專利名稱：一種磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電鍍金剛石砂輪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著光電通訊、光學、汽車、生物工程、航空航天產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，小口徑非球面光學玻璃透鏡在數(shù)碼相機、照相手機、車用攝像裝置、DVD讀取頭、顯微及望遠鏡頭、CCD攝像鏡頭、內(nèi)窺鏡、武器瞄準系統(tǒng)、月球車攝像裝置等產(chǎn)品中需求量急劇增長。光學玻璃非球面透鏡模壓成型技術(shù)的普及推廣應用是光學行業(yè)在光學玻璃零件加工方面的重大革命。其中最為有效的高形狀精度和高表面質(zhì)量創(chuàng)成的手段是采用小直徑金剛石微粉砂輪的納米鏡面磨削。而在加工小口徑時為避免砂輪與工件干涉，砂輪必須斜軸安裝。采用斜軸鏡面磨削工藝對于超高精度的光學非球面加工來說能夠達到很高的形狀精度和表面質(zhì)量。電鍍金剛石砂輪是通過電鍍金屬的電沉積作用，把金剛石固結(jié)在金屬鍍層中制成的金剛石砂輪，包括金剛石整修砂輪、磨削或 切削砂輪。電鍍金剛石砂輪具有下列優(yōu)點:電鍍工藝簡單，投資少，制造方便；使用方便；可達到很高的工作速度；具有足夠的使用壽命，因此電鍍金剛石砂輪在高速、超高速磨削領(lǐng)域占據(jù)主導地位。但是，目前的電鍍法只能生產(chǎn)金剛石磨料粒度40μπι以上的粗砂輪，金剛石磨料粒度更細時，僅靠磨料的重力作用，細粒度磨料懸浮在電鍍液中，沉降速度太慢，而金屬結(jié)合劑沉積快，致使制作的砂輪磨削層中金屬結(jié)合劑與磨料的比例無法控制，形成金屬硬殼或產(chǎn)生空隙，無法保證質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，可將細粒度的磨料均勻固結(jié)在鍍面上，制得的砂輪形狀保持性好，滿足高精度、高效率磨削需要。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，包括下列步驟:I)配制電鍍液，調(diào)整電鍍液的pH值為3.8 4.2，控制電鍍液溫度為50 60°C ；2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石；3 )預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.2 1.8A/dm2，預鍍層厚度為7 10 μ m ;4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為40% 60%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加400 IOOOmT的磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.5
0.8A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15% ；5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為1.6 2.0A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ；6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行130 150°C高溫處理I 2h、450 480°C高溫處理I 2h，后進行修整、涂防銹油，即得。所述電鍍液由以下組分組成:硫酸鎳250 300g/L、硫酸鈷8 12g/L、亞磷酸10 13g/L、硼酸21 26g/L、氯化鈉14 17g/L、十二烷基硫酸鈉0.1 0.15g/L、BE添加劑0.5 0.8g/L、糖精1.0 1.5g/L。其中，BE添加劑為市售商品，商品名為BE-740，購自寧波市鄞州耐盾表面處理劑有限公司。所述電鍍液采用如下方法制備:I)將硫酸鎳、硫酸鈷、亞磷酸、氯化鈉加入40 50°C的蒸餾水中，攪拌溶解得溶液I;2)將硼酸加入60 80°C的蒸餾水中，攪拌溶解后加入溶液I中得溶液2 ；3)將十二烷基磺酸鈉加入蒸餾水中煮沸并不斷攪拌，溶解后加入溶液2中，攪拌均勻得溶液3 ；4)將糖精和BE添加劑溶解于80 90°C的蒸餾水中制成溶液4，后加入溶液3中，攪拌均勻，即得所述電鍍液。所述電鍍液調(diào)節(jié)pH的方法為:用體積分數(shù)為2% 4%的H2S04溶液進行調(diào)低,或用體積分數(shù)為2% 4%的NaOH溶液進行調(diào)高。所述金剛石磨料的粒度為5 36 μ m。

所述鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量分數(shù)為3% 5%。 所述金剛石磨料的鍍前處理是將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為4% 6%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水清洗至pH為6 7。所述陽極材料為金屬鎳，鍍前處理是用質(zhì)量分數(shù)為20% 30%的H2SO4溶液浸泡以除去表面氧化組織。所述砂輪基體為鋼材。所述砂輪基體的鍍前處理，包括下列步驟:I)機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體；2)非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封；3)除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油4 lOmin，電流密度3 5A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍；4)強浸蝕:在體積分數(shù)20% 30%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到3 5g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕10 60s，電流密度 5 IOA/dm2 ；5)弱浸蝕:用體積分數(shù)4% 6%的H2SO4溶液弱浸蝕10 30s，即完成砂輪基體鍍前處理。本發(fā)明的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，利用砂輪基體和鍍鎳金剛石磨料導磁的原理，在電鍍上砂過程中對砂輪基體添加磁力，從而使砂輪基體對金剛石磨料產(chǎn)生磁力吸附作用，使金剛石磨料吸附到砂輪基體表面上，然后電沉積一層電鍍層將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，達到上砂的目的。本發(fā)明的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，對砂輪基體添加磁力的方法如圖2所示，上砂過程中，陽極材料和砂輪基體間隔一定距離放入金剛石磨料與電鍍液的混合液中，砂輪基體與外加磁力電源相連接，對砂輪基體鍍面部分施加400 IOOOmT的磁感應強度。本發(fā)明的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，采用磁力電鍍法制備電鍍金剛石砂輪，通過控制磁力的大小來控制砂輪基體對不同粒度金剛石磨料的吸附力，從而控制不同粒度磨料在基體上的沉降速率，能夠在基體上電鍍金剛石磨料粒度范圍為5 36 μ m。本發(fā)明的方法制備的砂輪磨料分布均勻，形狀保持性好，滿足高精度，高效率磨削需要。


