專利名稱：磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨料磨具制造的制備方法，尤其是一種帶有排屑槽的金剛石線鋸及制備方法，具體地說是一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，藍寶石等貴重硬脆晶體的切割加工需求量日益增加。傳統(tǒng)的切割方法包括鋼片切割、帶鋸切割和內(nèi)外圓片鋸切割等，存在切縫較寬、出材率較低、面形精度差、表面損傷層深等缺陷，己難以滿足此類貴重硬脆晶體基片的大尺寸精密薄片切割。固結(jié)磨料金剛石線鋸切割具有加工表面損傷小、撓曲變形小，切片薄、片厚一致性好，省材料，效率高等優(yōu)點。電鍍法制備金剛石線鋸具有成本低、線徑小、耗材率低，耐熱性和耐磨性良好等優(yōu)勢?，F(xiàn)在使用的電鍍金剛石線鋸表面的金剛石磨料幾乎都是無序排列，而且金剛石磨料基本都是布滿線鋸基體的整個表面，沒有預(yù)留無磨料的排泄空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的電鍍金剛石線鋸表面沒有專門的排屑空間，磨料基本都是布滿整個鋸絲表面，易發(fā)生切屑阻塞現(xiàn)象，造成鋸絲失效，并可能導(dǎo)致斷絲及工件毀壞等加工事故的問題，設(shè)計一種帶有排屑槽的磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸，同時發(fā)明一種相應(yīng)的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是:
一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸，它由鋼絲基體和金剛石磨料組成，其特征是所述的金剛石磨料按預(yù)設(shè)有形狀電沉積在鋼絲基體的表面，在無金剛石沉積的鋼絲基體表面形成排屑槽以利于切屑排出從而延長電鍍金剛石線鋸的使用壽命。所述的預(yù)設(shè)形狀為螺旋狀或節(jié)塊狀。所述鋼絲基體為琴鋼絲或彈簧鋼絲，截面幾何圖形為圓形，直徑為0.f 1mm。所述金剛石磨料的粒度為1(Γ 00μπι。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是:
一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸的制備方法，其特征是它包括以下關(guān)鍵步驟:
(1)鋼絲基體表面選區(qū)涂層處理，以便在鋼絲基體預(yù)留的無磨料表面涂上預(yù)設(shè)形狀的涂層；
(2)鋼絲基體表面上砂處理，使經(jīng)上步處理的表面帶有預(yù)高形狀涂層的鋼絲基體進入電鍍槽，以便在鋼絲基體表面無涂層的區(qū)域電沉積上金剛石磨料；
(3)鋼絲基體表面去涂層處理，將電沉積后的鋼絲放入去涂層箱內(nèi)去除涂層，即得到金剛石磨料按預(yù)設(shè)形狀電沉積在鋼絲基體表面的帶有排屑槽的金剛石線鋸。

所述的表面涂層為石蠟或者絕緣膠材料。鋼絲基體表面選區(qū)涂層處理是通過一個旋轉(zhuǎn)的噴涂輪完成，涂料由噴涂輪上的噴涂嘴流出；預(yù)設(shè)形狀為螺旋狀時，鋼絲基體做勻速直線運動，噴涂輪作旋轉(zhuǎn)運動，在基體表面形成螺旋形運動軌跡；預(yù)設(shè)形狀為節(jié)塊狀時，鋼絲基體靜止，噴涂輪旋轉(zhuǎn)一周完成噴涂，然后鋼絲基體前進一段預(yù)設(shè)的距離進行下一次噴涂。所述的去涂層處理是將帶有涂層的電鍍金剛石線鋸放入去涂層箱浸潰處理，當(dāng)涂層材料選用石蠟時，在去涂層箱內(nèi)放置一個裝滿乙醇溶液的加熱槽，使電鍍金剛石線鋸?fù)ㄟ^加熱至60-80°C的乙醇溶液中，使蠟溶于乙醇溶液中；當(dāng)涂層材料選用絕緣膠時，去涂層箱為加熱箱，加熱箱的溫度設(shè)定在70-90°C之間，加熱l(T30min，電鍍金剛石線鋸經(jīng)烘干后涂層老化失效，剝除涂層即可。本發(fā)明的有益效果:
