金剛石電鍍工具鍍前處理新工藝
關鍵詞:金剛石工具 發(fā)布時間:2012-08-14 點擊數(shù):3016
(一)鍍前處理新工藝
金剛石是目前發(fā)現(xiàn)的硬度*高、鋒利性較好的磨粒。采用電鍍的方法將金剛石磨料"電鍍"在金屬基體上,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓鑄燒結法,不僅投資少、成本低,而且避免了在高溫情況下金剛石的氧化,保證了金剛石的硬度和鋒利性。
在整個電鍍金剛石過程中,90%以上的電鍍層結合不良是由于鍍前處理不良所致。因此,要提高電鍍質量,*主要的是做好鍍前處理。
鍍前處理的內容大致包括:除油、防銹、浸蝕、酸洗、活化清洗以及加輔助電*和裝掛等。
為了提高鍍層質量,經過對國內外的電鍍行業(yè)情況進行分析和比較,結合實際,制定了鍍前處理新工藝流程如下:去毛刺清洗涂絕緣膠擦洗化學除油熱、冷水沖洗酸洗冷水沖洗電化學除油沖洗陽*處理沖洗入槽。
1.去毛刺用砂紙和手銼將工件上的毛刺除去,防止工件表面呈現(xiàn)介電的不良狀態(tài)。
2.清洗用酒精將工件擦洗一遍,初步清除工件表面的油污。
3.涂絕緣膠將擦洗后的工件,在非鍍部位上涂一層快速粘合劑,使非鍍部位絕緣。
4.擦洗為了防止需鍍部位被涂上絕緣膠,用手銼或砂紙將該部位再打磨一遍,然后沖洗。
5.化學除油除油劑配方。
氫氧化鈉具有很強的皂化作用,與動植物油反應,生成可溶性飛皂和甘油。十二烷基硫酸鈉是一種表面活呼劑,在其十二烷基疏水基團和硫酸根親水基團的協(xié)同作應下,降低了液體與工作之間的表面張力。它作為一種堿液添加劑,加快了除油速度。碳酸鈉和硅酸鈉則是兩種緩沖劑對處來酸起緩沖作用,使融液的PH值基本上保持不邊。將工件置與于上述溶液中,在40℃~60℃的情況下清洗30分鐘左右。
6.熱,冷水沖洗先用熱水沖洗,在用冷書沖洗,避免除油液進入酸溶液中。
7.酸洗酸洗液配方,其目的是去除基體表面的氧化皮。
8.冷水沖洗酸洗后,將工件夾出,用冷水沖洗,然后裝掛到電化學除油槽內。
9.電花學除油電化學除油劑配方
把工作裝掛在此溶液內,接同點源,先陰級處理1分鐘,然后陽*處理3分種。所采用的電流密度為10A/dm2,電*為不銹鋼板。電化學除油的反應如下:
陽級除油:4OH--2e=O2+H2O
陰*除油:2H++2e=H2
采用先陰后厭*的聯(lián)合除油法,具有去油速度快,無氫脆的優(yōu)點。
10.沖洗將用電化學除油后的工件用書進性行沖細洗,準備竟行陽行處理。
11.陽*處理
陽*處理液配方見表4所示,將基體裝掛好,需鍍部位插入該液中。負*用鉛板,正*用基體。電流密度為25A/dm2,通電時間為3分鐘。陽級處理避免了產生氫脆的現(xiàn)象,尤其適合于入槽前的*后一道工序。
12.沖洗入槽將陽*處理完畢的基體快速進行沖洗后,放入電鍍槽中,準備電鍍。
至此,完成金剛石電鍍的整個鍍前處理。
(二)實驗結果
實驗將試件分成五組,在不同的鍍前處理工藝流程下進行鍍前處理,然后在同一電鍍條件下入槽電鍍。各組試件具體處理條件。
試樣采用15152mm2的鐵片。實驗時,溫度為40℃1℃,電流密度為40MA/dm2,陽*為純凈的2鎳板,陰*為試件。
對電鍍完的試件進行結合力和脆性兩方面的檢驗。鍍層結合力檢驗是采用定性的實驗檢測方法即銼刀試驗法。所謂銼刀實驗法是指用銼刀由基體向鍍層方向成45o銼鍍層邊緣。如鍍層不被帶起或脫落,則為合格。
當結合力良好時,再進行鍍層的脆性檢驗。脆性檢驗采用的是彎曲法。彎曲法將試件夾在虎鉗上反復彎曲,同時用放大鏡觀察彎曲部位的變化至出現(xiàn)第一條裂紋為止。
由表5的測量結果可知,采用新工藝,試件表面光潔性好,油污和氧化皮被除凈,試件呈現(xiàn)出良好的受鍍狀態(tài)。鍍層金屬與基體金屬間的結合力良好,鍍層的均勻性、完整性都較好。
(三)結論
1.采用機械去毛刺、銼磨需鍍部位的方法,防止工件表面呈現(xiàn)介電的不良狀態(tài);
2.將十二烷基硫酸鈉作為堿添加劑,加強了基體表面的活性,去油速度快、質量好;
3.采用低溫去油,使基體不受熱應力影響;
4.在化學除油和酸洗后,又采用電化學除油和陽*處理,大大地改變了基體表面的狀態(tài),提高了鍍液的分散能力和覆蓋能力,提高了鍍層的均勻性、完整性,增強了鍍層的結合力。