一种立式电镀金刚石线锯装置及控制方法与流程

本发明属于电镀金刚石线制造技术领域，具体涉及一种立式电镀金刚石线锯装置及控制方法。

背景技术：

近年来，随着科技的发展，硅晶体、蓝宝石等硬脆晶体、磁材、陶瓷的应用已经日益广泛。传统的切割方法包括钢片切割、带锯切割和内外圆片锯切割等，存在切缝较宽、出材率较低、面形精度差、表面损伤层深等缺陷，难以满足此类硬脆晶体基片的精密切割。金刚石线锯切割就是针对上述问题提出的加工方法。金刚石线锯生产的现有技术主要是水平式悬浮上砂，这种方式对于金刚砂粒径≤30μm的金刚石线锯的生产非常有利，但是对30μm粒径以上金刚石线锯的生产就会有比较大难度：粒径大的金刚砂要均匀分散的悬浮在镀液里比较难实现，因此就会造成金刚砂的分散性变差，从而导致金刚石线锯的均匀性差。粒径大的金刚砂要吸附沉积在水平置的线体表面，金刚砂吸附在线体下表面的吸附力（电场力）和吸附在上表面所用的吸附力要大，因为要克服自身的重力，因此在相同吸附力的情况下，上表面的金刚砂会比下表面的金刚砂要多，就形成了我们常说的阴阳面。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种立式电镀金刚石线锯装置及控制方法，解决大粒径金刚石线锯生产中的易出现的均匀性差和阴阳面问题。

本发明采用以下技术方案：一种立式电镀金刚石线锯装置，包括加固段、上砂段、吹砂段、进线段、镀液箱、吹砂箱和过滤泵；所述加固段为管状，其侧壁上开有进液口和溢流口，内部安装有阳极；所述加固段的底部通过法兰与倒锥形的上砂段连接；所述上砂段的底部通过法兰与吹砂段连接，所述吹砂段底部通过法兰与进线段连接；所述加固段上的溢流口与镀液箱相连，所述过滤泵将镀液箱中的镀液通过管道分别输送到进液口和吹砂箱中，所述吹砂箱与所述吹砂段通过管道相连。

进一步，所述加固段侧壁底部开有两个位置相对的进液口，在侧壁顶部开有一个溢流口，所述溢流口距离加固段的上沿5mm。

进一步，所述倒锥形的上砂段内径较大端与加固段相同，内径较小端与吹砂段的内径相同。

进一步，所述上砂段的底部填充有金刚砂。

进一步，所述阳极穿过加固段和上砂段，其底部位于金刚砂的上方。

进一步，所述吹砂段分为吹砂区、过渡区和缓冲区，且吹砂区底部呈倒锥形连接内径较细的过渡区，所述缓冲区的内径大于吹砂区，在缓冲区的内壁两侧的相对位置上开有吹砂进液口。

进一步，所述过渡区的内径为5mm。

进一步，所述进线段包括排砂口、进线孔和压紧塞，所述排砂口和进线孔均连接在缓冲区下方，其中排砂口斜向设置；在进线段的底部安装有压紧塞，所述压紧塞与进线孔之间安装有弹性胶塞。

进一步，所述加固段、上砂段、吹砂段和进线段均同轴安装。

进一步，所述吹砂箱与吹砂进液口之间的管道上安装有流量计。

进一步，所述母线为钢线。

一种立式电镀金刚石线锯装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，母线从进线段中的压紧塞穿入，依次经过吹砂段、上砂段和加固段内的阳极，并将母线两端经导电轮接入阴极；

步骤二，从加固段的上方加入金刚砂，在加入结束后，从进液口注入镀液，持续注入镀液直至溢流口，当镀液经过溢流口回到镀液箱时，再由过滤泵将镀液重新泵入至进液口中，往复循环；

步骤三，通过调节安装在吹砂箱和吹砂进液口之间的流量计使上砂段中金刚砂在锥体底部约150mm内保持悬浮状态。

进一步，母线通过上砂段的速度需保持在5-8m/min；

进一步，吹砂进液口的流量为20-40ml/min。

进一步，在步骤三中，通过调节吹砂进液口的流量来控制金刚砂悬浮的疏密程度，来控制金刚石线锯的上砂量。

本发明产生的有益效果是：现有技术生产金刚石线锯设备有单线机、两线机、四线机、六线机，本发明是单根线成电镀体系，可以在不改动前后工艺的情况下替换所有机型的上砂段，可大量节省成本。

