一种磨粒有序排布砂轮及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种磨粒有序排布砂轮及其制备方法，制备方法包括以下步骤，在砂轮基体上设置一层镍层；在绝缘胶带上加工出与需要的磨粒排布方式相适应的多个磨粒通孔；将带有多个磨粒通孔的绝缘胶带固定于砂轮基体上的镍层；将固定有绝缘胶带的砂轮基体放入电镀槽中，采用电化学阳极溶解的方法在砂轮基体的镍层上溶解出多个凹坑，所述多个凹坑与绝缘胶带的多个磨粒通孔一一对应；去除镍层上的绝缘胶带，将多个磨粒分别对应固定于砂轮基体的多个凹坑，得到所需的磨粒有序排布砂轮。采用电化学阳极溶解的方法在镍层上溶解出凹坑，从而可以直接在砂轮基体上获得所需的排布模板，适用于更细粒度磨粒的有序排布金刚石砂轮制备。更细粒度磨粒的有序排布金刚石砂轮制备。更细粒度磨粒的有序排布金刚石砂轮制备。

【技术实现步骤摘要】
一种磨粒有序排布砂轮及其制备方法


[0001]本专利技术涉及超硬磨具加工
，具体为一种磨粒有序排布砂轮及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的砂轮多为多层结合剂砂轮或单层钎焊、电镀砂轮，磨料的分布随机性较强，在进行材料粗磨过程中较为常用。但由于磨削中易产生高温导致此类砂轮在精加工或者特殊材料的磨削加工不太适用。而有序排布的砂轮由于磨粒的规则分布使得加工中容屑空间更大，磨削热也更易于散去，有利于降低磨削温度。但是磨料有序排布的单层金刚石砂轮制备存在一定的难度，如磨粒排布的精准度难以保证；细粒度的有序排布砂轮更难以制备等。
[0003]现有的有序排布实现方法多以模板法、点胶法、负压法和磁吸法。其中模板的制作多以外加带有定位孔的金属片排布磨粒或在砂轮基体表面无磨粒附着的区域进行绝缘处理后电镀上砂。如申请号CN201610930777的中国专利文件公开的一种有序排布金刚石砂轮生产方法，在环形金属片上设置定位孔，用来放置定位磨粒，并采用两层金属片夹紧磨粒进行焊接固定。这种排布方法虽能使磨粒出露一致性较好，但采用两层金属片夹紧的方式结构复杂，排布速度较慢，加工效率低下，且焊接固定后脱模较为困难。另外，由于模板中用以控制单颗磨粒的主体(如模板法中的孔位、点胶法中的胶滴、负压法中的气管)之间存在相互干涉，也导致在排布磨粒过程中磨粒形成干涉，也无法适用更细磨粒的有序排布。
[0004]上述专利技术存在工艺繁琐、脱模困难、效率低下及不适用于较细磨粒有序排布等问题。由于大多数模板的制作都是采用在外接金属片上机加工出凹槽及孔位，然后焊接在基体上排布磨粒，工艺繁琐，在机加工孔位时难以实现较小孔位的加工，且对于一些特殊的形状(如菱形、方形、异形)难以加工，精度也较难保证，然后焊接固定后脱模困难。而采用绝缘处理的模板需要先在基体表面涂敷沉积一层绝缘体，在用激光或腐蚀的方式裸露出需要固定磨粒的孔位，之后还要涉及去除绝缘层等工序。此类方法均是磨粒与基体表面接触而后焊接或电镀包埋磨粒，磨粒的出刃度虽高，但难免出现包埋深度小，把持力不足等问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一是：提供一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，无需另外施加排布金属片等模板，不涉及后续脱模问题，可制备出精准度高的排布模板，适用于更细粒度磨粒的有序排布金刚石砂轮制备。
[0006]本专利技术的目的之二是：提供一种磨粒有序排布砂轮。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，包括以下步骤，
[0009]在砂轮基体上设置一层镍层；
[0010]在绝缘胶带上加工出与需要的磨粒排布方式相适应的多个磨粒通孔；
[0011]将带有多个磨粒通孔的绝缘胶带固定于砂轮基体上的镍层；
[0012]将固定有绝缘胶带的砂轮基体放入电镀槽中，采用电化学阳极溶解的方法在砂轮基体的镍层上溶解出多个凹坑，所述多个凹坑与绝缘胶带的多个磨粒通孔一一对应；
[0013]去除镍层上的绝缘胶带，将多个磨粒分别对应固定于砂轮基体的多个凹坑，得到所需的磨粒有序排布砂轮。
[0014]进一步，在砂轮基体上设置一层镍层的实现方式为，将砂轮基体放入带有镍板的电镀槽中，以砂轮基体为阴极，以镍板为阳极，在砂轮基体上电镀出一层镍层。
[0015]进一步，镍层厚度为磨粒直径的50％
‑
60％。
[0016]进一步，电镀镍层前，将砂轮基体进行化学除油和电化学除油处理。
[0017]进一步，在绝缘胶带上加工出多个磨粒通孔的实现方式为，用激光在绝缘胶带上烧蚀出需要排布磨粒的位置。
