鄭州千磨談:電鍍金剛石鍍槽類型以及電鍍金剛石如何選用電流密度、投料量
1、電鍍金剛石采用的鍍槽有哪幾種類型?
用于金剛石電鍍的鍍槽有三種類型,即攪拌式、轉(zhuǎn)動式和超聲波式電鍍槽,如圖所示。攪拌式電鍍槽槽底有一固定的金屬板作陰極(或幾個導(dǎo)電觸點),陽極排在四周,欲鍍金剛石放在金屬板上,電鍍5~10min,用攪拌器攪拌,使金剛石翻動,以防沉積在陰極上,這種方法的缺點是鍍層厚薄不均勻,效率低,目前已被轉(zhuǎn)動式電鍍槽逐漸代替。
轉(zhuǎn)動式電鍍槽一般做成六角形,槽底也有一個固定的金屬板作陰極。鍍槽轉(zhuǎn)動軸與垂直方向成45°傾角,轉(zhuǎn)速為5~15r/min。利用鍍槽轉(zhuǎn)動使金剛石在槽中翻動,從而達到均勻滾鍍的目的,可獲得厚度一致的均勻鍍層。
超聲波式電鍍金剛石是利用強烈的超聲波,使金剛石不停地振動而進行電鍍。其優(yōu)點是電鍍速度快,生產(chǎn)效率高,鍍層較為均勻等。
2、采用金剛石表面復(fù)合鍍(鈦+鎳)替代傳統(tǒng)鍍鎳工藝的優(yōu)點有哪些?
傳統(tǒng)鍍鎳工藝:金剛石→酸洗/堿洗→敏化→活化→還原→化學(xué)鍍→電鍍。
復(fù)合鍍(鈦+鎳)工藝:金剛石→真空微蒸發(fā)鍍鈦→直接電鍍鎳。
優(yōu)點:
1)成本低:真空微蒸發(fā)鍍每克拉鍍覆成本低于0.01元,因此復(fù)合鍍每克拉成本低于0.05元;而傳統(tǒng)鍍鎳各個工藝步驟使用大量藥品,許多是一次性使用,鍍覆成本很高,每克拉成本大于0.10元。
2)周期短,操作簡單:復(fù)合鍍免去了酸洗/堿洗、敏化、活化、還原、化學(xué)鍍一系列繁雜的步驟及大量的溶液操作及漂洗過程。
3)質(zhì)量好,無漏鍍:傳統(tǒng)鍍鎳工藝首先獲得化學(xué)鍍鎳層,以實現(xiàn)隨后滾鍍加厚對金剛石導(dǎo)電性的要求,但是,滾鍍過程中部分金剛石在鍍液中的漂浮,會形成雙電極效應(yīng),使化學(xué)鍍鎳層溶落,導(dǎo)致金剛石漏鍍。對于細(xì)粒度金剛石這種現(xiàn)象更加明顯。采用鍍鈦金剛石進行滾鍍加厚,即使形成雙電極效應(yīng),鍍鈦層也不會溶落,沒有漏鍍現(xiàn)象發(fā)生。因此,復(fù)合鍍鈦鎳金剛石鍍覆質(zhì)量好。
3、電鍍金剛石時,電鍍時間與金剛石增重有什么關(guān)系?
電鍍時間根據(jù)增重需要而定。在一定的電流密度下,增重越大,所需時間越長。下圖為鎳沉積量與電鍍時間的關(guān)系。從圖中可以看出,超聲波電鍍速度遠高于攪拌電鍍。在增重相同情況下,用超聲波電鍍可縮短時間80%。
4、電鍍金剛石時,如何選用電流密度?
采用的電流密度與金剛石投料量有密切關(guān)系:金剛石投量多,陰極面積大,電流密度就小,若加大電流,則可能造成陽極鈍化,使電鍍不能順利進行。一般情況下,攪拌式或轉(zhuǎn)動式電鍍,電流密度采用1.0~l.5A/dm2。用超聲波式電鍍,電流密度可達5.0A/dm2。
5、電鍍金剛石時,金剛石的投料量如何確定?
金剛石投料量多少,應(yīng)視鍍槽大小而定。鍍槽大,多投料;反之,少投料。投料多少直接影響鍍覆金剛石沉積量。在電流一定的情況下,金剛石投量多,則金屬沉積量少,電鍍時間長;反之,則短。一般為25g/L左右。
參考資料:
1、鄭州千磨官網(wǎng)
2、磨料磨具網(wǎng)
3、超硬材料綜合網(wǎng)