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金剛石鉸刀流動電鍍的電鍍過程分析
來源:http://m.suyokar.net | 作者:華菱超硬 | 發布時間:22-09-28 | 次瀏覽
為了實現鍍層脫模，先在胎具內孔鍍一層低熔點金屬錫，脫模時加熱，讓錫熔化，便可以使胎具和鍍層分離。上砂鍍層用金屬錫，這樣可不用更換鍍液和進行清洗。鉸刀工作時，該層金屬是刀具的工作層，其物理機械性能及與金剛石顆粒的融合程度對刀具的使用性能有著決定性的影響。
第一步：鍍錫。為了實現鍍層脫模，先在胎具內孔鍍一層低熔點金屬錫，脫模時加熱，讓錫熔化，便可以使胎具和鍍層分離。在能滿足順利脫模要求前提下該鍍層盡量薄，以保證鉸刀最終的尺寸和形狀精度。酸性光亮鍍錫溶液陰極電流效率高，沉積速度快，整平性能好，故采用之。
第二步：上砂。這個階段的主要任務是使金剛石顆粒均勻、單層、較牢固的以孔壁為基準排列好。由于是在內孔進行金剛石顆粒的復合電鍍，所以采用埋砂法。
上砂鍍層用金屬錫，這樣可不用更換鍍液和進行清洗。另外，用錫鍍層上砂對后面的脫模非常有利。該層金屬在開刃階段還要去掉，所以鍍層質量對于刀具的使用性能沒有影響。
上砂時錫鍍層厚度要很好控制。鍍層太厚，固結金剛石顆粒太多，易發生結團、結瘤現象，不但造成浪費，而且還使后續電鍍層表面平整度下降，給鍍層和刀桿粘接時準確確定刀桿粘接部位的尺寸帶來困難。經過一系列的試驗得出：上砂厚度為金剛石平均粒徑的12%～15%效果最佳。這樣能保證卸砂后用略硬毛刷從孔中來回刷洗，去掉浮砂后孔壁仍均勻分布有一層砂粒，用手輕撮，砂粒不會脫落。
第三步：卸砂。上砂完成后，要把胎具孔中多余的砂子去掉。一是為了節省金剛砂，同時也是為了利于后面進一步電鍍加厚。之后要更換鍍液，徹底清洗電鍍裝置。
第四步：初步加厚。為了讓金剛石顆粒牢固地被鍍層金屬包裹，應在前面鍍層的基礎上進行加厚。鍍層的厚度取決于金剛石顆粒的大小，以把金剛石顆粒全部包裹起來為準。鉸刀工作時，該層金屬是刀具的工作層，其物理機械性能及與金剛石顆粒的融合程度對刀具的使用性能有著決定性的影響。和鎳鍍層相比，鎳鈷合金具有良好的硬度和耐磨性，而且硫酸鹽溶液中鍍出的含鈷30%的合金，是硬度最高的鎳鈷合金（41～42HRC），所以用它作為鉸刀的工作層對提高鉸刀的使用性能有利。電鍍鎳鈷合金的組成見表4，工藝規范見表5。由于金剛石顆粒的影響，該階段的電流密度不宜取得太大，否則鍍層結晶不規則，不能很好地連著原來鍍層的晶格做外延生長，內應力大。經過試驗，Ic取1～15A/dm2較為理想。鍍液中鈷離子的補充采用連續滴加鈷鹽溶液的辦法。
第五步：進一步加厚。為了保證鍍層和刀桿的連接質量，鍍層還應進一步加厚約08～1mm。這個階段的鍍層對耐磨性、硬度要求降低，而更希望減小應力、提高延展性、提高沉積速度。基于以上考慮，該階段采用瓦特型鍍鎳液，加厚鍍液的組成見表6，工藝規范見表7。由于沒有金剛石顆粒的影響，此時電流密度可以加大到 5A/dm2甚至更高些，以減少電鍍時間。由于前一步的加厚鍍液對本工序的電鍍液沒有不良影響，所以更換鍍液后不用清洗系統。當鍍層厚度達到要求后，便可關閉直流電源，卸下胎具，并進行清洗。至此，整個電鍍工藝過程便告結束。