附图说明

图1本发明实例示意图；

图2吹砂段的局部放大示意图；

图3进线段的局部放大示意图；

图中：1-加固段、2-上砂段、3-吹砂段、4-进线段、5-镀液箱、6-过滤泵、7-吹砂箱、8-母线、9-金刚砂、11-进液口、12-溢流口、13-阳极、31-吹砂进液口、32-缓冲器、33-过渡区、34-吹砂区、41-弹性胶塞、42-排砂口、43-压紧塞、44-进线孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明是一种立式电镀金刚石线锯装置，在本实施例中，采用钢线作为母线进行金刚砂的电镀。该装置包括加固段1、上砂段2、吹砂段3、进线段4、镀液箱5、吹砂箱7和过滤泵6，加固段1、上砂段2、吹砂段3和进线段4依次同轴连接，保证钢线竖直穿过上述部件。其中，加固段1为管状，其侧壁上开有两个进液口11和一个溢流口12，溢流口12位于加固段的上沿5mm处，进液口11位于溢流口12下方并靠近加固段1底部。加固段上的溢流口12通过管道与镀液箱5相连，使多余的镀液回到镀液箱5中积存，过滤泵6将镀液箱5中的镀液通过管道分别通过进液口11回到加固段1和吹砂箱7中，吹砂箱7通过管道与吹砂段3上的吹砂进液口31相连。

由于本发明是在竖直方向上进行上砂，因此需利用吹砂箱7的高度来提供稳定吹砂压力，从而保证上砂段2的金刚砂分散程度；通过调节吹砂箱7与吹砂进液口31之间管道上的流量计能非常容易实现对金刚砂分散程度的调节，因此可控制金刚石线锯的上砂量。

加固段1的底部通过法兰与倒锥形的上砂段2连接，两者接口处的内径相同。阳极13穿过加固段1并到达上砂段2的中部，上砂段2的底部填充有金刚砂9。

如图2所示，上砂段2的底部通过法兰连接吹砂段3，吹砂段3由吹砂区34、过渡区33和缓冲区32三部分组成，吹砂区34底部呈倒锥形连接内径为5mm的过渡区33，缓冲区32的内径大于吹砂区34并形成一个空腔，在缓冲区32的内壁两侧的相对位置上开有吹砂进液口31。

如图3所示，吹砂段3底部通过法兰与进线段4连接；进线段4包括排砂口42、进线孔44和压紧塞43，所述排砂口42和进线孔44均连接在缓冲区32下方，其中排砂口42斜向设置；在进线段44的底部安装有压紧塞43，所述压紧塞43与进线孔44之间安装有弹性胶塞41。

本发明的控制方法包括以下步骤：

步骤一，钢线8从进线段4中的压紧塞43穿入，依次经过吹砂段3、上砂段2和加固段1内的阳极13，并将钢线8的两端经导电轮接入阴极。

步骤二，从加固段1的上方加入金刚砂9，在加入结束后，从进液口11注入镀液，持续注入镀液直至溢流口12，当镀液经过溢流口12回到镀液箱5时，再由过滤泵6将镀液重新泵入至进液口11中，往复循环。

步骤三，通过调节安装在吹砂箱7和吹砂进液口31之间的流量计来控制上砂段2中金刚砂在锥体底部约150mm内保持悬浮状态。

需要注意的是：

（1）钢线8通过上砂段2的速度决定金刚石线锯的上砂量，通常情况下钢线的速度维持在5-8m/min。

（2）镀液的循环速度决定镀液的温度和镀液里的含沙量，循环速度低会造成镀液局部成分差异变大和温度降低，影响电镀效果；因此在镀液流入进液口时，流速要尽可能慢，流量要尽可能大。

（3）通过调节吹砂进液口31的流量来控制金刚砂悬浮的疏密程度，来控制金刚石线锯的上砂量，流量一般设在20-40ml/min

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。