荥阳市光明金刚石实业有限公司

高温钎焊性能比电镀金刚石工具优异得多

德国的A Trenker等在钎焊过程中分别采用了镍基活性钎料和镍基钎料来实现金刚石与基体的结合。由与电镀工具的对比图可以看出电镀金刚石带锯，高温钎焊金刚石工具的性能比电镀金刚石工具优异得多，钎焊工具起始磨削性能是电镀工具的3.5倍以上，寿命是电镀工具的3倍以上；

由于钎焊工具有较大的容屑空间，金刚石磨粒有较大的自由切削面且磨粒间空间较多，使切屑很容易被排除，所以钎焊金刚石工具的磨削性能好。

固结磨具按所用磨料的不同，可分为普通磨料固结磨具和超硬磨料固结磨具。前者用刚玉和碳化硅等普通磨料，后者用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料制成。

普通磨料固结磨具是由结合剂将普通磨料固结成一定形状电镀金刚石刀具，并具有一定强度的磨具。一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。

金刚石的成核机理

在研究金刚石的成核机理等基础理论方面是较为完善的一种。尽管合成速度较慢约为1~2um/h，但沉积的金刚石薄膜质量高，与基体结合好。

近发展的等离子体辅助热丝CVD法(EACVD)，不仅获得远比一般热丝CVD法更高的沉积速度(10—20um/h)，而且金刚石膜的质量得到显著提高。

先将真空室抽成真空，再将热丝加热到1800℃~2400℃的高温，通往含碳气源和H2，气体通过热丝时被分解成原子H，CH3，C2H2等基团，这些活性基团在800℃~1100℃的基体上反应形成金刚石晶核，再生长成金刚石膜。其中丝的材质、温度、丝与基体间的距离、气体种类比例、基体温度等对金刚石形核和生长都影响。

电镀清洁生产的基本条件：

目前电镀金刚石工具厂家的厂房大都比较简易，生产条件较差，不重视环境保护，造成环境污染，影响产品质量。要实现清洁化生产，提高产品的档次，必须做到综合治理。

选择电镀车间地址时，要充分注意电镀车间对周围环境的影响。电镀车间应设在空气新鲜并且对流性好的地方，保证车间自然通风和采光良好。同时也要防止周围环境对车间的污染，以防开窗时外来尘埃吹进车间，落入镀槽。

延长金刚石工具使用寿命

金刚石复合镀层的切削、磨削工具在磨削切削硬度高的石材时,较目前普遍使用的Ni-Co合金为基质金属耐磨性提高,提供了镶嵌较高品级金刚石的基质金属在工具使用中匹配消耗,延长使用寿命。

Ni-Co-Mn合金镀层中w(Mn)为0.1%以下时便可将合金中w(Co)从22%以上降到4%左右,节省了约80%价格昂贵的Co。由于Mn的引入引起韧性变劣,可通过添加剂满足Ni-Co-Mn合金对延展性的要求。

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。