專利名稱：一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電沉積磨料的線切割線，具體是指一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，屬于硬脆材料切割加工耗材領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硬脆材料切割加工是硬脆材料生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵工序，其主要技術(shù)要求為高效率、低成本、切片表面無或少損傷、無環(huán)境污染等?，F(xiàn)采用電鍍金剛石線切割加工是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新方法，能切割平面與曲面，且切縫窄，出材率高，適于對貴重硬脆材料進(jìn)行精密切割。然而，這種切割方式存在兩方面的突出問題，阻礙了電鍍金剛石線的推廣應(yīng)用一是電鍍金剛石線在切割過程當(dāng)中易斷線。在金屬基線表面通過電化學(xué)的方法，鑲嵌了一層緊密但不連續(xù)的金剛石顆粒而制成的電鍍金剛石線；在切割過程中，特別是切割大尺寸硅錠時(shí)，切屑不能及時(shí)排出而堆積在切縫中，影響切割線的進(jìn)刀而斷線，造成非常嚴(yán)重的影響，如電鍍金剛石線報(bào)廢損失、碎片、切面質(zhì)量差、耗時(shí)等；二是承擔(dān)冷卻、潤滑功能的切割液難以均勻、充分地進(jìn)入切縫，致使高速切割時(shí)切割力大，冷卻效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種預(yù)變形的結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，所述結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線采用結(jié)構(gòu)型金屬線作為基線，通過復(fù)合電沉積方法，制備出結(jié)構(gòu)型線切割線；其具備良好的容屑、排屑和攜帶切割液等功能與空間退讓功能，從而顯著地提高切割效率，有效地防止線切割斷線，提高切削質(zhì)量，提高切割效率，且使用壽命長。本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，由結(jié)構(gòu)型金屬胚線與鍍覆在結(jié)構(gòu)型金屬胚線表面的超硬磨料顆粒、鍍層組成，所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線，是以結(jié)構(gòu)型金屬坯線的軸線為基線，沿結(jié)構(gòu)型金屬坯線的軸線由多段曲線在360度范圍內(nèi)分布。本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線中，所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線的曲線形狀為 S形或Z形。本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線中，所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線的投影直徑為 0. 1 0. 6mmο本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線中，所述磨料顆粒選自粒徑在10 50 μ m的金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒。本發(fā)明中，所述結(jié)構(gòu)型電鍍磨料的線切割線是采用復(fù)合電沉積方法制備，具體工藝路線簡述于下將結(jié)構(gòu)型金屬胚線除油、去銹，復(fù)合電沉積金剛石或立方氮化硼與金屬鎳，清洗烘干。本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，制備出的結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，既具備普通金剛石線或立方氮化硼線的優(yōu)點(diǎn)，如無需砂漿，切屑和冷卻液容易回收，無環(huán)境污染等?？梢愿鶕?jù)需要制成不同的直徑和長度；可以安裝在不同的設(shè)備上形成不同的加工方式等，又克服了現(xiàn)有金剛石線或立方氮化硼線切割存在斷線及容易老化失效等突出問題，應(yīng)用前景十分廣闊。本發(fā)明采用復(fù)合電沉積的方法在結(jié)構(gòu)型金屬坯線基體上沉積一層金屬鎳或鎳鈷合金，然后在沉積的金屬層內(nèi)嵌鑲金剛石顆?；虻鹉チ隙瞥?。金屬鍍層是結(jié)合劑，把持金剛石顆粒或氮化硼磨料用于切削加工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用結(jié)構(gòu)型的金剛石線，對被切體施行切割的主要部位是曲折面的凸峰位置，而在背面的凹谷位有一定的容屑、攜帶切割液和退讓的空間。在切割過程中，一方面切割線槽的容屑能力大幅提高，使出屑能力顯著增強(qiáng)，有效減少甚至消除碎屑與切割線互搶空間而卡線，也就不會導(dǎo)致線的運(yùn)動阻力增加而斷線；第二方面，切割液能更均勻、充分地被攜帶入切縫，切割過程需要的潤滑和冷卻更加充分；還有，當(dāng)金剛石線或立方氮化硼線在少部分金剛石或立方氮化硼團(tuán)聚部位切割時(shí)，會發(fā)生金剛石線或立方氮化硼線的彈性退讓現(xiàn)象，使實(shí)際形成切割功能的，是表面的金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒，不會導(dǎo)致金剛石線或立方氮化硼線所受拉力瞬時(shí)急劇增加，也就不會發(fā)生斷線事故。而且這種容屑與退讓的空間是全方位的，對容屑與金剛石線或立方氮化硼線的退讓作用很強(qiáng)。2、結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線的磨料顆粒不易脫落，切割效率高。導(dǎo)致磨料顆粒脫落的關(guān)鍵因素是切割過程中，磨料顆粒與被切體間的沿金屬線軸向的刮切力。