荥阳市光明金刚石实业有限公司

电镀金刚石工具原理

电镀金刚石是金属复合电沉积过程(又称镶嵌电镀)。由于采用Ni.C0二元合金或Ni.CoMn三元合金电解液，可获得合金复合镀层，具有比单金属Ni镀层更好的性能(硬度、致密性、耐磨性、耐高温性等)：要实现合金的共沉积锯片人造金刚石，必须要求2种金属的电极电位差小于0.02V人造金刚石。Ni(-0.25 V)、C0(-0.27 V)的电极电位差为0.02 V，因此可以得到Ni.Co合金镀层。

金刚石钻头是40年前世界钻探行业的新发明,一经发明便轰动整个钻探界,在 地质勘探、水文勘探以及油气勘探方面广泛应用。

单层钎焊砂轮的工艺优点

该工艺的优点是钎焊温度低，对金刚石的损伤小，Ni-Cr金单层钎焊砂轮国外金刚石的钎焊工艺是：首先用氧焊炬在钢基体上火焰喷涂上一层Ni-Cr合金层，这层活性金属可作为钎料直接钎焊金刚石磨粒，然后在1080℃的气中感应钎焊30s。

在火焰喷涂合金层的过程中精选人造金刚石，由于钢基体表面易氧化，钎焊后结合剂层厚度的一致性和磨料排布的均匀性尚难于有效控制。

金刚石砂轮制造工艺决定了其表面形貌随机

优化工艺、工序,减少卸砂时的断电时间,甚至不断电在原上砂槽内卸砂、加厚或在一备用槽内带电卸砂,以提高金刚石颗粒与镀层间的结合力。若在加厚过程中遇停电现象,重新加厚时,工件应放入电解液中进行阴极还原,还原后带电入槽电镀以保证镀层结合力人造金刚石微粉。

此外，由于金刚石砂轮制造工艺决定了其表面形貌随机，各磨粒几何形状、分布及切削刃所处高度不一致，因此磨削时只有少数较高切削刃切到工件，限制了磨削质量磨削效率进一步提高。  

金刚石是硬度高、锋利性较好的磨粒

金刚石是目前发现的硬度高、锋利性较好的磨粒。采用电镀的方法将金刚石磨料'电镀'在金属基体上，代替传统的压铸烧结法，不仅投资少、成本低，而且避免了在高温情况下金刚石的氧化，保证了金刚石的硬度和锋利性。

在整个电镀金刚石过程中，90%以上的电镀层结合不良是由于镀前处理不良所致。因此，要提高电镀质量，主要的是做好镀前处理。镀前处理的内容大致包括：除油、防锈、浸蚀、酸洗、活化清洗以及加辅助电极和装挂等。

用品级较高的金刚石以提高磨削、切削能力

Ni-Co合金胎体中的Co是以向镀液中添加CoSO4·7H2O实现的,为了保证胎体的韧性和其对金刚石的结合强度,Co的补充应控制在稳定范围内,使镀层中w(Co)在22%左右。在加工一些硬度较高的材料时选用品级较高的金刚石以提高磨削、切削能力。

但往往出现因操作中磨屑的反磨削力增大造成胎体不能与金刚石匹配,提早被磨损,导致相当一部分金刚石颗粒脱落,使工具工作效率下降以致提早报废。为此许多金刚石复合镀层制品从业者做了大量工作,Ni-Co-Mn三元合金胎体的引入是研究的一个方向。

镀液中依金刚石的平均粒径

一般加工玉雕的磨具钻具形状繁杂,尺寸各异,大都采用埋砂法,给工具基体上粘上一层金刚石,即将固定于夹具上的待镀件预镀后,置于盛有金刚石,溶液可以自由流通的非金属砂槽内,在镀液中依金刚石的平均粒径。

电镀时间,使金刚石被镶于工件表面,一般掌握嵌入率达到10%左右即可,嵌入率太低,对金刚石的粘附欠牢,加厚镀时易被吹落,过厚则易“糊”活,且往往会使磨粒搭桥架空,在加厚镀时覆盖在工具上的金属镀层,在磨削时将在该处造成爆裂。

镶砂的Jκ应依据金刚石平均粒径控制,如金刚石颗粒d为49μm的上砂用0.5A/dm2电镀25~30min,金刚石颗粒d为196μm的上砂用0.75A/dm2电镀60min为常用,以使金刚石尽可能单层均布于待镶工作部位。