1.磨料呈單螺旋或節(jié)塊狀排布的電鍍金剛石線鋸，提高金剛石磨料的利用率，減少磨料的使用量，降低成本。2.磨料呈單螺旋或節(jié)塊狀排布的電鍍金剛石線鋸，有足夠的容屑空間，不易發(fā)生切屑堵塞而造成線鋸失效。


圖1是磨料呈螺旋狀排布的本發(fā)明的電鍍金剛石線鋸結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是磨料節(jié)塊狀排布的本發(fā)明的電鍍金剛石線鋸結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明制作螺旋狀涂層的工藝過程示意圖。圖4是帶有螺旋狀涂層的線鋸上砂后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明制作節(jié)塊狀涂層的工藝過程示意圖。圖6是帶有節(jié)塊狀涂層的線鋸上砂后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例一。如圖1、3、4所示。一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸，鋼絲基體的材料為琴鋼絲或彈簧鋼絲，截面幾何圖形為圓形，直徑為0.rimm0金剛石磨料的粒度為1(Γ 00μπι。金剛石磨料呈螺旋狀排列在鋼絲基體表面，如圖1所示。圖1所示的電鍍金剛石線鋸的制備方法為:
(1)通過一個旋轉(zhuǎn)的噴涂輪完成鋼絲基體表面選區(qū)涂層處理，涂料由噴涂輪上伸出的噴涂嘴流出。液態(tài)的蠟或者絕緣膠由噴涂嘴流出，遇到溫度較低的基體表面后凝固，固結(jié)在基體表面，如圖3所示，鋼絲基體做勻速直線運動，噴涂輪作旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)運動和鋼絲基體的直線運動在基體表面形成螺旋形運動軌跡。通過調(diào)節(jié)噴涂輪的轉(zhuǎn)速可以改變螺旋狀蠟層的螺距。鋼絲基體預(yù)留的無磨料表面被涂上預(yù)設(shè)形狀的涂層；
(2)鋼絲基體表面電鍍沉積處理，根據(jù)現(xiàn)有的常規(guī)電鍍工藝使鋼絲基體進入電鍍槽，在基體表面無涂層的區(qū)域電沉積上金剛石磨料，如圖4，有涂層的區(qū)域沒有磨料沉積在基體表面；
(3)鋼絲基體表面去涂層處理，將電沉積后的鋼絲放入去涂層箱內(nèi)去除涂層，完成金剛石線鋸的制造。當(dāng)涂層材料選用石蠟時，在去涂層箱內(nèi)放置一個裝滿乙醇溶液的加熱槽，將線鋸?fù)ㄟ^加熱至60-80°C的乙醇溶液中，控制線鋸運行速度使蠟溶于乙醇溶液中即可；當(dāng)涂層材料選用絕緣膠時，去涂層箱選用一般的加熱箱即可得到圖1所示的線鋸，溫度設(shè)定在70-90°C之間，加熱l(T30min，線鋸經(jīng)烘干后涂層老化失效，剝除涂層完成即可得到圖1所示的線鋸。實施例二。如圖2、5、6所示。一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸，鋼絲基體的材料為琴鋼絲或彈簧鋼絲，截面幾何圖形為圓形，直徑為0.rimm0金剛石磨料的粒度為1(Γ 00μπι。金剛石磨料呈節(jié)塊狀排列在鋼絲基體表面，如圖2所示。圖2所示的電鍍金剛石線鋸的制備方法為:
(1)通過一個旋轉(zhuǎn)的噴涂輪完成鋼絲基體表面選區(qū)涂層處理，涂料由噴涂輪上伸出的噴涂嘴流出。液態(tài)的蠟或者絕緣膠由噴涂嘴流出，遇到溫度較低的基體表面后凝固，固結(jié)在基體表面，如圖5所示，鋼絲靜止噴涂輪旋轉(zhuǎn)一周完成噴涂，然后鋼絲前進一段預(yù)設(shè)的距離進行下一次噴涂。鋼絲基體預(yù)留的無磨料表面即被涂上預(yù)設(shè)的節(jié)塊狀涂層；
(2)鋼絲基體表面電鍍沉積處理，根據(jù)現(xiàn)有的常規(guī)電鍍工藝使鋼絲基體進入電鍍槽，在基體表面無涂層的區(qū)域電沉積上金剛石磨料，如圖6，有涂層的區(qū)域沒有磨料沉積在基體表面；
