专利名称：连续生产电镀钻石砂布的方法及其装置的制作方法
连续生产电镀钻石砂布的方法及其装置
(-)技术领域 本发明涉及一种生产电镀钻石砂布的方法及其装置。电镀钻石砂布主要用于各种 高、硬、脆材料如石材、玻璃、陶瓷、宝石、玉器等表面的磨削处理。
背景技术：
随着目前科技日新月异的发展，人们对产品表面的光洁度与精度要求日益提高， 随之而来使得各种打磨抛光工具有了长足的发展。但目前主流的打磨制品还是普通的氧化 铝砂纸，它的制程方式为采用帆布或耐水纸为基材，在表面上胶后采用静电植砂的方式将 氧化铝磨料粘附在其基材表面，通过烘烤使胶将磨料牢固粘附，即背基一底胶一磨料一面 胶一超涂层。但在使用过程中存在如下问题1、因采用胶粘方式结合，胶对磨料的把持性很差，特别是在高速打磨产生高温过 程中胶容易融化，使磨料过早脱落。2、氧化铝磨料硬度不高，在打磨硬脆材料过程中很快就碎裂报废，特别是打磨高 硬度材料时此现象尤为突出，需不断更换砂纸，大大影响效率和成本。基于以上问题，电镀钻石砂布应运而生，它的制程方式为1、采用不锈钢丝网或加强尼龙丝网为基材，可以根据要求在基材表面做上各种花纹。2、采用电镀的方式将金刚石颗粒电镀在基材上。一般砂纸磨料的硬度和尖锐性主要反应在切削力上，而韧性主要反应在掉砂量和 砂纸的耐用性上。下表是目前比较通用的七种矿砂的基本性能 和传统的氧化铝和碳化硅砂纸相比，此种电镀钻石砂布的优点在于1、硬度更高，可以打磨各种材料，同时表面的各种花型打磨时产生间歇打磨的效 果，散热冷却效果较好，有效延长使用寿命，提高其柔韧度及排屑能力，能够极好的与研磨 表面相吻合，即使复杂曲面也能轻松胜任。2、金刚石与基材的连接方式为机械镶嵌，使用过程中金刚石与基材牢牢连接，不 易脱落。3、钻石砂布的寿命 是氧化铝砂布的10-15倍，大大提高了使用寿命和提高了工作效率。但现行的电镀钻石砂布还存在以下的缺点1、目前生产电镀钻石砂布时主要将单张布放入电镀槽直接电镀，受镀液槽长度的 局限，无法做成连续的加长的钻石砂布。2、单片生产，产量低，无法连续生产。3、采用单一规格的钻石微粉，在使用过程中一旦钻石磨损破裂之后，没有后续的 磨料工作，导致砂布寿命短。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以做成连续的加长的钻石砂带、且 砂布寿命较长的连续生产电镀钻石砂布的方法及其装置。本发明的目的是这样实现的一种连续生产电镀钻石砂布的方法，所述方法包括 以下工艺过程步骤一、镀前预处理a)预先对微米金刚石颗粒进行粗糙化处理，所述微米金刚石颗颗粒的粒径为 10 301 μ m，b)以1 3的质量比将纳米金刚石粉加入阳离子表面活化剂十六烷基三甲基氯化 铵中，制成纳米金刚石粉悬浮液，纳米金刚石粉的粒径为20 30nm，c)将镀液置于第一电镀槽和第二电镀槽中，再将纳米金刚石粉悬浮液与微米金刚 石颗粒混合后，添加到存放金刚石的400目网形槽中备用，控制镀液温度30 70°C，并不断 循环，所述存放金刚石的400目网形槽置于第一电镀槽中，所述纳米金刚石粉与微米金刚 石颗粒的质量比为1 3，所述镀液选择硫酸镍为主盐，比重为1. 0 1. 5波美；硼酸作为缓冲剂，含量为 40 50g/L ；氯化镍作为阳极活化剂，含量为5 25g/L ；微量对甲苯磺酰胺作为应力消除 齐U，含量为ι 2ml/L ；十二烷基硫酸钠溶液作为润湿剂，含量为1 5ml/L ；步骤二、复合电镀a)镀砂工序将表面带有绝缘花纹的300目不锈钢网布经放布张力轮放布后连续均勻的通过 装满镀液的第一电镀槽中的存放金刚石的400目网形槽，所述第一电镀槽中插入有第一阳 极镍，存放金刚石的400目网形槽中布置有第一主动导电轮，第一主动导电轮通以直流电 的电源后，镀液中，第一阳极镍的镍会进行氧化反应，形成镍离子，此时第一主动导电轮为 