圖1為本發(fā)明的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法的磁力上砂示意圖；圖3為實施例1的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法所得砂輪的SM圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。實施例1本實施例的磨削用電鍍金剛`石的制備方法，如圖1所示，包括下列步驟:I)配制電鍍液，電鍍液組分及含量如表I所示，調(diào)整電鍍液的PH值為3.8，控制電鍍液溫度為50°C ；2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石，粒度范圍為8 12 μ m，平均粒度為10 μ m，鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量含量為4% ;所述陽極材料為金屬鎳；所述砂輪基體為低碳鋼。 金剛石磨料鍍前處理:將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為5%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水清洗至PH為6 ;陽極材料鍍前處理:用質(zhì)量分數(shù)為20%的硫酸溶液浸泡以除去表面氧化組織；砂輪基體鍍前處理:包括下列步驟:a.機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體；b.非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封；c.除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油lOmin，電流密度3A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍；d.強浸蝕:在體積分數(shù)30%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到5g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕40s，電流密度6A/dm2 ；e.弱浸蝕:用體積分數(shù)6%的H2SO4溶液弱浸蝕10s，即完成砂輪基體鍍前處理。3 )預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.2A/dm2，預鍍層厚度為7 μ m ;4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為45%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加500mT的磁感應強度，如圖2所示，通過外加磁力電源對砂輪基體施加磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.6A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15% ；5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為2.0A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ；6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行150°C高溫處理2h、450°C高溫處理2h，后進行修整、涂防銹油，即得。實施例2本實施例的磨削用電鍍金剛石的制備方法，如圖1所示，包括下列步驟:1)配制電鍍 液，電鍍液組分及含量如表I所示，調(diào)整電鍍液的PH值為4.0，控制電鍍液溫度為60°C ；2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石，粒度范圍為5 10 μ m，平均粒度為8 μ m，鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量含量為3% ;所述陽極材料為金屬鎳；所述砂輪基體為低碳合金鋼。金剛石磨料鍍前處理:將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為4%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水清洗至PH為6.5 ;陽極材料鍍前處理:用質(zhì)量分數(shù)為25%的硫酸溶液浸泡以除去表面氧化組織；砂輪基體鍍前處理:包括下列步驟:a.機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體；b.非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封；c.除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油8min，電流密度3.5A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍；d.強浸蝕:在體積分數(shù)20%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到4g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕20s，電流密度5A/dm2 ；e.弱浸蝕:用體積分數(shù)4%的H2SO4溶液弱浸蝕25s，即完成砂輪基體鍍前處理。3 )預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.5A/dm2，預鍍層厚度為10 μ m ;4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為50%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加700mT的磁感應強度，如圖2所示，通過外加磁力電源對砂輪基體施加磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.7A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15% ；5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為1.7A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ；6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行140°C高溫處理lh、480°C高溫處理1.5h，后進行修整、涂防銹油，即得。實施例3
