专利名称：一种金刚石丝锯的上砂方法
技术领域：
本发明涉及一种金刚石丝锯的上砂方法，即将金刚石固定在金属裸线上的方法。
背景技术：
随着太阳能光伏用硅材料及LED蓝宝石基板的切割需要，使金刚石线锯的使用量大幅增长，目前金刚石线锯国内市场几乎完全为国外丝锯制造商占有，国内企业有许多关键技术还未突破。金刚石丝锯的常规制造方法是从一个放线轮上放出裸线，经过除油、除锈、预镀镍、上砂、镀镍加厚、清洗、烘干、收线机收线等工序。整个线是在水平方向上移动，特别是上砂工序往往采用埋砂法，即将裸线从“一堆”金刚石中穿过，在穿过的过程中，通过电流的作用将部分金刚石固定在裸线上，从而完成上砂过程，这种埋砂法上砂有如下弊端
其一因为线是在砂中不断向前运动的，金刚石在镀到线上后，由于镀层很薄，镀层对金刚石的把持力很小，所以在穿过“砂堆”时，被固定的金刚石绝大部分被阻挡下来，使砂的数量无法控制，多少不一，极不均勻。其二 由于线穿行于砂堆中，使线与金刚石间产生摩擦，使预镀上的镍层很容易被摩擦掉，使金刚石及以后的镍加厚层与线表面的结合力减小，造成金刚石的非正常脱落。其三由于线埋在砂堆中，砂堆又完全浸泡在镀液中，使线的上下表面所受的压力不同，表面的砂所受的摩擦力也不一样，必然使线的上下表面的金刚石颗粒数有很大的区别，使线在切割中容易出现跑偏现象。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种全新的金刚石丝锯的上砂方法，使金刚石能被均勻地固定在金属裸线上。本发明包括如下步骤
1)配制金刚石电镀液，每升电镀液中包括10- 20克金刚石、100- 240克NiS04、 40-100 克 NiCl2,10-50 克 CoSO4,40 -80 克 H2BO3 ；
上述溶液由硫酸镍、氯化镍、硫酸钴、硼酸、水混合后经搅拌配制而成，在电镀液中金刚石呈悬浮状态。2)将电镀液置于上砂塔中，该上砂塔呈圆柱形或多边形，垂直放置，其内壁上均勻放置2-8支Ni阳极；
3)使金属裸线以2-8m/min的速率从上砂塔塔底穿入，从塔顶穿出；金属裸线穿行过程中，以金属裸线为负极，Ni为阳极，施加直流电，将金刚石镀在金属裸线上。由于在电镀过程中金属裸线是作为阴极的，因此为尽可能地使它到阳极的距离保持一致，提高金刚石在金属裸线上分布的均勻性，因此金属裸线在上砂塔内穿行时是沿上砂塔的中心线穿行的。上于电镀液中含有酸，因此上砂塔最好采用具有良好的耐温耐腐蚀性的材料制成，如PP、PE、PC、PVC等高分子聚合材料中，优选常用且性价高的PVC材料。上述上砂塔的内径为50-120mm、金属裸线的直径是0. 1_0. 4mm、电镀时的电流为 1-5A。由于上砂塔是垂直设置的，因此金属裸线在从上砂塔底部向顶部穿行的过程中， 电镀液会有渗漏，因此在电镀过程中，需将漏出的电镀液用管子引至另设的电镀液的储液槽，同时上砂塔内的电镀液要不断补充。为了保证金刚石悬浮在电镀液中，其粒径控制在10-40 μ之间。采用本发明制备的金刚石丝锯上的金刚石的分布非常均勻，用200倍CXD显微镜观察，金刚石无堆积现象。将丝锯固定后，旋转四次，对每个方向上的金刚石颗粒数进行计数，每个方向上的数据比值(数据小的为分子)，都大于0. 70。用电子千分尺测得丝锯圆柱度为0. 03，这些都是现有埋砂法所无法实现的。说明书附图
图1为本发明所采用的上砂塔的结构示意图。图1中，1为上砂塔，2为Ni阳极，3为金属裸线，4为电镀液，5为导线轮
具体实施例方式
实施例1
1)配制金刚石电镀液
称取硫酸镍10000克、氯化镍10000克、硫酸钴1000克、硼酸5000克，将这些物质放于电镀液配液槽中，向配液槽中注入纯水，并不断搅拌，最终使电镀液达到100L，再向其中加入2000克金刚石，搅拌并加热到45度后完成电镀液的配制。配制好的每升电镀液中含有20 克金刚石、100 克慰504、100克慰(12、10克(0504、50克!12803。2)将电镀液4置于采用PVC制作的上砂塔1中，并在上砂过程中将电镀液4的温度保持在45度。本实施例中上砂塔1呈圆柱形，内径为100mm，垂直放置，其内壁均勻放置有4支Ni阳极2。3)将直径为0. 25mm金属裸线3以2m/min的速率，在导线轮5的导引下从上砂塔塔底穿入，沿上砂塔1的中心线从塔顶穿出；金属裸线穿行过程中，以金属裸线为负极，Ni为阳极，施加5A的直流电，即可将金刚石颗粒均勻地镀在金属裸线上，从而制成金刚石丝锯。