阴极，不锈钢网布在第一主动导电轮上运动，使得不锈钢网布也变成了阴极，在电流的作用下，镍离子由阳极向阴极不锈钢网布移动，带动纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒逐步固定 在不锈钢网布上，镀液中的镍离子则在阴极不锈钢网布被还原成原子并积聚在阴极不锈钢 网布表层，使不锈钢网布在镀镍的同时镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒，在不锈钢网 布上形成弱吸附，纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒通过化学反应吸附在不锈钢网布表面 ；b)加工工序已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布连续均勻的通过装满镀 液的第二电镀槽，所述第二电镀槽中插入有第二阳极镍，以及布置有第一主动导电轮，第一 主动导电轮通以直流电的电源后，镀液中，第二阳极镍的镍会进行氧化反应，形成镍离子， 此时第二主动导电轮为阴极，已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布在第 二主动导电轮上运动，使得镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布也变成了阴 极，在电流的作用下，镍离子向阴极不锈钢网布上沉积，纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒被 牢固的固定在不锈钢网布上，在相邻的微米金刚石颗粒之间，有更细的直径在20 30nm的 纳米金刚石粉沉积在不锈钢网布上；步骤三、镀后处理已镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布经离开第二电镀槽，经清洗 和烘干后由收布张力轮收布。本发明连续生产电镀钻石砂布的方法的装置，包括放布张力轮、第一传动张紧轮、 第二传动张紧轮、第三传动张紧轮、第四传动张紧轮、第一主动导电轮、第二主动导电轮、第 一电镀槽、第二电镀槽、存放金刚石的400目网形槽、收布张力轮、第一阳极镍和第二阳极 镍，所述第一电镀槽和第二电镀槽一前一后布置，存放金刚石的400目网形槽置于第一电 镀槽内，第一阳极镍和第二阳极镍分别插入第一电镀槽和第二电镀槽中，第一主动导电轮 和第二主动导电轮分别置于所述存放金刚石的400目网形槽和第二电镀槽中，所述第一传 动张紧轮和第二传动张紧轮一前一后布置于第一主动导电轮上方，放布张力轮布置于第一 传动张紧轮前方；所述第三传动张紧轮和第四传动张紧轮一前一后布置于第二主动导电轮 上方，收布张力轮布置于第四传动张紧轮后方。本发明的有益效果是1、不锈钢网布通过放布张力轮、第一传动张紧轮、第一主动导电轮D、第二传动张 紧轮、第三传动张紧轮、第二主动导电轮、第四传动张紧轮和收布张力轮的传动可以实现连 续生产，提高工作效率，降低生产成本。2、镀层的沉积速度主要影响是镀液的种类、温度及阴极表面镀液的流速。镀液选 择硫酸镍作为主盐，极限电流密度高，镀层扭曲度好，符合砂布实际使用要求。镀液不断循 环，大大提高镀层的沉积速度，从而提高钻石砂布的产量，降低生产成本。3、纳米金刚石粉的加入增大阴极极化，有利于新晶核的生成，而且能抑制晶粒的 聚集和长大，起到细化基质金属晶粒的作用。同时纳米金刚石粉本身具有高强度、高硬度以 及均勻分布在镍层中，大大提高了镀层的耐磨性。通过上述技术措施，本发明能连续快速生产，生产效率高，镀层均勻，耐磨性好，使 用寿命长。