本實施例的磨削用電鍍金剛石的制備方法，如圖1所示，包括下列步驟:1)配制電鍍液，電鍍液組分及含量如表I所示，調(diào)整電鍍液的pH值為4.2，控制電鍍液溫度為55°C ；2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石，粒度范圍為10 20 μ m，平均粒度為15 μ m，鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量含量為5% ;所述陽極材料為金屬鎳；所述砂輪基體為40號鋼。金剛石磨料鍍前處理:將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為6%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水清洗至PH為7 ;陽極材料鍍前處理:用質(zhì)量分數(shù)為30%的硫酸溶液浸泡以除去表面氧化組織；砂輪基體鍍前處理:包括下列步驟:a.機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體；b.非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封；c.除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油6min，電流密度4A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍；d.強浸蝕:在體積分數(shù)25%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到3g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕10s，電流密度9A/dm2 ；e.弱浸蝕:用體積分數(shù)4%的H2SO4溶液弱浸蝕15s，即完成砂輪基體鍍前處理。3 )預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.3A/dm2，預鍍層厚度為8.5 μ m ;4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為60%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加400mT的磁感應強度，如圖2所示，通過外加磁力電源對砂輪基體施加磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.65A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15% ；5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為1.6A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ；6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行130°C高溫處理1.5h、460°C高溫處理lh，后進行修整、涂防銹油，即得。實施例4本實施例的磨削用電鍍金剛石的制備方法，如圖1所示，包括下列步驟:1)配制電鍍液，電鍍液組分及含量如表I所示，調(diào)整電鍍液的PH值為3.8，控制電鍍液溫度為60°C ；2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石，粒度范圍為15 25 μ m，平均粒度為20 μ m，鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量含量為3.5% ;所述陽極材料為金屬鎳；所述砂輪基體為45號鋼。金剛石磨料鍍前處理:將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為6%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水清洗至PH為7 ;陽極材料鍍前處理:用質(zhì)量分數(shù)為20%的硫酸溶液浸泡以除去表面氧化組織；
砂輪基體鍍前處理:包括下列步驟:a.機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體；b.非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封；c.除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油4min，電流密度5A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍；d.強浸蝕:在體積分數(shù)30%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到4.5g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕60s，電流密度8A/dm2 ；e.弱浸蝕:用體積分數(shù)6%的H2SO4溶液弱浸蝕30s，即完成砂輪基體鍍前處理。3 )預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.8A/dm2，預鍍層厚度為8 μ m ;4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為55%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加IOOOmT的磁感應強度，如圖2所示，通過外加磁力電源對砂輪基體施加磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.8A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的 15% ；5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為1.8A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ；6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行135°C高溫處理2h、470°C高溫處理lh，后進行修整、涂防銹油，即得。實施例5本實施例的磨削用電鍍金剛石的制備方法，如圖1所示，包括下列步驟:I)配制電鍍液，電鍍液組分及含量如表I所示，調(diào)整電鍍液的PH值為4.2，控制電鍍液溫度為50°C ；2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石，粒度范圍為22 36 μ m，平均粒度為28 μ m，鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量含量為4.5% ;所述陽極材料為金屬鎳；所述砂輪基體為低碳鋼。金剛石磨料鍍前處理:將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為4%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水清洗至PH為6 ;陽極材料鍍前處理:用質(zhì)量分數(shù)為30%的硫酸溶液浸泡以除去表面氧化組織；砂輪基體鍍前處理:包括下列步驟:a.機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體；b.非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封；c.除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油5min，電流密度4.5A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍；d.強浸蝕:在體積分數(shù)20%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到3.5g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕30s，電流密度10A/dm2 ；e.弱浸蝕:用體積分數(shù)5%的H2SO4溶液 弱浸蝕20s，即完成砂輪基體鍍前處理。3 )預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.7A/dm2，預鍍層厚度為9 μ m ;
