荥阳市光明金刚石实业有限公司

游离磨料线锯切割技术

目前，太阳能光伏产品材的锯切加工主要采用游离磨料线锯切割技术，存在切割效率低、锯口损耗大、表面粗糙度和面型精度难以控制、浆液回收困难、工作环境恶劣、环境污染严重等缺点。

对于以硅片为基底的太阳能光伏电池来说，晶体硅原料、切割成本在电池总成本中占据了很大的部分人造金刚石砂轮，相关厂商可以在切片过程中通过降低截口损失、节约硅原料等来降低成本人造金刚石，截口损失是切割过程本身所产生的原料损失，而在同样的硅块长度下切割出更薄更多的硅片，通过提高产量同样可以减少硅原料消耗。

国内企业中掌握树脂金刚石切割线固结磨料用的树脂配方工艺、设备制造技术的专业人才匮乏，导致企业对先进生产工艺的吸收应用慢，科技成果向生产力转化慢

金刚石的缺点是韧性差

金刚石的硬度和耐磨性极高、切削刃非常锋利、刃部粗糙度值小、摩擦因数低、抗粘结性好、热导率高、切削时不易粘刀及产生积屑瘤、加工表面质量好。

在加工有色金属时，表面粗糙度值可达R0.10～0.05μ m，加工精度可达IT5(孔IT6)级以上，能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、未烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材(尤其是实心木和胶合板、MDF等复合材料) 精选人造金刚石。

金刚石的缺点是韧性差，热稳定性低，与铁族元素接触时有化学反应(4C+3Fe →Fe3C4)，在700~800℃时将碳化(即石墨化)，一般不适用於加工钢铁材料。用它切削镍基合金时，同样也会迅速磨损。所以通常不推荐金刚石刀具加工高熔点金属及合金。此外人造金刚石微粉，金刚石刀具刃磨困难，价格昂贵。

对电镀变动量大的物理因素

用低应力、强整平和高分散能力的硫酸盐镀镍溶液，将经特殊亲水处理后的超硬磨料在阴极移动条件下，Jk到2.5A/dm2可成功植入工件基材上，使电沉积埋砂法镶嵌金刚石制造高铁轨道板磨轮加工周期从60 h缩为14. 5 h左右，降低了能源消耗，减轻了劳动强度，提高了磨具的使用寿命，该工艺对类似产品的加工提供了一种传统外的可能。

对于电镀来说，产品零件的几何形状是不确定的，是变动量大的物理因素，也是决定电镀加工难易程度的重要因素。零件形状越复杂，电镀难度系数就越大,对于外形复杂的零件，在进行电镀加工时，突起的部位会因电流过大而烧焦，而低凹部位又因电流过小而镀层很薄或根本镀不上镀层，即便是简单的平板零件，如不采取保护措施， 也会使平板四周镀层较厚，而中心部位镀层厚度较薄。

不同工具加工石材的对比

根据用户在加工石材作对比表明:在Ni-Co合金镀液中镀出的MBD6品级试件钻削工具使用率较MBD8品级试件钻削工具低近20%,而在后者钻削的磨屑中可见脱落的金刚石颗粒,工具上有凹陷部位。

在Ni-Co-Mn合金镀液中镀出的MBD6品级试件钻削工具使用率与在Ni-Co镀液中镀出的MBD6品级的试件接近,但随钻削的进行钻削速度变缓,金刚石刃口被磨平,MBD8品级试件钻削使用率较MBD6试件高30%以上,无金刚石脱落现象。由此可以认为Ni-Co-Mn合金胎体硬度高于Ni-Co合金胎体,对金刚石的包覆能力及工具使用寿命满足了用户的要求。

镀液维护与金刚石处理

1）严防异金属离子特别是Cu2+带入镀液，镀液无需经常做除杂处理，只要按使用周期过滤，消除有机添加剂的分解产物与三价铁便可。

2）定期化验主要成分并调整，对于目前尚不做化验的添加剂可参照ρ(Ni2+)及ρ(H3BO3)调整适量补加。

3）新购入的金刚石应作吸磁处理，将残留的磁晶吸出，再用与该粒度接近的筛网将粗晶与细晶分出，然后用碱液及酸液清洗，并用水冲洗干净备用。

过滤镀液清理落入槽内的金刚石可用H2SO4清除粘附其表面的杂质，经水洗烘干吸除混在一起的镍渣然后作筛分处理，分别保存在含有润湿剂的溶液内，不可干态存放。

金刚石工具的耐磨性与使用寿命

金刚石工具的耐磨性与使用寿命已达到加工硬质石材的要求，得到用户认可，胎体内w(Co)从22%下降为4.5%，节省了80%的CoSO4·7H2O。

镀液成分较Ni-Co合金镀液略为复杂。光亮剂及稀土添加剂对维持镀液整平性，提高对金刚石包覆能力及辅助提高胎体硬度起着很大的作用。

实践表明：只要按正常维护镀液方法管理，镀液工作是稳定的。解决胎体因Mn而导致的延展性变劣可加入适当添加剂改善，这是实现Ni-Co-Mn三元合金基质金属用于复合镀的不可或缺前提。目前虽已投入正式生产,但还有待时间的验证，以发现新问题及寻求更进一步提高胎体延展性和使用寿命的途径，不断扩大使用范围。