀砂轮，无法进行开槽。公开号为CN106521567A的专利技术专利公开了一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，制备的电镀软刀，排屑性能更好，但只能制作电镀软刀，无法制作电镀砂轮，更无法制作厚度小于50μm的电镀砂轮。公开号为CN1718333A的专利技术专利公开了切削刀片及切削刀片的制造方法，创造性地做到了在厚度50um以下的电镀砂轮两侧做出交替的同心圆沟槽电镀砂轮。但只能做到30~50um的厚度，而且由于刀刃的横截面是波浪形，因此所切晶圆槽型侧面也是波浪形的，无法做单平整。对于对槽型有要求的应用场合，无法应用此方案刀片。公开号为CN106944940A的专利技术专利公开了一种电沉积磨具的制造方法，利用化学方法做出了多孔构造的磨具部，多孔结构作用为改善刀刃的自锐性，但由于孔径太小，排屑能力，冷却能力并无明显提升。由于化学反应的随机性，无法保证保证形成均一稳定的孔，很难做到均匀分布，对于孔洞较集中的区域，刀刃强度会明显降低，因此存在断刀风险。综上所述，现有技术中针对玻璃、碳化硅、厚硅片等材料，由于刀片散热不好，排屑条件不好等原因，会产生较大的侧崩、背崩等失效的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮制造方法,增强了电镀砂轮的冷却能力和排屑能力。为解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法，包括：步骤1、将圆盘形状的铝基体浸入电镀液中，所述电镀液包含粒度2000#～5000#的金刚石微粉以及结合剂金属镍，通过遮挡在大端面形成厚度10～50μm的复合镀层；步骤2、所述复合镀层一部分会超出铝基体，称为刀刃，将复合镀层的外缘部分背后的铝基体去除，之后得到具有特定长度刀刃的圆盘形刀片；步骤3、将刀刃已经出露的刀片放置到基座上通过定位柱定位，基座上端和刀片内孔配合的定位柱外径为19.045~19.050mm，所述基座材质为304不锈钢。移动激光头，使其焦点距离刀刃外缘一段距离，并调整焦距使其聚焦在刀刃上；步骤4、基座旋转带动刀片旋转，激光头在刀刃上加工出呈圆周阵列排布的冷水槽；具体为：步骤4-1、激光头焦点针对设定的孔径，加工出一个位于外圈的冷水槽；步骤4-2、激光头焦点移动到内圈同心圆，基座带动刀片转动设定角度，该设定距离使得内圈的冷水槽位置和外圈冷水槽位置错开1/2个步距，定位后加工出一个内圈冷水槽后，激光头焦点回到外圈，基座带动刀片再次转动设定角度；步骤4-3、重复步骤4-1和步骤4-2，直到刀片360°都已经完成；如果选择的冷水槽是通孔，则不需要翻转刀片进行刀刃另一侧冷水槽的加工；如果选择的冷水槽是表面凹槽，则需要翻转刀片进行刀刃另一侧冷水槽的加工。在加工过程中，激光头的焦点在刀刃上跳跃式连续加工，这种加工方式可以减弱激光加热过程中对刀刃的影响，防止冷热冲击破坏刀刃的耐久度。所述冷水槽是尺寸为10μm～1000μm的表面凹槽或者孔径为10μm～1000μm的通孔。所述冷水槽是圆形或多边形表面凹槽或通孔。冷水槽在刀刃上若干个同心圆上均匀分布，并且这些同心圆和刀刃外圆同心。相邻两个同心圆上的冷水槽，错开分布，这样可以最大程度维持刀刃的原始强度。步骤5、激光加工后的刀刃，经过电解抛光和磨刀板修整，使得被镍结合剂覆盖的金刚石磨料出露，同时也可以去除激光加工引起的残渣。本专利技术的有益效果是：该制作方法加工的具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮，由于均具有微尺寸的冷水槽，通过激光头非接触加工方式对于复合电镀层的两侧都进行加工。非接触加工方式保证了在冷水槽制作过程中不会对刀刃造成损伤。在保证刀刃强度不明显降低的基础上，刀刃两侧增加了冷水槽结构，增强了冷却能力和排屑能力，对玻璃、碳化硅、厚硅片等应用，也可以完成较好的切割。附图说明图1是电镀砂轮结构示意图；图2是冷水槽在刀刃表面分布示意图；图3是冷水槽加工示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。