4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為40%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加900mT的磁感應強度，如圖2所示，通過外加磁力電源對砂輪基體施加磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.5A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15% ；5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為1.9A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ；6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行145°C高溫處理lh、450°C高溫處理2h，后進行修整、涂防銹油，即得。表I實施例1 5電鍍液組成
權(quán)利要求
1.一種磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:包括下列步驟: 1)配制電鍍液，調(diào)整電鍍液的PH值為3.8 4.2，控制電鍍液溫度為50 60°C ； 2)鍍前處理:對金剛石磨料、陽極材料、砂輪基體分別進行鍍前處理，所述金剛石磨料為鍍鎳金剛石； 3)預鍍:將砂輪基體插入電鍍液中，在其適鍍面部分電鍍一層預鍍層，預鍍電流密度為1.2 1.8A/dm2,預鍍層厚度為7 10 μ m ; 4)磁力上砂:將金剛石磨料加入電鍍液中配制成金剛石磨料的質(zhì)量分數(shù)為40% 60%的混合液，將帶有預鍍層的砂輪基體鍍面部分浸入混合液中，不斷攪拌混合液，對砂輪基體鍍面部分施加400 IOOOmT的磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，然后通電沉積形成一層電鍍層，將金剛石磨料固結(jié)在砂輪基體上，上砂電流密度為0.5 0.8A/dm2，上砂鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15% ； 5)加厚:上砂后用電鍍液沖洗除去鍍面部分的外圍浮砂，再放入不斷攪拌的電鍍液中電鍍一層加厚鍍層，電鍍的電流密度為1.6 2.0A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65% ； 6)鍍后處理:對加厚電鍍后的砂輪進行130 150°C高溫處理I 2h、450 480°C高溫處理I 2h，后進行修整、涂防銹油，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述電鍍液由以下組分組成:硫酸鎳250 300g/L、硫酸鈷8 12g/L、亞磷酸10 13g/L、硼酸21 26g/L、氯化鈉14 17g/L、十二烷基硫酸鈉0.1 0.15g/L、BE添加劑0.5 0.8g/L、糖精1.0 1.5g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述電鍍液采用如下方法制備: 1)將硫酸鎳、硫酸鈷、亞磷酸、氯化鈉加入40 50°C的蒸餾水中，攪拌溶解得溶液I; 2)將硼酸加入60 80°C的蒸餾水中，攪拌溶解后加入溶液I中得溶液2； 3)將十二烷基磺酸鈉加入蒸餾水中煮沸并不斷攪拌，溶解后加入溶液2中，攪拌均勻得溶液3 ； 4)將糖精和BE添加劑溶解于80 90°C的蒸餾水中制成溶液4，后加入溶液3中，攪拌均勻，即得所述電鍍液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述電鍍液調(diào)節(jié)pH的方法為:用體積分數(shù)為2% 4%的H2SO4溶液進行調(diào)低,或用體積分數(shù)為2% 4%的NaOH溶液進行調(diào)高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述金剛石磨料的粒度為5 36 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述鍍鎳金剛石中金屬鎳的質(zhì)量分數(shù)為3% 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述金剛石磨料的鍍前處理是將鍍鎳金剛石放入體積分數(shù)為4% 6%的H2SO4溶液中浸蝕20s，后取出并用蒸餾水 清洗至pH為6 7。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述陽極材料為金屬鎳，鍍前處理是用質(zhì)量分數(shù)為20% 30%的H2SO4溶液浸泡以除去表面氧化組織。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述砂輪基體為鋼材。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，其特征在于:所述砂輪基體的鍍前處理，包括下列步驟: 1)機械處理:用細粒度金剛石砂輪拋光基體； 2)非鍍面絕緣處理:用絕緣防水膠帶將基體柄部與導線包扎整齊，并檢驗是否導電，確保導電后用絕緣密封膠將非鍍面部分全部密封； 3)除油:將絕緣處理過的基體用酒精清洗干凈，用蒸餾水沖洗兩遍，后用體積分數(shù)4%的NaOH溶液陽極除油4 lOmin，電流密度3 5A/dm2，用蒸餾水沖洗兩遍； 4)強浸蝕:在體積分數(shù)20% 30%的H2SO4溶液中加入鄰二甲苯硫脲，使鄰二甲苯硫脲含量達到3 5g/L制成強浸蝕液，將基體放入強浸蝕液中陽極浸蝕10 60s，電流密度`5 ΙΟΑ/dm2 ； 5)弱浸蝕:用體積分數(shù)4% 6%的H2SO4溶液弱浸蝕10 30s，即完成砂輪基體鍍前處理。``
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，包括1)配制電鍍液；2)鍍前處理；3)預鍍電流密度為1.2～1.8A/dm2，預鍍層厚度為7～10μm；4)磁力上砂對砂輪基體鍍面部分施加400～1000mT的磁感應強度，使金剛石磨料吸附到砂輪基體鍍面部分，后通電沉積一層電鍍層，上砂電流密度為0.5～0.8A/dm2，鍍層厚度為金剛石磨料的平均粒度的15%；5)加厚電流密度為1.6～2.0A/dm2，加厚鍍層厚度為金剛石磨料平均粒度的65%；6)鍍后處理，即得。本發(fā)明的磨削用電鍍金剛石砂輪的制備方法，可將細粒度的磨料均勻固結(jié)在鍍面上，制得的砂輪形狀保持性好，滿足高精度、高效率磨削需要。
文檔編號C25D21/12GK103173840SQ20131007915
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者周濤, 張國威 申請人:白鴿磨料磨具有限公司