图1为本发明涉及的连续生产电镀钻石砂布的装置示意图。图2为绝缘花纹的形状示意图。图3为图2的I放大图。图中附图标记放布张力轮A、不锈钢网布(表面带有绝缘花纹，300目)B(通过印染的方式在花 纹上涂一层绝缘胶即可形成绝缘花纹，如图2和3)、第一传动张紧轮C、第二传动张紧轮E、 第三传动张紧轮F、第四传动张紧轮H、第一主动导电轮D、第二主动导电轮G、镀液J、第一电 镀槽L、第二电镀槽N、浸在镀液中的存放金刚石的网形槽(400目)K、纳米金刚石粉和微米 金刚石颗粒I、收布张力轮Μ、第一阳极镍P、第二阳极镍Q。
具体实施例方式参见图1，图1为本发明涉及的连续生产电镀钻石砂布的装置示意图。由图1可 以看出，本发明连续生产电镀钻石砂布的装置，包括放布张力轮Α、不锈钢网布(表面带有 绝缘花纹，300目)Β、第一传动张紧轮C、第二传动张紧轮Ε、第三传动张紧轮F、第四传动张 紧轮H、第一主动导电轮D、第二主动导电轮G、第一电镀槽L、第二电镀槽N、浸在镀液中的存 放金刚石的网形槽(400目)Κ、收布张力轮Μ、第一阳极镍P和第二阳极镍Q，所述第一电镀 槽L和第二电镀槽N—前一后布置，所述存放金刚石的网形槽(400目)Κ置于第一电镀槽 L内，所述第一阳极镍P和第二阳极镍Q分别插入第一电镀槽L和第二电镀槽N中，第一主 动导电轮D和第二主动导电轮G分别置于存放金刚石的网形槽(400目)Κ和第二电镀槽N 中，所述第一传动张紧轮C和第二传动张紧轮E —前一后布置于第一主动导电轮D上方，放 布张力轮A布置于第一传动张紧轮C前方；所述第三传动张紧轮F和第四传动张紧轮H — 前一后布置于第二主动导电轮G上方，收布张力轮M布置于第四传动张紧轮H后方；所述不 锈钢网布(表面带有绝缘花纹，300目)B经放布张力轮A放布后依次绕过不锈钢网布B、第 一传动张紧轮C、第一主动导电轮D、第二传动张紧轮Ε、第三传动张紧轮F、第二主动导电轮 G和第四传动张紧轮H，由收布张力轮M收布。本发明连续生产电镀钻石砂布的方法，所述方法包括以下工艺过程步骤一、镀前预处理a)预先对微米金刚石颗粒进行粗糙化处理，以增加微米金刚石颗粒的耐磨性以及 镀层的结合牢度，所述微米金刚石颗颗粒的粒径为10 301 μ m。b)以1 3的质量比将纳米金刚石粉加入阳离子表面活化剂(十六烷基三甲基氯 化铵)中，制成均勻稳定的纳米金刚石粉悬浮液，纳米金刚石粉的粒径为20 30nm。c)将镀液J置于第一电镀槽L和第二电镀槽N中，再将纳米金刚石粉悬浮液与微 米金刚石颗粒混合后，添加到存放金刚石的网形槽(400目)K中备用，控制镀液温度30 70°C，并不断循环，所述纳米金刚石粉与微米金刚石颗粒的质量比为1 3。所述镀液J选择硫酸镍为主盐，比重为1. 0 1. 5波美；硼酸作为缓冲剂，含量为 40 50g/L ；氯化镍作为阳极活化剂，含量为5 25g/L ；微量对甲苯磺酰胺作为应力消除 齐IJ，含量为1 2ml/L ；十二烷基硫酸钠溶液作为润湿剂，含量为1 5ml/L。步骤二、复合电镀
a)镀砂工序
将表面带有绝缘花纹的不锈钢网布B (300目)经放布张力轮A、第一传动张紧轮 C和第一主动导电轮D连续均勻的通过装满镀液J的第一电镀槽L中的存放金刚石的网形 槽(400目)K，通以直流电的电源后，镀液J中，第一阳极镍P的镍会进行氧化反应(失去电 子)，形成镍离子，此时第一主动导电轮D为阴极，不锈钢网布在第一主动导电轮D上运动， 使得不锈钢网布B也变成了阴极，在电流的作用下，镍离子由阳极向阴极(不锈钢网布)移 动，带动纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒逐步固定在不锈钢网布B上(由于此不锈钢网布 带有绝缘花纹，有绝缘花纹的部位不导电，故有绝缘花纹的部位不会镀上金刚石和镍，这样 镀出的不锈钢网布不会太硬，也便于收布和后续加工)，镀液中的镍离子则在阴极(不锈钢 网布)被还原(得到电子)成原子并积聚在阴极(不锈钢网布)表层，使不锈钢网布在镀 镍的同时镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒，在不锈钢网布上形成弱吸附，纳米金刚石 粉和微米金刚石颗粒通过化学反应吸附在不锈钢网布表面。