发布时间：2012.08.13     浏览次数：

在将大理石、花岗石由荒料加工为饰面板材的过程中，锯切加工是极为关键的工序，锯切加工成本占整个石材加工成本的50％以上。因此，降低锯切工具即金刚石圆锯片刀头的制造成本，提高其使用性能和寿命，就成为降低石材加工成本的重要途径之一。

    目前，国内外普遍采用粉末冶金压制成型法制造金刚石圆锯片刀头（节块），但该工艺存在以下不足之处：（1）对金刚石品级要求较高；（2）对胎体配方的设计和工艺要求较严格，否则金刚石易脱落；（3）工艺过程会对金刚石产生热损伤，从而影响金刚石圆锯片的切削性能。

    采用电镀工艺制造金刚石圆锯片的传统方法是一次成型法，即直接在基体上电镀出金刚石刀头。该方法生产周期长，工艺复杂且需要模具。另一方法为二次成型法，即首先采用电镀工艺制作刀头，然后通过电镀将刀头镶嵌到基体上制成锯片。与一次成型法相比，二次成型法生产周期较短，工艺较简单，不需要模具，成本较低，质量也容易控制。但由于石材工业对切割工具的精度、光洁度、平整度、成形性等要求不断提高，采用普通电镀工艺制造金刚石圆锯片仍有较大局限性，由于电流密度的限制，与热压成型法相比生产效率较低，生产批量较小。

    为提高金刚石圆锯片的加工效率，降低加工成本，近年来人们采用了金刚石表面金属化技术、制粒技术、优化锯切参数、锯切工具与被加工石材匹配等多种手段［1～3］来改善金刚石圆锯片的切削性能，但刀头中金刚石利用率低的问题仍未得到很好解决。

    本文在试验基础上提出一种采用电镀法制造金刚石复合基块，并通过低熔点粉末冶金法将其粘结成金刚石圆锯片刀头的新工艺。该工艺将低温电镀法与粉末冶金热压法相结合，可提高金刚石圆锯片的生产效率和使用性能，从而可有效降低刀具的制造成本，因此具有良好的推广应用价值。

    二、制造工艺

    1．电镀法制造金刚石复合基块

    采用低温电镀法制造金刚石复合基块的工艺流程为［4］：前处理→冲击镀→空镀→上砂镀→加厚镀→水洗→烘干。

    （1）前处理工业生产的金刚石中含有杂质，需要去除后才能使用，否则会造成电镀复合基块中金刚石与胎体间的结合力下降。处理方法为：NaOH溶液加热煮沸→水洗→稀硝酸加热→水洗→镀液预浸泡。通过强碱与强酸的联合处理，可去除金刚石表面的有机物和金属杂质。经过镀液浸泡处理，可增加金刚石与镀液的浸润性，从而提高金刚石与胎体材料间的结合力。电镀基体在沉积之前要进行除油处理并充分水洗，以避免沉积面有绝缘处并保护镀液不受污染。

    （2）复合沉积选用1mm厚的铜板作为基体，经除油、清洗后用夹具夹持牢固。夹具将铜板分割为多个24mm×12mm（尺寸可根据需要设计）的小块，经复合电镀沉积金刚石与金属后，从每一小块表面即可得到一片金刚石电镀复合基块。夹具原理图如图1所示。

    电镀时，以铜板为阴极，通电后先进行预镀，然后在铜板上均匀撒上一层金刚石（称为上砂），以小电流密度电镀一定的时间后下砂，随后加大电流密度进行加厚镀。当大部分或全部金刚石被电沉积金属埋入时，取出夹具，用水清洗后从铜板基体上揭下沉积好的复合基块。后，对复合基块进行烘干处理，以供制造刀头时使用。

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