[发明专利]一种电镀金刚石丝锥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀金刚石丝锥的方法。

背景技术

攻丝是广泛使用的一种内螺纹加工方法，但对陶瓷材料进行攻丝时，由于其材料硬度大，导致攻丝困难。针对陶瓷材料攻丝存在加工精度和加工效率低的问题，提出了电镀金刚石超声振动攻丝的方法。超声振动攻丝作为一种新型的方法，采用高频振动钻削的方式，降低攻丝扭矩、提高螺纹加工质量和加工效率，延长丝锥寿命等工艺效果。

发明内容

本发明的目的是弥补上述不足，设计一种一种电镀金刚石丝锥的方法。

本发明的技术方案是：金属电镀作为一种阴极过程，也包含一般电极过程的一系列基本步骤，如液相传质，表面转化，金属离子还原为金属原子(电子转移步骤)，金属原子形成金属晶体(电结晶步骤)等。金属电沉积过程可表示为：溶液本体→传质步骤→表面转化步骤→电子转移步骤→结晶步骤→电沉积层界面反应步骤。

电镀的基本原理：电镀主要是借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使金属的表面沉积一层镍。镀液溶解于水中会产生镍离子，镍离子会在阴极还原，沉积成金属镍。这个沉积过程会受镀镍的状况如镍离子浓度、酸碱度、温度、搅拌、电流、添加剂等影响。用镍板作为阳极，主要将电路接通和补充镍离子的消耗。

本发明的优点是：光亮剂通过不饱和基团吸附在阴极表面上的活性部位，提高了阴极极化，使晶粒细小，对镀层起到整平和增光作用。光亮镀层比普通镀层硬度高，耐磨性好。十二烷基硫酸钠作为润湿剂。它是一种离子型表面活性物质，使溶液能很好地润湿电极，而电极上的气泡则难以在表面上滞留，在尺寸很小时就离开表面，从而有效地防止镀层产生针孔。

附图说明

图1是本本发明的示意图，图中：

1直流电源供应器 2阳极镍板 3阴极基体 4镀液 5烧杯 6恒温水槽

图2是本发明上砂槽的示意图，图中：

1聚丙乙烯试管 2丝锥 3丝网

图3是本发明的镀层结构示意图，图中：

1金刚石颗粒 2加厚镀层 3上砂层 4低镀层

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

实验装置如图1主要包括LPS305直流电源、恒温水槽、自制的镀液、镀槽、镍板、石墨电极、丝锥、金刚石磨料(粒度280#)等。

镀液的配制

主盐：NiSO4 120g，Nicl2 12g，CoSO4 6g，硼酸8g，用250ml水溶解后过滤，其中硼酸在pH值为4-6的弱酸性溶液中，有良好的缓冲作用。

添加剂：1，4丁炔二醇8ml；糖精16ml；香豆素8ml；十二烷基硫酸钠8ml倒入镀液中。1，4丁炔二醇，糖精，香豆素剂为光亮剂，是有机表面活性物质，具有不饱和基团。

碱液的配制：NaOH 20g；NaCO3 20g；NaPO3 23g；NaP03 23g；NaSiO4 4.7g用500ml水溶解后备用。

在实验开始以前，首先将金刚石粉末倒入烧杯中，然后分别用丙酮、盐酸、NaOH进行浸泡。

图2为上砂槽，它能保证丝锥的每个表面都与镀液充分接触，在埋砂的时候，要轻轻晃动上砂槽，保证砂子全面的覆盖到丝锥表面。

镀前处理：丝锥表面都有沾上油污和形成氧化物，因而在电镀前必须把油污和氧化物除净，才能获得满意的镀层。油污分为有机和无机两类。有机污物是矿物油、动物和植物油，这些油污主要来自金属零件加工过程中使用的防锈油、淬火油、切削油及擦光、磨光、抛光时所用的化合物。无机污垢包括锈、氧化皮、灰渣及固体颗粒污物，这类污物一般可以用碱性除油及酸性除掉。

上砂时，以确保上砂均匀。金刚石磨料与丝锥基体紧密接触。上砂结束后，移入镀液中进行加厚处理，使其金刚石的包容范围达到60％-70％，如图3镀层厚度应与微粒粒度相当。既要使微粒牢固地固定在镀层中，又要防止镀层过份包裹微粒，使失去磨削作用。

电镀时，在阴极上析出金属的同时，往往还有氢离子在阴极上还原，其中一部分形成氢气释出，另一部分则以氢原子的形态渗入基体金属及镀层的晶格点阵中，使基体金属及镀层韧性下降而变脆，发生氢脆现象。吸附在基体金属细孔内的氢有时会对镀层施加压力而产生小鼓泡。因此，在对丝锥进行加厚处理后，必须进行除氢处理。具体方法是将丝锥在烘箱中加热至200～250℃，加热时间两小时。