一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟：第一步，低碳鋼基體預(yù)處理：對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂：將第一步所得低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體（2）為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板（1）為陽極，放入電鍍液（3）中進(jìn)行電鍍植砂；第三步，加厚鍍：電鍍植砂后的低碳鋼基體在外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行加厚鍍；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，不僅可以節(jié)約成本，又能使產(chǎn)品性能達(dá)到最優(yōu)，用耐磨性極好的金剛石代替普通砂顆粒，使其比較鋒利、無污染，壽命長(zhǎng)。
【專利說明】一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器具領(lǐng)域，具體涉及一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]割瓶(如安瓿)工具屬于醫(yī)療器具領(lǐng)域，目前在臨床護(hù)理工作中，護(hù)士每天都需要打開大量安瓶，因而割瓶工具市場(chǎng)需求巨大。
[0003]目前，臨床上一直大量推廣使用的是一種體積小的壓結(jié)砂輪，這種傳統(tǒng)的割瓶砂輪存在著如下缺點(diǎn):醫(yī)護(hù)人員在使用該種割瓶砂輪通常容易出現(xiàn)脫砂、磨損等問題，操作不好的問題；從砂輪上脫落的細(xì)小砂粒會(huì)落入藥液中污染藥液，引起并發(fā)癥的產(chǎn)生；由于小砂輪易磨損，不耐用，并且砂輪體積小，使用時(shí)容易打滑，不便于操作，甚至劃傷操作人員的手，嚴(yán)重影響了割瓶質(zhì)量和割瓶效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，該制作方法工藝簡(jiǎn)單，不僅可以節(jié)約成本，又能使產(chǎn)品性能達(dá)到最優(yōu)，用耐磨性極好的金剛石代替普通砂顆粒，使其比較鋒利、無污染，壽命長(zhǎng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用以下技術(shù)方案:
一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:將第一步所得低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體(2)為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板(I)為陽極，放入電鍍液(3)中進(jìn)行電鍍植砂；第三步，加厚鍍:電鍍植砂后的低碳鋼基體在外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行加厚鍍。
[0006]所述第二步電鍍植砂前金剛石預(yù)處理包括以下步驟:①選用粒度為200~230 μ m的人造金剛石進(jìn)行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流改為2~2.5小時(shí)之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，同樣將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流I~1.5小時(shí)之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石把洗滌過的金剛石顆粒放進(jìn)NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，經(jīng)NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進(jìn)行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復(fù)洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進(jìn)行還原處理，⑤經(jīng)KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復(fù)洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，用于電鍍植砂備用。
[0007]所述第二步中電鍍液(3)由以下成分組成:NiS04*7H20，300~350g/L，NiCl2*6H20，40 ~50g/L, CoS04.6H20，2 ~10g/L,晶粒細(xì)化添加劑 2 ~8g/L，H3BO3, 30 ~50g/L，十二烷基硫酸鈉0.03~0.08g/L。[0008]為促使晶粒細(xì)化，提聞鍛層性能，電鍛液中晶粒細(xì)化添加劑為糖精。
[0009]所述第二步是以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂40~60min，溫度為55~65°C，電鍍液pH值為2.8~3.2，平均電流密度為3~6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0010]為促進(jìn)金剛石更緊密的嵌入胎體及增強(qiáng)工具鋼基體與鍍層之間的結(jié)合力，所述第三步加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為lrns，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，所得脈沖鍍層與普通鍍層相比具有更高的抗拉強(qiáng)度和硬度。
[0011]為改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，第三步加厚鍍中外加交變磁場(chǎng)的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向。