b)加工工序已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布经第二传动张紧轮E、第 三传动张紧轮F和第二主动导电轮G连续均勻的通过装满镀液J的第二电镀槽N，通以直 流电的电源后，镀液J中，第二阳极镍Q的镍会进行氧化反应(失去电子)，形成镍离子，此 时第二主动导电轮G为阴极，已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布在第 二主动导电轮G上运动，使得镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布也变成了 阴极，在电流的作用下，镍离子向阴极(不锈钢网布)上沉积。纳米金刚石粉和微米金刚石 颗粒被牢固的固定在不锈钢网布上。在相邻的微米金刚石颗粒之间，有更细的直径在20 30nm的纳米金刚石粉沉积在不锈钢网布上。步骤三、镀后处理已镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布经离开第二电镀槽N，经第 四传动张紧轮H后经清洗和烘干后由收布张力轮M收布。所述第一主动导电轮D和第二主动导电轮G直径为300mm，第一主动导电轮D和第 二主动导电轮G的1/3浸入镀液和第二镀液，第一主动导电轮D和第二主动导电轮G的线速 度为1-1. 5mm/min，不锈钢网布在第一电镀槽和第二电镀槽N内的时间都为280-300min。 (这个时间只是电镀50目金刚石时间，如果金刚石目数不是50目，需要调整时间。)
权利要求
一种连续生产电镀钻石砂布的方法，其特征在于所述方法包括以下工艺过程步骤一、镀前预处理a)预先对微米金刚石颗粒进行粗糙化处理，所述微米金刚石颗颗粒的粒径为10～301μm，b)以1∶3的质量比将纳米金刚石粉加入阳离子表面活化剂十六烷基三甲基氯化铵中，制成纳米金刚石粉悬浮液，纳米金刚石粉的粒径为20～30nm，c)将镀液置于第一电镀槽和第二电镀槽中，再将纳米金刚石粉悬浮液与微米金刚石颗粒混合后，添加到存放金刚石的400目网形槽中备用，控制镀液温度30～70℃，并不断循环，所述存放金刚石的400目网形槽置于第一电镀槽中，所述纳米金刚石粉与微米金刚石颗粒的质量比为1∶3，所述镀液选择硫酸镍为主盐，比重为1.0～1.5波美；硼酸作为缓冲剂，含量为40～50g/L；氯化镍作为阳极活化剂，含量为5～25g/L；微量对甲苯磺酰胺作为应力消除剂，含量为1～2ml/L；十二烷基硫酸钠溶液作为润湿剂，含量为1～5ml/L；步骤二、复合电镀a)镀砂工序将表面带有绝缘花纹的300目不锈钢网布经放布张力轮放布后连续均匀的通过装满镀液的第一电镀槽中的存放金刚石的400目网形槽，所述第一电镀槽中插入有第一阳极镍，存放金刚石的400目网形槽中布置有第一主动导电轮，第一主动导电轮通以直流电的电源后，镀液中，第一阳极镍的镍会进行氧化反应，形成镍离子，此时第一主动导电轮为阴极，不锈钢网布在第一主动导电轮上运动，使得不锈钢网布也变成了阴极，在电流的作用下，镍离子由阳极向阴极不锈钢网布移动，带动纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒逐步固定在不锈钢网布上，镀液中的镍离子则在阴极不锈钢网布被还原成原子并积聚在阴极不锈钢网布表层，使不锈钢网布在镀镍的同时镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒，在不锈钢网布上形成弱吸附，纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒通过化学反应吸附在不锈钢网