(3)鋼絲基體表面去涂層處理，將電沉積后的鋼絲放入去涂層箱內(nèi)去除涂層，完成金剛石線鋸的制造。當(dāng)涂層材料選用石蠟時，在去涂層箱內(nèi)放置一個裝滿乙醇溶液的加熱槽，將線鋸?fù)ㄟ^加熱至60-80°C的乙醇溶液中，控制線鋸運行速度使蠟溶于乙醇溶液中即可；當(dāng)涂層材料選用絕緣膠時，去涂層箱選用一般的加熱箱即可得到圖2所示的線鋸，溫度設(shè)定在70-90°C之間， 加熱l(T30min，線鋸經(jīng)烘干后涂層老化失效，剝除涂層完成即可得到圖2所示的線鋸。本發(fā)明未涉及部分如金剛石磨料的電沉積方法等與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸，它由鋼絲基體和金剛石磨料組成，其特征是所述的金剛石磨料按預(yù)設(shè)有形狀電沉積在鋼絲基體的表面，在無金剛石沉積的鋼絲基體表面形成排屑槽以利于切屑排出從而延長電鍍金剛石線鋸的使用壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍金剛石線鋸，其特征是所述鋼絲基體為琴鋼絲或彈簧鋼絲，截面幾何圖形為圓形，直徑為0.f 1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍金剛石線鋸，其特征是所述金剛石磨料的粒度為1(Γ ΟΟ μ m ;所述的預(yù)設(shè)形狀為螺旋狀或節(jié)塊狀。
4.一種權(quán)利要求1所述的電鍍金剛石線鋸的制備方法，其特征是它包括以下關(guān)鍵步驟: 鋼絲基體表面選區(qū)涂 層處理，以便在鋼絲基體預(yù)留的無磨料表面涂上預(yù)設(shè)形狀的涂層； 鋼絲基體表面上砂處理，使經(jīng)上步處理的表面帶有預(yù)高形狀涂層的鋼絲基體進入電鍍槽，以便在鋼絲基體表面無涂層的區(qū)域電沉積上金剛石磨料； 鋼絲基體表面去涂層處理，將電沉積后的鋼絲放入去涂層箱內(nèi)去除涂層，即得到金剛石磨料按預(yù)設(shè)形狀電沉積在鋼絲基體表面的帶有排屑槽的金剛石線鋸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是所述的表面涂層為石蠟或者絕緣膠材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是鋼絲基體表面選區(qū)涂層處理是通過一個旋轉(zhuǎn)的噴涂輪完成，涂料由噴涂輪上的噴涂嘴流出；預(yù)設(shè)形狀為螺旋狀時，鋼絲基體做勻速直線運動，噴涂輪作旋轉(zhuǎn)運動，在基體表面形成螺旋形運動軌跡；預(yù)設(shè)形狀為節(jié)塊狀時，鋼絲基體靜止，噴涂輪旋轉(zhuǎn)一周完成噴涂，然后鋼絲基體前進一段預(yù)設(shè)的距離進行下一次噴涂O
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是所述的去涂層處理是將帶有涂層的電鍍金剛石線鋸放入去涂層箱浸潰處理，當(dāng)涂層材料選用石蠟時，在去涂層箱內(nèi)放置一個裝滿乙醇溶液的加熱槽，使電鍍金剛石線鋸?fù)ㄟ^加熱至60-80°C的乙醇溶液中，使蠟溶于乙醇溶液中；當(dāng)涂層材料選用絕緣膠時，去涂層箱為加熱箱，加熱箱的溫度設(shè)定在70-90°C之間，加熱l(T30min，電鍍金剛石線鋸經(jīng)烘干后涂層老化失效，剝除涂層即可。
全文摘要
一種磨料可控排布的電鍍金剛石線鋸及制備方法，它由鋼絲基體和金剛石磨料組成，其特征是所述的線鋸上的金剛石磨料按預(yù)設(shè)有形狀電沉積在鋼絲基體的表面，在無金剛石沉積的鋼絲基體表面形成排屑槽。制備方法制包括以下關(guān)鍵步驟鋼絲基體表面選區(qū)涂層處理，鋼絲基體預(yù)留的無磨料表面被涂上預(yù)設(shè)形狀的涂層；鋼絲基體表面上砂處理，鋼絲基體進入電鍍槽，在基體表面無涂層的區(qū)域電沉積上金剛石磨料；鋼絲基體表面去涂層處理，鋼絲基體進入去涂層槽去除涂層，完成金剛石線鋸的制造。本發(fā)明具有有切割效率高，使用壽命長等優(yōu)點。
文檔編號B24D18/00GK103100987SQ20131001240
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者孫玉利, 曹連靜, 左敦穩(wěn), 李 瑞, 向進, 趙鵬 申請人:南京航空航天大學(xué)