[发明专利]制备金刚石线锯的设备及使用其制备金刚石线锯的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及金刚石线锯的制造领域。

背景技术

目前固结磨料金刚石线锯的金刚石固结技术主要有：机械碾压法、电镀法等。其中，电镀金刚石线锯是以电镀金属为结合剂，通过电镀金属的电沉积作用把高硬度、高耐磨性的金刚石磨料牢固地固结在芯线表面。电镀金刚石线锯的一般制造过程主要包括上砂、加厚和后处理。

现有的技术中，通常将上砂和加厚在同一电镀槽中实施。上砂过程中，由于金刚石为不良导体，不易与金属共镀，为了保证金刚石颗粒在芯线表面的覆盖率，芯线的移动速度须很慢，大多低于10m/min，同时，上砂初期金刚石颗粒与芯线的结合并不牢固，为了避免金刚石颗粒被电镀液冲刷脱落，电镀液不能强烈搅拌，不能施加剧烈的超声振动，也不能采用刷镀等镀层生长速度快的电镀方式，造成镀层生长速度受到抑制，生产效率十分低下，金刚石线锯的成本也就居高不下。另外，在电镀后期仍有金刚石颗粒被嵌入到镀层中，但这些金刚石颗粒只有少部分被镀层覆盖，在使用过程中易脱落，为无效的磨粒且造成金刚石颗粒的浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种镀层生长速度快、生产效率高、生产成本低、所生产的金刚石线锯的使用寿命长的制备金刚石线锯的设备。

本发明的另一个目的在于提出一种制备金刚石线锯的方法。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面实施例的制备金刚石线锯的设备，所述金刚石线锯包括位于中心部的芯线、通过电镀法形成于所述芯线上的结合层、以及分散分布在所述结合层中且至少一部分暴露于所述结合层表面的金刚石颗粒，其特征在于，所述设备包括：上砂电镀槽，所述上砂电镀槽中容纳有金刚石颗粒与第一电镀液的混合物，且所述上砂电镀槽中设有用于使至少一部分金刚石颗粒保持匀速运动的传送带，所述上砂电镀槽用于将所述金刚石颗粒电沉积在所述芯线上的同时在所述芯线表面形成所述结合层以将所述金刚石颗粒固定在所述芯线表面；以及加厚电镀槽，所述加厚电镀槽位于所述上砂电镀槽的下游，所述加厚电镀槽中容纳有第二电镀液，所述加厚电镀槽用于增加在上砂过程中形成于所述芯线表面的结合层的厚度。

根据本发明上述实施例的制备金刚石线锯的设备，由于在上砂电镀槽中设有用于使一部分金刚石颗粒保持匀速运动的传送带，传送带上有自然沉积的金刚石颗粒，当传送带的传动方向与芯线的运动方向一致且速度相同时，这些金刚石颗粒与芯线相对静止，在电沉积作用下，芯线可以快速穿过这部分金刚石颗粒的同时在芯线表面形成结合层并将金刚石颗粒固定在芯线表面，实现金刚石颗粒与金属镀层的快速共镀，芯线移动速度可以大幅度提高，生产效率大幅度提升。此外，由于上砂和加厚分别完成，通过提高例如提高电流等来提高加厚电镀槽中的电镀生长速度，既不会影响到金刚石颗粒的电沉积覆盖率，又可以大幅提高镀层的生长速率，从而有效提高生产效率。另外，由于金刚石颗粒仅在上砂过程中发生电沉积，因此能够有效降低现有技术中在电镀后期所发生的金刚石颗粒的沉积造成的浪费。进一步，由于上砂和加厚分槽完成，因此金刚石颗粒在结合层的植入深度较深且相对均匀，从而可以有效提高所制备的金刚石线锯的使用寿命。

另外，根据本发明上述实施例的制备金刚石线锯的设备还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述上砂电镀槽的底部设有电镀液出口，所述第一电镀液通过所述电镀液出口通过循环泵被循环导入所述上砂电镀槽中以实现所述第一电镀液的循环流动。

根据本发明的一些实施例，所述传送带上间隔开地分布有通孔，且所述通孔的孔径小于所述金刚石颗粒的粒径。由于通孔的孔径小于金刚石颗粒的粒径，因此仅允许所述第一电镀液通过该通孔，所述通孔可以促进第一电镀液有序流动的同时，不会对传送带上自然沉积的金刚石颗粒造成过大的扰动，流动的电镀液可以大幅度增加结合层的电镀生长速度，而金刚石颗粒不被扰动(与芯线相对静止)可以保证金刚石颗粒在芯线表面的覆盖率，进而对提高芯线移动速度、提升生产效率非常有利。

根据本发明的一些实施例，所述加厚电镀槽中设有用于对所述经过上砂的芯线进行刷镀以便增加所述结合层的生长速度的电镀刷。

根据本发明的一些实施例，所述加厚电镀槽连接有强力搅拌装置以便对所述第二电镀液进行强力搅拌来实现增加所述结合层的生长速度。

根据本发明的一些实施例，所述上砂电镀槽的上游连接有预镀槽，所述预镀槽中容纳有第三电镀液，以便在上砂电镀之前在所述芯线表面预先镀覆一层过渡层。