实施例2
2)配制金刚石电镀液
称取硫酸镍24000克、氯化镍4000克、硫酸钴4000克、硼酸6000克，将这些物质放于电镀液配液槽中，向配液槽中注入纯水，并不断搅拌，最终使电镀液达到100L，再向其中加入1000克金刚石，搅拌并加热到42度后完成电镀液的配制。配制好的每升电镀液中含有 10 克金刚石、240 克 NiSO4,40 克 NiCl2,40 克 CoSO4,60 克 H2BO302)将电镀液4置于采用PVC制作的上砂塔1中，并在上砂过程中将电镀液4的温度保持在45度。本实施例中上砂塔1呈正八边形，内腔对边距离为100mm，垂直放置，其内壁均勻放置有8支Ni阳极2。3)将直径为0. 30mm金属裸线3以6m/min的速率从上砂塔塔底穿入，在导线轮5 的导引下沿上砂塔1的中心线从从塔顶穿出；金属裸线穿行过程中，以金属裸线为负极，Ni为阳极，施加5A的直流电，即可将金刚石颗粒均勻地镀在金属裸线上，经过加厚电镀，从而制成金刚石丝锯。
权利要求
1.一种金刚石丝锯的上砂方法，其特征是在包括如下步骤1)配制金刚石电镀液，每升电镀液中包括10-20克金刚石、100- 240克NiS04、 40-100 克 NiCl2、10-50 克 CoS04、40 -80 克 H2B03 ；2)将电镀液置于上砂塔中，该上砂塔呈圆柱形或多边形，垂直放置，其内壁上均勻放置 2-8支Ni阳极；3)使金属裸线以2-8m/min的速率从上砂塔塔底穿入，从塔顶穿出；金属裸线穿行过程中，以金属裸线为负极，Ni为阳极，施加直流电，将金刚石镀在金属裸线上。
2.如权利要求1所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是金属裸线穿行于上砂塔的中心线。
3.如权利要求1所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是金刚石的粒径为10-40μ。
4.如权利要求1或2或3所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是上砂塔采用耐温耐腐蚀的材料制成，其内径为50-120mm。
5.如权利要求4所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是所述耐温耐腐蚀的材料选自 PP、PE、PC 或 PVC。
6.如权利要求1或2或3所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是金属裸线的直径是 0. 1-0. 4mm。
7.如权利要求1或2或3所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是电镀时的电流为 1-5A。
8.如权利要求1或2或3所述的金刚石丝锯的上砂方法，其特征是电镀时电镀液的温度是 40-55 °C。
全文摘要
本发明涉及一种金刚石丝锯的上砂方法，包括如下步骤1)配制金刚石电镀液，每升电镀液中包括10-20克金刚石、100-240克NiSO4、40-100克NiCl2、10-50克CoSO4、40-80克H2BO3；2)将电镀液置于上砂塔中，该上砂塔呈圆柱形或多边形，垂直放置，其内壁上均匀放置2-8支Ni阳极；3)使金属祼线以2-8m/min的速率从上砂塔塔底穿入，从塔顶穿出；金属裸线穿行过程中，以金属裸线为负极，Ni为阳极，施加直流电，将金刚石镀在金属裸线上。采用本发明制备的金刚石丝锯上的金刚石的分布非常均匀，无堆积现象。
文档编号C25D7/06GK102268717SQ20111020587
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者邹余耀 申请人:南京三超金刚石工具有限公司