所述外加交變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1~3T。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):①使用金剛石電鍍工藝可以將不同粒度的金剛石顆粒沉積在經(jīng)加工成任意形狀的金屬基體的邊緣上，使之在達(dá)到高強(qiáng)度、高耐磨性的同時(shí)，具有良好的使用性和切割性，金剛石刃取代了砂輪，避免了脫砂、易磨損、操作不便等現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高了使用安全性和切割效率；②本發(fā)明金剛石顆粒分布和數(shù)量可以按實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，不僅可以節(jié)約成本，又能使其性能達(dá)到最優(yōu)；③將金剛石顆粒表面進(jìn)行預(yù)處理，使其表面鎳瘤現(xiàn)象大為改善，鎳瘤的減少提高了金剛石的加工效率和加工精度；經(jīng)預(yù)處理的金剛石顆粒表面存在有較大粗糙的凹坑，金剛石顆粒表面的凹坑提高了鍍層對(duì)金剛石顆粒的把持力，增強(qiáng)了 “機(jī)械錨鏈”效應(yīng)；④醫(yī)用割瓶金剛石的電鍍層是利用脈沖電鍍技術(shù)獲得的納米鍍層，脈沖鍍層與普通鍍層相比具有更高的抗拉強(qiáng)度和硬度，脈沖電鍍方法使金剛石更緊密的嵌入胎體并增強(qiáng)了低碳鋼基體與鍍層之間的結(jié)合力；⑤利用外加磁場(chǎng)技術(shù)，洛倫磁力在鍍液中產(chǎn)生磁流體力學(xué)效應(yīng)，這種效應(yīng)能夠促使晶粒細(xì)化，提高鍍層性能，另外，外加磁場(chǎng)的引入，改變了金屬離子的沉積狀態(tài)，弱化了磁性金剛石顆粒對(duì)醫(yī)用割瓶金剛石表面產(chǎn)生的惡化現(xiàn)象，有利于提高其使用壽命和工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明電鍍植砂鍍槽及外加磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1
本實(shí)施例醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對(duì)金剛石預(yù)處理，其預(yù)處理包括以下步驟:①選用粒度為200 μ m的人造金剛石進(jìn)行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為160°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流2小時(shí)之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時(shí)盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為160°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流I小時(shí)之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進(jìn)NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，經(jīng)NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進(jìn)行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復(fù)洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進(jìn)行還原處理，⑤經(jīng)KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復(fù)洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0015]如圖1所示，第二步電鍍植砂時(shí)將低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20，300g/L，NiCl2*6H20,40g/L, CoS04*6H20, 2g/L,糖精，2g/L，H3BO3, 30g/L,十二烷基硫酸鈉0.03g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時(shí)間為40min，溫度為55°C，電鍍液pH值為2.8，其中溫度和電鍍液pH值在整個(gè)電鍍過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度由自動(dòng)溫控裝置保證，PH值由重量百分?jǐn)?shù)5%硫酸和重量百分?jǐn)?shù)3%強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié)，其平均電流密度為3A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0016]第三步，加厚鍍:對(duì)電鍍植砂后的低碳鋼基體進(jìn)行加厚鍍，加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行的，該外加交變磁場(chǎng)采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數(shù)為5300，共10層銅線，磁場(chǎng)線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場(chǎng)線圈兩端電壓控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，磁場(chǎng)線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0017]實(shí)施例2
本實(shí)施例醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對(duì)金剛石預(yù)處理，其預(yù)處理包括以下步驟:①選用粒度為210 μ m的人造金剛石·進(jìn)行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為165°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流2.2小時(shí)之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時(shí)盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為165°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流1.2小時(shí)之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進(jìn)NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，經(jīng)NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進(jìn)行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復(fù)洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進(jìn)行還原處理，⑤經(jīng)KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復(fù)洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0018]如圖1所示，第二步電鍍植砂時(shí)將低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20,310g/L, NiCl2*6H20,43g/L, CoS04*6H20,4g/L,糖精，4g/L，H3BO3, 