[发明专利]一种电铸过程中防止烧焦的有效方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及电铸（镀）超硬材料制品和耐磨复合层电铸（镀）生产领域，尤其涉及到电铸金刚石地质钻头、电铸（镀）普通金刚石制品和电铸耐磨配件的生产。 

背景技术

在金刚石地质钻头电铸、普通金刚石制品电铸、具有超硬材料微粒——金属复合镀层构造的耐磨配件的电铸生产过程中，产品经常出现掉齿、断齿、脱层、起皮、开裂等现象而报废。由于掉齿、断齿、脱层、起皮、开裂等现象引起产品报废占总不合格产品的80%以上，它的根本原因是在“上砂”和“固定”初期等工序中由于被镀工件表面真实电流密度过大，出现“烧焦”现象所导致，它是产品合格率一直在70%左右徘徊的根本原因所在，这不仅使得生产成本提高，同时，影响企业的信誉，因此需寻找一种方法来解决。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种电铸过程中防止“烧焦”的有效方法，她的有益效果是产品的合格率从70%提高到97.5%，降低生产成本14%以上。 

本发明的技术方案是这样实现的，一种电铸过程中防止“烧焦”的有效方法，其特征在于电铸（镀）过程中使用了辅助阴极，辅助阴极与被镀工件并联。 

所述的辅助阴极由导电部分和沉积部分组成，导电部分露出电铸溶液外部，导电部分与沉积部分直接连通，导电部分设有阴极导线连接位置，沉积部分浸没于电铸溶液中，溶液中金属离子，在电场的作用下，在它表面析出形成金属或金属合金。 

所述的辅助阴极材料可以是不与电铸溶液发生化学反应的任何一种金属或者金属合金材料，一般可以采用最为普通廉价的钢材即可，同时也可以使用电铸基础金属材料或者选用最为廉价的钢材，或者选用金属钛；导电部分和沉积部分可以是同一种金属材料，也可以使用不同的材质金属材料。 

所述的辅助阴极可以在单层复合镀层电镀中使用，也可以在多层复合镀层电镀中使用，辅助阴极在“上砂”之前，通过导线与整流电源负极连接，然后“上砂”；“上砂”工序结束，辅助阴极与整流电源的连接不断开，“卸砂”后，直接 “固定”加厚，辅助阴极与整流电源的连接的“固定”加厚时间大约为总“固定”加厚时间的10%~50%；断开辅助阴极与整流电源的连接，被镀工件继续进行“固定”加厚到金属或金属合金覆盖超硬材料微粒体积的90%以上，然后根据需要进行下一轮“上砂”和“固定”加厚；每一次的“上砂”和“固定”加厚工序均按以上程序操作“上砂”和“固定”加厚。 

所述的辅助阴极的形状和大小基本不受限制，只是考虑生产成本和实际效果，它的表面积大小可以与被镀工件“上砂”面积基本相仿，但没有过多限制，辅助阴极沉积面积太小，分流作用不明显；辅助阴极沉积面积太大，无效沉积太多，增加生产成本。为了很好的利用和回收，辅助阴极往往使用电镀的基础金属作为沉积部分的材料，当它足够厚后把它作为阳极即可回收；沉积面最好是直立的，有效避免超硬材料微粒等在其表面沉积，影响其分流效果；其辅助阴极的使用，最好在每一个电镀单槽中分别有一个或者多个，当然也可以在一台互相连通的电镀槽中公共使用一个，具体情况完全根据被镀工件的表面面积而确定。 

附图说明

图1：电铸金刚石地质钻头“预镀”结构示意图 

1、电镀槽       2、阳极       4、外绝缘模具

5、外绝缘胶带   6、被镀工件   7、内绝缘模具    8、唇齿表面

9、阴极导线    10、整流电源    11、上砂区。

图2：电铸金刚石地质钻头“上砂”结构示意图 

1、电镀槽       2、阳极       3、辅助阴极       4、外绝缘模具

5、外绝缘胶带   6、被镀工件   7、内绝缘模具     8、金刚砂埋砂层

9、阴极导线    10、整流电源    11、上砂区。

图3：电铸金刚石地质钻头“固定”结构示意图 

1、电镀槽       2、阳极       3、辅助阴极       4、外绝缘模具

5、外绝缘胶带   6、被镀工件   7、内绝缘模具     8、一层金刚砂

9、阴极导线    10、整流电源    11、上砂区。

具体实施方式

实施以电铸金刚石地质钻头为例，如图1所示，在电镀槽（1）中盛有电铸溶液（12），基本配方如下： 

NiSO₄·7H₂O    180—350g/l