[发明专利]金属丝材表面电镀磨料生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及金属丝材表面电镀磨料生产工艺。

背景技术

随着时代的发展，节能和环保的策略是全世界共同的目标，如太阳能发电产业（晶体硅是主要原料）和LED光电产业（蓝宝石是关键原料）的体现最为明显，但是在切割硅材料和蓝宝石材料时，传统工艺采取的多为金刚石带锯切割或金刚石内圆锯切割以及钢线带动碳化硅砂浆切割液进行切割等方式。金刚石带锯切割的切缝大且切割后的产品面型公差很大，不适合做精密切割加工；金刚石内圆锯切割效率低、切缝大且不能同时进行多片切割；钢线带动碳化硅砂浆切割切缝小、面型公差小，可以进行多片同时切割，但是依然存在切割效率较低的问题，最主要的问题是切割时用到的碳化硅砂浆切割液很不环保，易造成环境污染问题的发生；但是金钢线（金属丝材表面电镀金刚石磨料制品）却可以完全满足切割效率高、切缝小、可同时切割多片产品以及环保等条件要求，且对于碳化硅、砷化镓、陶瓷复合材等其他超硬脆性的材料，金钢线都可以切割。

金钢线多采用电镀的方法在金属线表面沉积一层或多层金属，并在金属沉积层内固结金刚石磨料，使金刚石磨料的部分体积高出金属线表面而形成具有切割能力的金钢线。金属沉积层用来固定金刚石，且该沉积层为连续的，而金刚石颗粒则用来切磨加工。在电镀过程中，通过给金属丝通电，使金属丝周围形成电场吸附力将金刚石颗粒吸附在金属丝表面，但由于金刚石为绝缘体，金刚石颗粒吸附速度很慢，生产效率低下，并且金刚石颗粒与金属沉积层的结合为机械结合（非连续性金属结合），结合力和结合强度低，把持力不足，切削产品时容易脱落，使金钢线寿命降低；并且在吸附绝缘体金刚石颗粒时，为了使金钢线表面的金刚石颗粒数目足够多，业内多采用给金属丝材通大电流，但这会使金属丝材产生过烧，从而降低金属丝材的抗拉强度和拉断力，在以后使用金钢线切割产品时容易产生断线现象，并使被切割产品成为废品，用户的损失是极大的。

当前生产金钢线的方法存在以下不足：

由于设备和生产工艺的限定，导致生产效率低下；由于设备和生产工艺的限定，导致金刚石在金属线材表面电镀分布不均匀，导致线材直径粗细公差过大，最终导致被切割产品的切割损耗量大和切割后产品表面厚度不一致或是超差；金刚石与金属沉积层为机械结合的，结合力不足；金刚石表面镀覆金属层与线材表面金属沉积层为不同金属材质结合的，结合力不足；金刚石（充当切削刃作用）固结数量不足够，导致切削刃不足，切割能力不足；金属丝通电电流过大而吸附足够多的金刚石的同时，导致金属丝容易产生“电烧疲劳”而容易脆断；金属沉积层与原金属丝结合强度不足，结合力差，导致金属沉积层容易爆开或脱落；由于采用瓦特型镀液，导致金属沉积层内部应力大，在金钢线磨切产品时，由于摩擦力过大加之走线时线材弯曲，金属沉积层很容易爆开导致金刚石容易脱落；采用较窄粒度范围的金刚石或是单一粒度的金刚石，在金钢线使用过程中金刚石磨损或破裂后，没有后续的较小粒度的金刚石继续进行磨切，致使金钢线使用寿命短；电镀过程中镀层里夹杂有不同的有机物杂质或是废金属杂质，导致镀层不连续，柔韧性降低，在金钢线磨切产品时，由于走线弯曲，金属沉积层容易爆皮或是脱落。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种丝材表面电镀磨料生产工艺，能够高速连续化生产，而且通过本工艺制成的丝材表面金刚石分布均匀且结合强度高、使用寿命长。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

金属丝材表面电镀磨料生产工艺，包括以下步骤：

步骤一：金刚石表面化学镀镍处理

将金刚石颗粒进行表面化学镀镍处理，得到镀镍衣金刚石颗粒，所述金刚石颗粒镀镍增重5%-80%；

步骤二：冲击镍电镀液的配制

将氯化镍和盐酸分别按照100-500克/升和10-240毫升/升的比例溶入去离子水或蒸馏水，配成冲击镍电镀液；

步骤三：氨基磺酸镍镀液与镍镀衣金刚石混合电镀溶液的配制

将氨基磺酸镍、氯化镍和硼酸分别按照100-1500毫升/升、1-20克/升和10-100克/升在20℃～80℃下与去离子水或蒸馏水配制成氨基磺酸镍镀液；

取所述镍镀衣金刚石颗粒与氨基磺酸镍镀液按照质量比例1:100-10000配制成镍镀衣金刚石混合电镀溶液；

步骤四：清洗处理

将金属丝材通过碱性溶液进行除油处理，再通过酸性溶液进行除锈活化处理；

步骤五：冲击镍电镀