35/L，十二烷基硫酸鈉0.04g/L ;電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時(shí)間為45min，溫度為58°C，電鍍液pH值為2.9，其中溫度和電鍍液pH值在整個(gè)電鍍過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度由自動(dòng)溫控裝置保證，PH值由重量百分?jǐn)?shù)5%硫酸和重量百分?jǐn)?shù)3%強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié)，平均電流密度為4A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0019]第三步，加厚鍍:對(duì)電鍍植砂后的低碳鋼基體進(jìn)行加厚鍍，加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行的，該外加交變磁場(chǎng)采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數(shù)為5300，共10層銅線，磁場(chǎng)線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場(chǎng)線圈兩端電壓控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，磁場(chǎng)線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0020]實(shí)施例3 本實(shí)施例醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對(duì)金剛石預(yù)處理，其預(yù)處理包括以下步驟:①選用粒度為220 μ m的人造金剛石進(jìn)行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為170°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流2.2小時(shí)之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時(shí)盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為170°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流1.3小時(shí)之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進(jìn)NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，經(jīng)NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進(jìn)行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復(fù)洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進(jìn)行還原處理，⑤經(jīng)KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復(fù)洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0021]如圖1所示，第二步電鍍植砂時(shí)將低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20，330g/L，NiCl2*6H20,46g/L, CoS04*6H20,6g/L,糖精，6g/L，H3B03，40g/L，十二烷基硫酸鈉0.06g/L ;電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時(shí)間為50min，溫度為60°C，電鍍液pH值為3.0，其中溫度和電鍍液pH值在整個(gè)電鍍過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度由自動(dòng)溫控裝置保證；pH值由重量百分?jǐn)?shù)5%硫酸和重量百分?jǐn)?shù)3%強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié)；平均電流密度為5A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0022]第三步，加厚鍍:對(duì)電鍍植砂后的低碳鋼基體進(jìn)行加厚鍍，加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T的外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行的，該外加交變磁場(chǎng)采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數(shù)為5300，共10層銅線，磁場(chǎng)線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場(chǎng)線圈兩端電壓控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，磁場(chǎng)線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。[0023]實(shí)施例4
本實(shí)施例醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對(duì)金剛石預(yù)處理，其預(yù)處理包括以下步驟:①選用粒度為230 μ m的人造金剛石進(jìn)行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為180°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流2.5小時(shí)之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，此兩種酸溶液加入的先后順序不能更換，而且加入H2O2時(shí)盡量放慢速度，以避免因濃H2SO4溶液劇烈放熱而引起外溢，然后將其放入溫度為180°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流
