一种组合刀具的电泳工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种组合刀具的电泳工艺，属于刀具制备技术领域，将基体除油后喷砂粗化处理，超声清洗，真空干燥，然后用混合金属粉末进行等离子喷涂处理，制备出带有合金镀层的包覆基体；除去氧化膜后进行阳极氧化处理，再次超声清洗并真空干燥，得到预处理基体；将无水乙醇、去离子水、丙酮、氯化铝、碘和纳米金刚石粉末混合并超声分散，盐酸调节pH值至3

【技术实现步骤摘要】
一种组合刀具的电泳工艺


[0001]本专利技术属于刀具制备
，具体涉及一种组合刀具的电泳工艺。

技术介绍

[0002]刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又被称为切削工具，组合刀具是由两个以上的工作部分组合在一个刀体上，能同时或依次加工两个以上表面或完成一个表面多道加工工序的刀具。传统的加工方式主要采用高速钢、硬质合金或金刚石刀具来对复合材料进行切削加工，其中硬质合金适用于加工复合材料，金刚石组合刀具具有极高的硬度和耐磨性，并且其摩擦系数低、弹性模量高、导向性好和膨胀系数低，可以用于非金属硬脆材料如石墨、高硅铝合金等有色金属材料的精密加工。
[0003]金刚石组合刀具被广泛航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域中，在结构上，以往是将具有切削刃的刀头焊接固定在刀座上，随着技术的革新，现在一般是金刚石薄膜涂层刀具，基体多采用块状硬质合金，现有技术多采用PVD沉积、CVD沉积等涂层方法，但是形成的金刚石薄膜和基体的结合力差，容易脱落，金刚石组合刀具的使用寿命很短，所以提出一种组合刀具的电泳工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种组合刀具的电泳工艺，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种组合刀具的电泳工艺，包括如下步骤：
[0007]步骤一：将基体用丙酮洗涤2
‑
3次，除去基体表面油脂；然后将除油后的基体用锆刚玉进行喷砂粗化处理，喷砂粗化处理后基体的表面粗糙度Ra为4.5μm
‑
5μm；
[0008]进一步地，喷砂粗化处理时，喷砂距离为120mm
‑
150mm，喷砂压力为0.3
±
0.01MPa，喷砂角度为20
°‑
40
°
。
[0009]步骤二：将喷砂粗化处理后的基体用去离子水超声清洗15min
‑
30min，除去表面残砂，然后真空干燥，再用等离子喷涂设备进行等离子喷涂处理，制备出带有合金镀层的包覆基体；合金镀层的厚度为0.5μm
‑
1μm。
[0010]进一步地，等离子喷涂处理时，以氩气为保护气体，氢气为还原气体，氩气的流量为150L/min，氢气的流量为15L/min
‑
20L/min，工作电压为165V
‑
170V。
[0011]步骤三：将包覆基体用混酸液浸泡5min
‑
10min，除去包覆基体合金镀层表面的氧化膜，然后将包覆基体用去离子水超声清洗15min
‑
30min，除去表面残留的混酸液，真空干燥，然后将包覆基体置于质量分数为20％的硫酸溶液中，以包覆基体为正极进行阳极氧化处理，阳极氧化处理后再次超声清洗15min
‑
30min并真空干燥，得到预处理基体；
[0012]步骤四：将无水乙醇、去离子水、丙酮、氯化铝、碘和纳米金刚石粉末搅拌混合并超声分散10min
‑
20min，然后用盐酸调节pH值至3
‑
5，得到电泳液；向电泳装置中通入电泳液，以预处理基体为阴极，阴极和阳极的距离为1cm，在60V的电压下电泳2min
‑
3min，取出阴极
并干燥，得到电泳沉积基体；
[0013]进一步地，混酸液为质量分数为30％的硫酸和质量分数为5％的氢氟酸按照2：1的用量比混合而成。
[0014]进一步地，无水乙醇、去离子水、丙酮、氯化铝、碘和纳米金刚石粉末的用量比为40mL：1mL：1mL：10mg：20mg：30mg。
[0015]步骤五：将电泳沉积基体置于热丝化学气相沉积设备中进行热丝化学气相沉积处理1.5h
‑
2h，生长出厚度为1μm
‑
2μm金刚石薄膜，制备出金刚石组合刀具，完成组合刀具的电泳工艺。
