[发明专利]一种用于盘、饼状工件外缘金刚石涂层的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于盘、饼状工件外缘金刚石涂层的装置及方法，通过设置冷却装夹轴，并控制冷媒在冷却装夹轴内的流量、压力等因素，以影响金刚石涂层过程中金刚石生长的温度梯度，从而让金刚石有效的生长；通过设置动力系统，并与热丝、冷却装夹轴配合，可以让工件旋转运动，从而解决涂层不均匀迹象；可以根据盘、饼类薄形工件形状、大小的不同，设置不同热丝，以及进行热丝的不同布设位置和方式，可以提高沉积效率。

技术领域

本发明涉及金刚石涂层工具技术领域，尤其涉及一种用于盘、饼状工件外缘金刚石涂层的装置及方法。

背景技术

盘、饼类工件在工业生产中被广泛使用，其中锯片就是非常典型特别的盘、饼类薄形工件。以锯片为例，锯片是用于切割固体材料的薄片圆形多刃刀具，其中包含切割石材的金刚石锯片，用于金属材料切割的高速钢片，用于实木、家具、人造板、铝合金、铝材、散热器、塑料、塑钢等材料切割的硬质合金锯片以及各类陶瓷锯片，目前随着科学技术的不断发展，制造锯片的成本已经大幅下降，但是锯片的寿命却难以取得实质性突破，其主要原因是，制造锯片的材料以及锯齿材料受限。由于盘、饼类薄形工件在使用过程中外边缘以及表面受到与配合工件之间剧烈的摩擦力，其中锯片在切削加工中切削刃区域会受到与被切割材料之间剧烈的摩擦力，所以在制造盘、饼类薄形工件或锯片时应选摩擦性能较高的材料，然而除选材解决盘、饼类薄形工件或锯片表面的摩擦力外，还可以利用金属表面处理技术提高盘、饼类薄形工件或锯片的使用寿命；增强盘、饼类薄形工件或锯片的表面耐磨性；与此同时也可提升盘、饼类薄形工件或锯片的耐腐蚀性；增强盘、饼类薄形工件或锯片的市场竞争力。CVD金刚石涂层技术是金属表面处理技术中改善金属材料表面性能的途径之一。

天然金刚石是一种具有超硬、耐磨性能的物质，化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜具有与天然金刚石同样的高硬度、高耐磨性、化学不活泼性等优点，使得CVD金刚石薄膜成为极佳的工具材料被广泛应用于工具涂层的加工。

现有技术中一般是利用热丝化学气相沉积法(HFCVD)对传统铣刀、钻头等工具的表面涂层，且在具体的工作中会出现涂层不均匀迹象；以及在金刚石涂层过程中会出现因热丝热源不达标影响金刚石生长。

因此需要研发出一种用于盘、饼状工件外缘金刚石涂层的装置及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种用于盘、饼状工件外缘金刚石涂层的装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于盘、饼状工件外缘金刚石涂层的装置，包括：

热丝；多根热丝设置在工件附近；

用于冷却工件的冷却装夹轴；冷却装夹轴内通入和输出冷媒介质设置，多个工件套装在冷却装夹轴上；

支架；冷却装夹轴可转动的安装在支架上；

动力系统；动力系统的动力输出端与冷却装夹轴的一端连接。

优选地，多根热丝靠近工件的外缘处设置。

进一步地，热丝包括多组，多组热丝相互平行，工件的外侧及相邻两个工件之间均设置有一组热丝。

作为一种优选，热丝包括水平热丝，在每个工件上下部两侧均水平设置有水平热丝，每根水平热丝的两端分别与正电极和负电极连接。

作为一种优选，热丝包括垂直热丝，在每个工件前后部两侧均竖直设置有垂直热丝，每根垂直热丝的两端分别与正电极和负电极连接。

作为一种优选，热丝包括水平热丝、垂直热丝；在每个工件上下部两侧均水平设置有水平热丝，每根水平热丝的两端分别与正电极和负电极连接；在每个工件前后部两侧均竖直设置有垂直热丝，每根垂直热丝的两端分别与正电极和负电极连接。