布表面；b)加工工序已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布连续均匀的通过装满镀液的第二电镀槽，所述第二电镀槽中插入有第二阳极镍，以及布置有第一主动导电轮，第一主动导电轮通以直流电的电源后，镀液中，第二阳极镍的镍会进行氧化反应，形成镍离子，此时第二主动导电轮为阴极，已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布在第二主动导电轮上运动，使得镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布也变成了阴极，在电流的作用下，镍离子向阴极不锈钢网布上沉积，纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒被牢固的固定在不锈钢网布上，在相邻的微米金刚石颗粒之间，有更细的直径在20～30nm的纳米金刚石粉沉积在不锈钢网布上；步骤三、镀后处理已镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布经离开第二电镀槽，经清洗和烘干后由收布张力轮收布。
2.一种如权利要求1所述的连续生产电镀钻石砂布的装置，其特征在于所述装置包括 放布张力轮(A)、第一传动张紧轮(C)、第二传动张紧轮(E)、第三传动张紧轮(F)、第四传动 张紧轮(H)、第一主动导电轮(D)、第二主动导电轮(G)、第一电镀槽(L)、第二电镀槽(N)、存放金刚石的400目网形槽(K)、收布张力轮(M)、第一阳极镍(P)和第二阳极镍(Q)，所述 第一电镀槽(L)和第二电镀槽(N) —前一后布置，存放金刚石的400目网形槽(K)置于第 一电镀槽(L)内，第一阳极镍(P)和第二阳极镍(Q)分别插入第一电镀槽(L)和第二电镀 槽(N)中，第一主动导电轮(D)和第二主动导电轮(G)分别置于所述存放金刚石的400目 网形槽(K)和第二电镀槽(N)中，所述第一传动张紧轮(C)和第二传动张紧轮(E) —前一 后布置于第一主动导电轮(D)上方，放布张力轮(A)布置于第一传动张紧轮(C)前方；所述 第三传动张紧轮(F)和第四传动张紧轮(H) —前一后布置于第二主动导电轮(G)上方，收 布张力轮(M)布置于第四传动张紧轮(H)后方。
3.根据权利要求1所述的一种连续生产电镀钻石砂布的方法，其特征在于所述第一主 动导电轮和第二主动导电轮直径为300mm，第一主动导电轮和第二主动导电轮的1/3浸入 镀液和第二镀液。
全文摘要
本发明涉及一种连续生产电镀钻石砂布的方法及其装置，所述方法包括以下工艺过程一、将纳米金刚石粉制成纳米金刚石粉悬浮液，将镀液置于第一电镀槽和第二电镀槽中，再将纳米金刚石粉悬浮液与微米金刚石颗粒混合后，添加到存放金刚石的400目网形槽中；二、将不锈钢网布连续均匀的通过存放金刚石的400目网形槽，不锈钢网布在镀镍的同时镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒；已经镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布连续均匀的通过第二电镀槽，纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒被牢固的固定在不锈钢网布上；三、已镀上纳米金刚石粉和微米金刚石颗粒的不锈钢网布经离开第二电镀槽，经清洗和烘干后由收布张力轮收布。本发明可以做成连续的加长的钻石砂带、且砂布寿命较长。
文档编号B24D18/00GK101879707SQ20101019998
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者庄政伟 申请人:江苏锋菱超硬工具有限公司