[0016]进一步地，热丝化学气相沉积处理时，热丝功率为7kW，反应气体的流量为500sccm
‑
800sccm，沉积压强为1.5kPa
‑
2kPa。
[0017]进一步地，混合金属粉末通过如下步骤制备：
[0018]将碳化钨粉末、钴粉末、铬粉末、铝粉末和镍粉末按照10g：70g：35g：10g：2g的用量比加入球磨机中球磨混合2h
‑
3h，过滤出料得到混合金属粉末。
[0019]将碳化钨粉末、钴粉末、铬粉末、铝粉末和镍粉末的纯度均≥99％，平均粒度为300目。
[0020]进一步地，基体材质为WC
‑
Co硬质合金但不仅限于WC
‑
Co硬质合金。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术组合刀具的电泳工艺操作简单，将基体进行预处理后，通过含有纳米金刚石粉末的电泳液进行阴极电泳，电泳液中的粒子带正电，预处理基体作为阴极，有利于将纳米金刚石粉末牢固地包覆在预处理基体表面，有利于后续热丝化学气相沉积处理，相较于直接沉积镀膜，金刚石薄膜不易脱落。
[0023]基体预处理过程中，喷砂粗化处理有利于使基体表面粗糙，经过等离子喷涂处理后获得结合力较强的合金镀层，合金镀层中含有与基体相同的金属组分，起到过渡作用，阳极氧化处理后合金镀层表面会产生大量微孔，有利于电泳液中的颗粒嵌入其中，电泳沉积基体表面的沉积层的附着力强，不易脱落，经过热丝化学气相沉积处理后，将金刚石薄膜牢牢的结合住，有利于防止金刚石薄膜的脱落，从而有利于增加金刚石组合刀具的使用寿命。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]通过组合刀具的电泳工艺制备金刚石组合刀具，包括如下步骤：
[0027]步骤一：将基体用丙酮洗涤2次，除去基体表面油脂，基体材质为WC
‑
Co硬质合金但不仅限于WC
‑
Co硬质合金；然后将除油后的基体用锆刚玉进行喷砂粗化处理，喷砂粗化处理后基体的表面粗糙度Ra为4.5μm；喷砂粗化处理时，喷砂距离为120mm，喷砂压力为0.3
±
0.01MPa，喷砂角度为20
°
。
[0028]步骤二：将碳化钨粉末、钴粉末、铬粉末、铝粉末和镍粉末按照10g：70g：35g：10g：
2g的用量比加入球磨机中球磨混合2h，过滤出料得到混合金属粉末；碳化钨粉末、钴粉末、铬粉末、铝粉末和镍粉末的纯度均≥99％，平均粒度为300目；
[0029]将喷砂粗化处理后的基体用去离子水超声清洗15min，除去表面残砂，然后真空干燥，再用等离子喷涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合刀具的电泳工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将基体除油后喷砂粗化处理，超声清洗，真空干燥，然后用混合金属粉末进行等离子喷涂处理，制备出带有合金镀层的包覆基体；步骤二：将包覆基体用混酸液除去氧化膜，超声清洗，真空干燥，然后将包覆基体置于硫酸溶液中进行阳极氧化处理，再次超声清洗并真空干燥，得到预处理基体；步骤三：将无水乙醇、去离子水、丙酮、氯化铝、碘和纳米金刚石粉末混合并超声分散，盐酸调节pH值至3
‑
5，得到电泳液；以预处理基体为阴极并置入电泳液中电泳处理，将阴极干燥得到电泳沉积基体；将电泳沉积基体热丝化学气相沉积处理后生长出厚度为1μm
‑
2μm金刚石薄膜，完成组合刀具的电泳工艺。2.根据权利要求1所述的一种组合刀具的电泳工艺，其特征在于，所述无水乙醇、去离子水、丙酮、氯化铝、碘和纳米金刚石粉末的用量比为40mL：1mL：1mL：10mg：20mg：30mg。3.根据权利要求1所述的一种组合刀具的电泳工艺，其特征在于，所述电泳处理的条件为：阴极和阳极的距离为1cm，在60V的电压下电泳2min
‑
3min。4.根据权利要求1所述的一种组合刀具的电泳工艺，其特征在于，热丝化学气相沉积处理时，热丝功率为7kW，反应气体的流量为500sccm
‑
800sccm，沉积压强为1.5kPa
‑
2kPa。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：范森林，陈少华，
申请(专利权)人：湖南安特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：