如图1至图3所示，一种具有微尺寸冷水槽4的电镀砂轮的制作方法，包括：步骤1、电镀：将圆盘形状的铝基体浸入电镀液中，所述电镀液包含粒度2000#～5000#的金刚石微粉以及结合剂金属镍，通过遮挡在大端面形成厚度10～50μm的复合镀层3。粒度2000#表示金刚石微粉对应2000目筛网，单位目是指1平方英寸上的开孔数。步骤2、刀刃出露：所述复合镀层3一部分会超出铝基体，称为刀刃2，将复合镀层3的外缘部分背后的铝基体去除，之后得到具有特定长度刀刃2的圆盘形刀片。步骤3、将刀刃2已经出露的刀片放置到基座5上通过定位柱定位，基座5上端和刀片内孔配合的定位柱外径为19.045~19.050mm，所述基座5材质为304不锈钢。移动激光头6，使其焦点距离刀刃2外缘一段距离，并调整焦距使其聚焦在刀刃2上。步骤4、冷水槽制造:基座5旋转带动刀片旋转，激光头6在刀刃2上加工出呈圆周阵列排布的冷水槽4；具体为：步骤4-1、激光头6焦点针对设定的孔径，加工出一个位于外圈的冷水槽4；步骤4-2、激光头6焦点移动到内圈同心圆，基座5带动刀片转动设定角度，该设定距离使得内圈的冷水槽4位置和外圈冷水槽4位置错开1/2个步距，定位后加工出一个内圈冷水槽4后，激光头6焦点回到外圈，基座5带动刀片再次转动设定角度；步骤4-3、重复步骤4-1和步骤4-2，直到刀片360°都已经完成；如果选择的冷水槽4是通孔，则不需要翻转刀片进行刀刃2另一侧冷水槽4的加工；如果选择的冷水槽4是表面凹槽，则需要翻转刀片进行刀刃2另一侧冷水槽4的加工。所述冷水槽4是尺寸为10μm～1000μm的表面凹槽或者孔径为10μm～1000μm的通孔。所述冷水槽4是圆形或多边形表面凹槽或通孔。冷水槽4在刀刃2上若干个同心圆上均匀分布，并且这些同心圆和刀刃2外圆同心。相邻两个同心圆上的冷水槽4，错开分布，这样可以最大程度维持刀刃2的原始强度。步骤5、磨料出露：激光加工后的刀刃2，经过电解抛光和磨刀板修整，使得被镍结合剂覆盖的金刚石磨料出露，同时也可以去除激光加工引起的残渣。该制作方法加工的具有微尺寸冷水槽4的电镀砂轮，由于均具有微尺寸的冷水槽4。非接触加工方式保证在冷水槽4制作过程中不会对刀刃2造成损伤。在保证刀刃2强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法，其特征在于，包括：/n步骤1、将圆盘形状的铝基体浸入电镀液中，所述电镀液包含粒度2000#～5000#的金刚石微粉以及结合剂金属镍，通过遮挡在大端面形成厚度10～50μm的复合镀层；/n步骤2、所述复合镀层一部分会超出铝基体，称为刀刃，将复合镀层的外缘部分背后的铝基体去除，之后得到具有特定长度刀刃的圆盘形刀片；/n步骤3、将刀刃已经出露的刀片放置到基座上通过定位柱定位，移动激光头，使其焦点距离刀刃外缘一段距离，并调整焦距使其聚焦在刀刃上；/n步骤4、基座旋转带动刀片旋转，激光头在刀刃上加工出呈圆周阵列排布的冷水槽；/n步骤5、激光加工后的刀刃，经过电解抛光和磨刀板修整，使得被镍结合剂覆盖的金刚石磨料出露。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1、将圆盘形状的铝基体浸入电镀液中，所述电镀液包含粒度2000#～5000#的金刚石微粉以及结合剂金属镍，通过遮挡在大端面形成厚度10～50μm的复合镀层；
步骤2、所述复合镀层一部分会超出铝基体，称为刀刃，将复合镀层的外缘部分背后的铝基体去除，之后得到具有特定长度刀刃的圆盘形刀片；
步骤3、将刀刃已经出露的刀片放置到基座上通过定位柱定位，移动激光头，使其焦点距离刀刃外缘一段距离，并调整焦距使其聚焦在刀刃上；
步骤4、基座旋转带动刀片旋转，激光头在刀刃上加工出呈圆周阵列排布的冷水槽；
步骤5、激光加工后的刀刃，经过电解抛光和磨刀板修整，使得被镍结合剂覆盖的金刚石磨料出露。


2.根据权利要求1所述具有微尺寸冷水槽的电镀砂轮的制作方法，其特征在于：所述冷水槽是尺寸为10μm～1000μm的表面凹槽或者孔径为10μm～1000μm的通孔。
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【专利技术属性】
技术研发人员：闫贺亮，王宁昌，邵俊永，王战，张迪，乔帅，董峰，栗云慧，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41