1.5小時(shí)之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石；③把洗滌過的金剛石顆粒放進(jìn)NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，經(jīng)NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進(jìn)行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復(fù)洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進(jìn)行還原處理，⑤經(jīng)KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復(fù)洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，于電鍍植砂備用。
[0024]如圖1所示，第二步電鍍植砂時(shí)將低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20, 350g/L，NiCl2.6H20，50g/L，CoS04.6H20，10g/L，糖精，8g/L，H3BO3, 50g/L,十二烷基硫酸鈉0.08g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時(shí)間為60min，溫度為65°C，電鍍液pH值為3.2，其中溫度和電鍍液pH值在整個(gè)電鍍過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度由自動(dòng)溫控裝置保證；pH值由重量百分?jǐn)?shù)5%硫酸和重量百分?jǐn)?shù)3%強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié)；平均電流密度為6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0025]第三步，加厚鍍:對(duì)電鍍植砂后的低碳鋼基體進(jìn)行加厚鍍，加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.5T的外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行的，該外加交變磁場(chǎng)采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數(shù)為5300，共10層銅線，磁場(chǎng)線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場(chǎng)線圈兩端電壓控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，磁場(chǎng)線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0026] 實(shí)施例5
本實(shí)施例醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:電鍍植砂前對(duì)金剛石預(yù)處理，其預(yù)處理包括以下步驟:①將粒度為230 μ m的金剛石顆粒用60%硝酸和40%硫酸混合溶液120°C處理4小時(shí)，用60%硝酸和40%雙氧水混合溶液120°C處理2小時(shí)，金剛石表面碳原子得到氧化，生成羥基、羧基、和羰基等基團(tuán)，從而提高金剛石顆粒的親水性，同時(shí)使金剛石得到凈化、去磁和粗化用蒸餾水清洗，用以去酸；③將洗凈的金剛石顆粒放入NiSO4溶液中浸泡3min 用蒸餾水清洗；⑤將洗凈的金剛石顆粒放入KBH4溶液，浸泡0.5min,通過KBH4溶液把金剛石表面吸附的鎳離子進(jìn)行還原，使其在金剛石表面形成鎳金屬質(zhì)點(diǎn)，表面金屬化；⑥依次用蒸餾水和去離子水清洗，以備電鍍植砂用。
[0027]如圖1所示，第二步電鍍植砂時(shí)將低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20，300g/L，NiCl2*6H20,40g/L, CoS04*6H20, 2g/L,糖精，2g/L，H3BO3, 30g/L,十二烷基硫酸鈉0.03g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時(shí)間為40min，溫度為55°C，電鍍液pH值為2.8，其中溫度和電鍍液pH值在整個(gè)電鍍過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度由自動(dòng)溫控裝置保證；pH值由重量百分?jǐn)?shù)5%硫酸和重量百分?jǐn)?shù)3%強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié)；平均電流密度為3A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0028]第三步，加厚鍍:對(duì)電鍍植砂后的低碳鋼基體進(jìn)行加厚鍍，加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0T的外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行的，該外加交變磁場(chǎng)采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數(shù)為5300，共10層銅線，磁場(chǎng)線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場(chǎng)線圈兩端電壓控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，磁場(chǎng)線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
[0029]實(shí)施例6
本實(shí)施例醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，包括以下步驟:
第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:電 鍍植砂前對(duì)金剛石預(yù)處理，其預(yù)處理包括以下步驟:①將粒度為200 μ m的金剛石顆粒用60%硝酸和40%硫酸混合溶液120°C處理4小時(shí)，用60%硝酸和40%雙氧水混合溶液120°C處理2小時(shí)，金剛石表面碳原子得到氧化，生成羥基、羧基、和羰基等基團(tuán)，從而提高金剛石顆粒的親水性，同時(shí)使金剛石得到凈化、去磁和粗化用蒸餾水清洗，用以去酸；③將洗凈的金剛石顆粒放入NiSO4溶液中浸泡6min 用蒸餾水清洗；⑤將洗凈的金剛石顆粒放入KBH4溶液，浸泡lmin，通過KBH4溶液把金剛石表面吸附的鎳離子進(jìn)行還原，使其在金剛石表面形成鎳金屬質(zhì)點(diǎn)，表面金屬化；⑥依次用蒸餾水和去離子水清洗，以備電鍍植砂用。