[0018]进一步，凹坑深度为磨粒高度的20％
‑
30％。
[0019]进一步，将多个磨粒分别对应固定于砂轮基体的多个凹坑后，还对磨粒进行加固处理。
[0020]进一步，对磨粒进行加固处理方式为，将固定好磨粒的砂轮基体放入带有镍板的电镀槽中，以砂轮基体为阴极，以镍板为阳极，继续进行电镀包埋加厚以固定磨粒。
[0021]进一步，对磨粒进行加固处理方式为，将固定好磨粒的砂轮基体进行钎焊以固定磨粒。
[0022]一种磨粒有序排布砂轮，采用一种磨粒有序排布砂轮的制备方法制备得到。
[0023]总的说来，本专利技术具有如下优点：
[0024]本专利技术首先在砂轮基体上设置镍层，然后将根据磨粒排布方式相应制作的绝缘胶带固定于镍层，利用绝缘胶带上的磨粒通孔使镍层上的相应位置裸露出来，并采用电化学阳极溶解的方法在镍层上溶解出凹坑，从而可以直接在砂轮基体上获得所需的排布模板，不需要另外施加排布金属片等模板，不涉及后续脱模问题，且只要将需要的磨粒通孔裸漏在电解液中即可制备出所需的排布模板，适用于更细粒度磨粒的有序排布金刚石砂轮制备。另外，在镍层上溶解出凹坑后，当磨粒固定在具有一定深度的凹坑内时，将直接形成一定的包埋深度，后续可再以电镀或钎焊的方法加深包埋深度，有效提高磨粒的把持力。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的砂轮基体、镍层和绝缘胶带的平面结构示意图。
[0026]图2为本专利技术的砂轮基体上排布模板的结构示意图。
[0027]图3为本专利技术的砂轮基体上磨粒排布示意图。
[0028]图4为本专利技术的砂轮基体的结构示意图。
[0029]图中：
[0030]1‑
砂轮基体，2
‑
镍层，3
‑
绝缘胶带，4
‑
凸台，5
‑
排布模板。
具体实施方式
[0031]下面来对本专利技术做进一步详细的说明。
[0032]如图1
‑
图4所示，一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，包括以下步骤，
[0033]在砂轮基体1上设置一层镍层2；
[0034]在绝缘胶带3上加工出与需要的磨粒排布方式相适应的多个磨粒通孔；
[0035]将带有多个磨粒通孔的绝缘胶带3固定于砂轮基体1上的镍层2；
[0036]将固定有绝缘胶带3的砂轮基体1放入电镀槽中进行电镀，此时通过磨粒通孔裸漏出来的镍层2部分作为阳极溶解，采用电化学阳极溶解的方法在砂轮基体1的镍层2上溶解出多个凹坑，所述多个凹坑与绝缘胶带3的多个磨粒通孔一一对应；
[0037]控制电流密度及电镀时间，溶解凹坑深度优选为磨粒高度的20％
‑
30％。此凹坑即为转印到砂轮基体1上的排布模板5。
[0038]撕去镍层2上的绝缘胶带3，将多个磨粒用胶水等粘结剂分别对应固定于砂轮基体1的多个凹坑，得到所需的磨粒有序排布砂轮。
[0039]磨粒采用强氧化磨粒，以提高磨粒与金属镍的结合强度。
[0040]具体地，在砂轮基体1上设置一层镍层2的实现方式为，将砂轮基体1放入带有镍板的电镀槽中，以金属材质的砂轮基体1为阴极，以镍板为阳极，控制电镀中的电流密度及电镀时间，在砂轮基体1上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，在砂轮基体上设置一层镍层；在绝缘胶带上加工出与需要的磨粒排布方式相适应的多个磨粒通孔；将带有多个磨粒通孔的绝缘胶带固定于砂轮基体上的镍层；将固定有绝缘胶带的砂轮基体放入电镀槽中，采用电化学阳极溶解的方法在砂轮基体的镍层上溶解出多个凹坑，所述多个凹坑与绝缘胶带的多个磨粒通孔一一对应；去除镍层上的绝缘胶带，将多个磨粒分别对应固定于砂轮基体的多个凹坑，得到所需的磨粒有序排布砂轮。2.根据权利要求1所述的一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，其特征在于：在砂轮基体上设置一层镍层的实现方式为，将砂轮基体放入带有镍板的电镀槽中，以砂轮基体为阴极，以镍板为阳极，在砂轮基体上电镀出一层镍层。3.根据权利要求1所述的一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，其特征在于：镍层厚度为磨粒直径的50％
‑
60％。4.根据权利要求1所述的一种磨粒有序排布砂轮的制备方法，其特征在于：电镀镍层前，将砂轮基体进行化学除油和电化学除油处理。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：万珍平，卜颖滨，罗翌，成雨，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：