結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了在切割時(shí)，磨料顆粒是以大于或小于90度的角度對被切物體形成切割，以磨料顆粒與被切物體的接觸點(diǎn)對切削力進(jìn)行分解，可知，造成磨料顆粒脫落的力是沿金屬坯線軸線方向的切削分力，該分力肯定比切削力要小，因此，結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線的磨料顆粒脫落的可能性明顯降低。結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線有多個(gè)曲折面的結(jié)構(gòu)特征，某部位切割力度比較大時(shí)，結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線將在金屬線的彈性作用下退位，削弱切割，即有削峰補(bǔ)平的作用，形成穩(wěn)定的切割。提高了結(jié)構(gòu)型線切割線的效率。從而，其使用壽命相對現(xiàn)有直線型金剛石線或立方氮化硼線的使用壽命更長。綜上所述，本發(fā)明使用結(jié)構(gòu)型金屬線作為基線，通過復(fù)合電鍍方法制備；具備良好的容屑、退讓功能，有效防止斷線這個(gè)突出問題，同時(shí)，形成的穩(wěn)定的、高效的切割狀態(tài)，提高了結(jié)構(gòu)型電鍍磨料的線切割線的使用效率，適于工業(yè)化應(yīng)用。


附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)型電沉積磨料線切割線結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為附圖1的1-1剖視圖。
附圖3為附圖1的2-2剖視圖。
附圖4為附圖1的3-3剖視圖。
附圖5為附圖1的4-4剖視圖。
附圖1中，1-鍍層，2-磨料，3-結(jié)構(gòu)型金屬胚線。
附圖2、3、4、5中，表示了組成結(jié)構(gòu)型電沉積磨料線切割線的曲線的四個(gè)典型分布方向。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明參見附圖1、2、3、4、5，本發(fā)明結(jié)構(gòu)型電沉積磨料線切割線，是由結(jié)構(gòu)型金屬胚線3 與鍍覆在結(jié)構(gòu)型金屬胚線3表面的超硬磨料2顆粒、鍍層1組成，所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線3，是以結(jié)構(gòu)型金屬坯線3的軸線為基線，在垂直于結(jié)構(gòu)型金屬坯線3的軸線的平面內(nèi)由多段曲線在360度范圍內(nèi)分布，附圖2、3、4、5分別表示組成結(jié)構(gòu)型金屬胚線3的曲線在垂直于結(jié)構(gòu)型金屬坯線3的軸線的平面內(nèi)沿水平方向和垂直方向的四種典型分布情況，但并不包含所述曲線的全部分布形情況；所述曲線在垂直于結(jié)構(gòu)型金屬坯線3的軸線的平面內(nèi)的360 度范圍內(nèi)任意分布。本發(fā)明的具體制備及優(yōu)良性能，通過實(shí)施例1、2、3進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1參見附圖1，本發(fā)明選擇，是曲面形狀為S形結(jié)構(gòu)型金屬線、線徑為0. 10mm、投影線徑為0. 13mm的金屬胚線，金剛石顆粒粒徑為5 20 μ m，平均粒徑為13 μ m，將結(jié)構(gòu)型金屬胚線除油、去銹，復(fù)合電沉積金剛石與金屬鎳，清洗烘干制得結(jié)構(gòu)型電鍍金剛石線，與采用相同線徑、相同金剛石顆粒粒徑、相同工藝制備的直線型金剛石線進(jìn)行切割對比。在同一臺切割機(jī)上，分別對兩個(gè)相同尺寸的多晶硅錠進(jìn)行切片，切到直線型電鍍金剛石線基本沒有切割能力時(shí)，測量切片面積等參數(shù)，對比如表1 表權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，由結(jié)構(gòu)型金屬胚線與鍍覆在結(jié)構(gòu)型金屬胚線表面的超硬磨料顆粒、鍍層組成，其特征在于所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線，是以結(jié)構(gòu)型金屬坯線的軸線為基線，沿結(jié)構(gòu)型金屬坯線的軸線由多段曲線在360度范圍內(nèi)分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，其特征在于所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線的曲線形狀為S形或Z形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，其特征在于所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線的投影直徑為0. 1 0. 6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任意一項(xiàng)所述的一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，其特征在于所述磨料顆粒選自粒徑在10 50 μ m的金剛石顆粒或立方氮化硼顆粒。
全文摘要
一種結(jié)構(gòu)型電沉積磨料的線切割線，由結(jié)構(gòu)型金屬胚線與鍍覆在結(jié)構(gòu)型金屬胚線表面的超硬磨料顆粒、鍍層組成，所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線，是以結(jié)構(gòu)型金屬胚線的軸線為基線，沿結(jié)構(gòu)型金屬胚線的軸線由多段形狀為S形或Z形的曲線在360度范圍內(nèi)分布。所述結(jié)構(gòu)型金屬胚線的投影直徑為0.1～0.6mm。所述磨料顆粒選自粒徑在10～50μm的金剛石顆?；蛄⒎降痤w粒。本發(fā)明使用結(jié)構(gòu)型金屬胚線作為基線，通過復(fù)合電鍍方法制備；具備良好的容屑、退讓功能，有效防止斷線這個(gè)突出問題，同時(shí)，形成的穩(wěn)定的、高效的切割狀態(tài)，提高了結(jié)構(gòu)型電鍍磨料的線切割線的使用效率，適于工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號B24B27/06GK102152215SQ20101060750
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者匡怡新, 賀躍輝 申請人:長沙岱勒新材料科技有限公司