在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法
【专利摘要】本发明提出了一种在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，通过使微粒均匀悬浮，采用电化学技术使金刚石微粒与金属化合物（阳离子）一起络合并在阴极的柔韧性钢带锉刀基体表面上发生共沉积，形成具有锋利耐磨性的工作面。本发明制作的锉刀，由于钢带是柔韧性基体，能随模具的型面和曲面而改变，可以对各个形状结构的表面进行锉磨工序。
【专利说明】在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法。
【背景技术】
[0002]目前国内金刚石锉刀主要采用电镀技术和传统的压铸烧结法，外形:分为扁锉(平锉)、方锉、半圆锉、圆锉、三角锉、四方锉和刀形锉，平锉用来锉平面、外圆面和凸弧面；方锉用来锉方孔、长方孔和窄平面；三角锉用来锉内角、三角孔和平面；半圆锉用来锉凹弧面和平面；圆锉用来锉圆孔、半径较小的凹弧面和椭圆面。而且锉刀的材料一般采用硬性金属体，基体形态表现为“厚、硬”状态。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，通过使微粒均匀悬浮，采用电化学技术使金刚石微粒与金属化合物(阳离子)一起络合并在阴极的柔韧性钢带锉刀基体表面上发生共沉积，形成具有锋利耐磨性的工作面，制造处了一种能随模具的型面和曲面而改变的金刚石锉刀。
[0004]本发明具体是通过以下技术方案来实现的:
一种柔韧性钢带锉刀的表面复合电镀微粒金刚石的方法，包括如下步骤:
(O打磨:将钢坯料轧制成锉刀的形状，并切割成所需要的长度，制成锉刀外形；
(2)清洁:将工件进行磨削，除毛刺，用35%体积比的酒精或35%体积比的丙酮溶液将工件擦洗清洁去油污；
(3)涂绝缘胶:在工件的非镀部位上涂一层快速粘合剂使非镀部位绝缘，为防止需要电镀部位涂上绝缘胶用砂纸将该部位再打磨一遍，然后用清水冲洗；
(4)化学除油:用除油剂除油，然后用清水清洗干净；
(5)酸洗:用盐酸溶液清洗工件表面的氧化皮，用清水冲洗；
(6)电化学除油:将得到后的工件进行电化学除油处理，并将处理后的工件清水清洗；
(7)预活化处理:用盐酸溶液对工件表面进行活化处理，然后用清水清洗；
(8)预电镀:将得到的工件放入电镀槽中进行预电镀，电镀液组分配比为氯化镍:240-260g/L，硼酸:30-45g/L，PH 值:4.7-5.5，在 45-60°C 电流密度:2~5A/dm2，压缩空气搅拌处理3分钟；
(9)活化处理:将上述工件用清水清洗，并将电镀部位用砂纸打磨，清洗干净后，用H2SO4溶液对工件表面进行活化处理，然后用清水清洗；
(10)电镀:将得到的工件放入电镀槽中进行预电镀，电镀液组分配比为硫酸镍:260-300g/L，氯化镍:50-60g/L,硼酸:30_45g/L，金刚石微粒:3~5g/L, PH 值:4.7-5.5，在45-60°C电流密度:5~10 A/dm2，压缩空气搅拌处理7分钟；
(11)钝化处理:将上述工件用清水清洗干净，用防变色剂浸泡并清洗干净，干燥后得到成品。
[0005]进一步地，步骤(4)中化学除油的除油剂的组分配比为:碳酸钠55 g/L，氢氧化钠10，硅酸钠6 g/L，十二烷基硫酸钠16 g/L，其余为水。
[0006]进一步地，步骤(4)中清水清洗时，先用热水冲洗，再用冷水冲洗。
[0007]进一步地，步骤(5)中盐酸的体积比为1: (1~2)。
[0008]进一步地，步骤(6)中电化学除油的除油剂的组分配比为:碳酸钠40 g/L，氢氧化钠16，磷酸钠16 g/L，其余为水。
[0009]进一步地，步骤(7)盐酸溶液的浓度为l~3mol/L。
[0010]进一步地，步骤(9)中H2SO4溶液的浓度为1~3 mol/Lo
[0011]进一步地，步骤(10)中金刚石微粒的粒径5~10 μ--。
[0012]进一步地，步骤(11)防变色剂中的重铬酸钾浓度为210~250g/L，硫酸浓度为0.8—1.5g/Lo
[0013]进一步地，步骤(11)中清水清洗时，先用冷水清洗，再用热水清洗。
[0014]本发明产生的有益效果为:本发明由于钢带是柔韧性基体，能随模具的型面和曲面而改变，这是目前其他的金刚石锉刀无可媲美的，也是汽车冲压模具修正、蹭平型面和曲面的最佳“伴侣”，锉刀的复合镀层均匀性、切削耐磨性相对国内目前的金刚锉耐磨性要提升 30%ο