[0030]如圖1所示，第二步電鍍植砂時(shí)將低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體2為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板2為陽極，放入電鍍液3中以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂；其中，電鍍液 3 由以下成分組成:NiS04*7H20, 350g/L，NiCl2.6H20，50g/L，CoS04.6H20，10g/L，糖精，8g/L，H3BO3, 50g/L,十二烷基硫酸鈉0.08g/L ；電鍍植砂的工藝條件為:電鍍植砂時(shí)間為60min，溫度為65°C，電鍍液pH值為3.2，其中溫度和電鍍液pH值在整個(gè)電鍍過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，溫度由自動(dòng)溫控裝置保證；pH值由重量百分?jǐn)?shù)5%硫酸和重量百分?jǐn)?shù)3%強(qiáng)氧化鈉調(diào)節(jié)；平均電流密度為6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
[0031]第三步，加厚鍍:對(duì)電鍍植砂后的低碳鋼基體進(jìn)行加厚鍍，加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石，加厚鍍是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3.0T的外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行的，該外加交變磁場(chǎng)采用自制銅線圈，銅線直徑0.08mm,匝數(shù)為5300，共10層銅線，磁場(chǎng)線圈4與交流變壓器5相連，交流變壓器外加交流電，通過改變磁場(chǎng)線圈兩端電壓控制磁場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，磁場(chǎng)線圈的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向，有利于改變離子的沉積狀態(tài)，使其在陰極附近產(chǎn)生離子紊流，沖刷鍍層表面，抑制晶粒生長(zhǎng)，而且所得沉積層光亮、平整、均勻，金剛石顆粒被鍍層層緊緊包裹，得到具有金剛石 顆粒鑲嵌牢固、表面無鎳廇覆蓋的金剛石工具。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于包括以下步驟:第一步，低碳鋼基體預(yù)處理:對(duì)低碳鋼基體進(jìn)行加工，然后依次進(jìn)行除油、堿蝕、酸蝕和預(yù)鍍；第二步，電鍍植砂:將第一步所得低碳鋼基體進(jìn)行絕緣處理，以低碳鋼基體(2)為陰極，以重量百分?jǐn)?shù)為99.9%以上的鎳板(I)為陽極，放入電鍍液(3)中進(jìn)行電鍍植砂；第三步，加厚鍍:電鍍植砂后的低碳鋼基體在外加交變磁場(chǎng)中進(jìn)行加厚鍍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第二步電鍍植砂前金剛石預(yù)處理包括以下步驟:①選用粒度為200~230 μ m的人造金剛石進(jìn)行表面改性處理，將一定量的金剛石放入三頸瓶中，向三頸瓶中分別加入HNO3溶液和H2SO4溶液，將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，并且在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流改為2~2.5小時(shí)之后倒掉三頸瓶中的溶液，②然后重新依次加入一定量的H2SO4溶液和H2O2溶液，同樣將其放入溫度為160°C~180°C的恒溫水浴鍋中，在加熱過程中利用冷凝管水循環(huán)冷卻進(jìn)行回流，加熱回流I~1.5小時(shí)之后，倒掉三頸瓶中的溶液，然后用蒸餾水洗滌金剛石把洗滌過的金剛石顆粒放進(jìn)NaOH溶液中進(jìn)行浸泡，經(jīng)NaOH溶液浸泡過的金剛石用蒸餾水洗滌之后，放入配制好的NiSO4溶液中進(jìn)行Ni離子吸附處理；④然后，將金剛石顆粒從NiSO4溶液中取出，用蒸餾水反復(fù)洗滌，把洗滌后的金剛石放入配制好的KBH4溶液中進(jìn)行還原處理，⑤經(jīng)KBH4溶液還原處理的金剛石顆粒用蒸餾水反復(fù)洗滌之后，將金剛石浸泡在蒸餾水中，用于電鍍植砂備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第二步中電鍍液(3)由以下成分組成:NiS04*7H20,300 ~350g/L, NiCl2.6H20，40 ~50g/L,CoS04.6H20，2~10g/L,晶粒細(xì)化添加劑2~8g/L，H3BO3, 30~50g/L,十二烷基硫酸鈉0.03 ~0.08g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述晶粒細(xì)化添加劑為糖精。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用割瓶`金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第二步是以埋砂法進(jìn)行電鍍植砂40~60min，溫度為55~65°C，電鍍液pH值為2.8~3.2，平均電流密度為3~6A/dm2，峰值電流密度為110A/dm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第三步加厚鍍時(shí)脈沖參數(shù)為:電流導(dǎo)通時(shí)間為1ms，電流關(guān)斷時(shí)間為15ms，金剛石顆粒呈3點(diǎn)分布，每點(diǎn)有兩顆金剛石。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述第三步加厚鍍中外加交變磁場(chǎng)的磁力線分布垂直于金屬離子的沉積方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的醫(yī)用割瓶金剛石工具的制造方法，其特征在于:所述外加交變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1~3T。
【文檔編號(hào)】C25D15/00GK103668403SQ201310715784
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】黃志偉, 江輝, 劉玉賓, 王琳, 韓雪, 李云東 申請(qǐng)人:黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院