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0016]实施例:以SLD带型钢胚为例，在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法包括:
(O打磨:将钢坯料轧制成锉刀的形状，并切割成所需要的长度，制成锉刀外形。
[0017](2)清洁:将上述得到的工件进行磨削，除毛刺，用35%体积比的酒精或35%体积比的丙酮溶液将工件擦洗清洁去油污。
[0018](3)涂绝缘胶:在上述得到的工件的非镀部位上涂一层快速粘合剂使非镀部位绝缘，为防止需要电镀部位涂上绝缘胶用砂纸将该部位再打磨一遍，然后用清水冲洗。
[0019](4)化学除油:上述得到的工件用除油剂除油，然后用清水清洗干净；其中除油剂的组分配比含量为:碳酸钠55 g/L，氢氧化钠10，硅酸钠6 g/L，十二烷基硫酸钠16 g/L，其余为水，该化学除油为碱性化学除油，因工件体积小重量轻，工件表面附着一层偏粘性的防生锈重油脂，只能通过人工擦拭去除，擦拭所使用的溶液即为上述的化学碱性除油溶液；为了进一步保证除油的效果，脱去工件表面的弱碱性残留物，该步骤中先用热水(50~60°C，优选55°C最佳)冲洗，再用冷水(室温)冲洗。
[0020](5)酸洗:用盐酸溶液清洗工件表面的氧化皮，用清水冲洗，其中盐酸的体积比为1: (1-2),而且盐酸不能替换成其它酸性溶液，因为电镀溶液的PH值是酸性的，调节PH值的调节剂也是用CL_的无机化合物以配合电镀液组成。
[0021](6)电化学除油:将得到后的工件进行电化学除油处理，并将处理后的工件清水清洗。除油剂的组分配比含量为:碳酸钠40 g/L，氢氧化钠16，磷酸钠16 g/L，其余为水，处理过程是在含碱溶液中，以工件作为阳极，以钛板作为阴极，在直流电流作用下，清除工件表面及微孔内的油污的过程，步骤(4)目的是人工擦拭去除工件表面上的重油脂，电化学除油的目的是深度清洁工件微孔内的油脂，同时保证电镀液不被有机物污染及延长电镀液使用寿命。
[0022](7)预活化处理:用浓度为l~3mol/L盐酸溶液对工件表面进行活化处理，然后用清水清洗。该步骤主要是除掉先前酸洗的薄氧化物以此获得光洁的基体，给工件表面生成附着力良好的且均匀的亚光镍层，同时为工件钢带基体表面能快速适应亚光镍溶液的工作条件。
[0023](8)预电镀:将得到的工件放入电镀槽中进行预电镀，电镀液组分配比为氯化镍:240-260g/L，硼酸:30-45g/L，PH 值:4.7-5.5，在 45-60°C 电流密度:2~5A/dm2，压缩空气搅拌处理3分钟；
(9)活化处理:将上述工件用清水清洗，并将电镀部位用砂纸打磨，清洗干净后，用浓度为1~3 mol/L的H2SO4S液对工件表面进行活化处理，然后用清水清洗。该步骤主要助于亚光镍层在电镀过程中生成附着力良好的且均匀的金刚石微粒复合镀层。
[0024](10)电镀:将得到的工件放入电镀槽中进行预电镀，电镀液组分配比为硫酸镍:260-300g/L，氯化镍:50-60g/L，硼酸:30_45g/L，粒径 5~10 μ m 金刚石微粒:3~5g/L，PH 值:4.7-5.5，在45-60°C电流密度:5~10 A/dm2,压缩空气搅拌处理7分钟，用压缩空气目的是保证金刚石微粒更均匀分布在电镀液里，而且溶液组份不在上述范围内，电镀后的产品质量会出现:镀层易烧焦、镀层偏薄发花、镀层脆性大、阴极电流效率低、硬度不耐磨。现有技术中原本的钢带表面经过前面的几个流程处理后是非常光洁(因工艺条件要求，需要钢带表面光洁)，而光洁度高不利于金刚石微粒附着在钢带表面的牢固性，该工艺中步骤(8)预电镀的电镀配方的目的就是增强钢带基体的粗糙度，利于金刚石微粒“着床”后紧密附着在钢带表面，增强钢带表面的粗糙度(俗称打底，)；该步骤(I)电镀是实现提高柔韧性金刚锉的硬度、耐磨度，锋利度。
[0025](11)钝化处理:将上述工件用清水清洗干净，用防变色剂浸泡并清洗干净，干燥后得到成品。防变色剂中的重铬酸钾浓度为210~250g/L，硫酸浓度为0.8-1.5g/L，且温度保持在54-60°C浸泡工件3~5分钟，完毕后先用冷水清洗，再用热水清洗保证工件钝化后表面不会产生水迹，也保证预热后工件能立即适应烘干箱温度，便于快速去除镀层内的氢元素。
[0026]该复合镀技术不仅投资少、成本低，而且避免了在高温情况下金刚石微粒子的氧化，保证了金刚石的硬度和锋利性。同时由于钢带是柔韧性基体，能随模具的型面和曲面而改变，这点是国内目前其他的金刚石锉刀无可媲美的，也是汽车冲压模具修正、蹭平型面和曲面的最佳“伴侣”，因基体本身是柔韧性的，电镀金刚石微粒复合镀层的柔软性是优于国内其他硬性锉刀，复合镀层均匀性、切削耐磨性相对国内目前的金刚锉耐磨性也要提升30%。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)打磨:将钢坯料轧制成锉刀的形状，并切割成所需要的长度，制成锉刀外形； (2)清洁:将工件进行磨削，除毛刺，用35%体积比的酒精或35%体积比的丙酮溶液将工件擦洗清洁去油污； (3)涂绝缘胶:在工件的非镀部位上涂一层快速粘合剂使非镀部位绝缘，为防止需要电镀部位涂上绝缘胶用砂纸将该部位再打磨一遍，然后用清水冲洗； (4)化学除油:用除油剂除油，然后用清水清洗干净； (5)酸洗:用盐酸溶液清洗工件表面的氧化皮，用清水冲洗； (6)电化学除油:将得到后的工件进行电化学除油处理，并将处理后的工件清水清洗； (7)预活化处理:用盐酸溶液对工件表面进行活化处理，然后用清水清洗； (8)预电镀:将得到的工件放入电镀槽中进行预电镀，电镀液组分配比为氯化镍:240-260g/L，硼酸:30-45g/L，PH 值:4.7-5.5，在 45-60°C 电流密度:2~5A/dm2，压缩空气搅拌处理3分钟； (9)活化处理:将上述工件用清水清洗，并将电镀部位用砂纸打磨，清洗干净后，用H2SO4溶液对工件表面进行活化处理，然后用清水清洗； (10)电镀:将得到的工件放入电镀槽中进行预电镀，电镀液组分配比为硫酸镍:260-300g/L，氯化镍:50-60g/L,硼酸:30_45g/L，金刚石微粒:3~5g/L, PH 值:4.7-5.5，在45-60°C电流密度:5~10 A/dm2，压缩空气搅拌处理7分钟； (11)钝化处理:将上述工件用清水清洗干净，用防变色剂浸泡并清洗干净，干燥后得到成品。
2.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(4)中化学除油的除油剂的组分配比为:碳酸钠55 g/L，氢氧化钠10，硅酸钠6 g/L，十二烷基硫酸钠16 g/L，其余为水。
3.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(4 )中清水清洗时，先用热水冲洗，再用冷水冲洗。
4.如权利要求1所述的柔韧性钢带锉刀的表面复合电镀微粒金刚石的方法，其特征在于，步骤(5)中盐酸的体积比为1: (1~2)。
5.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(6)中电化学除油的除油剂的组分配比为:碳酸钠40 g/L，氢氧化钠16，磷酸钠16 g/L，其余为水。
6.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(7)盐酸溶液的浓度为l~3mol/L。
7.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(9)中H2SO4溶液的浓度为1~3 mol/Lo
8.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(10)中金刚石微粒的粒径5~10 μπι。
9.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(11)防变色剂中的重铬酸钾浓度为210~250g/L，硫酸浓度为0.8-1.5g/L。
10.如权利要求1所述的在柔韧性钢带表面复合镀微粒金刚石制造研磨锉的方法，其特征在于，步骤(11)中清水清洗时，先用冷水清洗，再用热水清洗。
【文档编号】C25D15/00GK104480513SQ201410824751
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月27日 优先权日:2014年12月27日
【发明者】卢士干, 黄吉辉 申请人:湖北吉隆表面工程有限公司