[发明专利]利用金属粉末掺杂树脂浆料生产树脂金刚线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及树脂金刚线生产技术领域，特别是一种利用金属粉末掺杂树脂浆料生产树脂金刚线的方法。

背景技术

在金刚石磨具的使用中，金属结合剂金刚石磨具因具有结合强度高、成型性好、使用寿命长、能够满足高速磨削和超精密磨削技术的要求等显著特性，成为硬脆材料磨削的重要加工工具。

光伏行业作为清洁能源，随着技术提升，对制造光伏电池基板的硅片的切割精度要求越来越高，同时要求不断的降低生产成本。所以当前研究的热点在于根据使用条件，设计适用的金刚石磨具，使其生产成本降低并且具有良好的使用效果。目前，国内的切割技术以传统的砂浆切割、电镀金刚线切割技术为主，其缺点是硅片难以薄化，易造成环境污染，生产成本居高不下。而以树脂金刚线切割技术为代表的新一代切割技术，由于其对环境带来的影响相对低，成本相对低，越来越被广泛使用。

在现有技术中，由于树脂对金刚石磨粒的浸润性不好，难以形成树脂结合剂与金刚石之间的化学键，因此树脂对金刚石的把持力不强，在磨削力的作用下金刚石磨粒极易脱落，从而使磨具的使用寿命降低。

中国专利文献CN102658606A中公布了一种树脂金刚线的制作方法：通过配制金刚砂树脂液，将金刚砂树脂液溶于二甲基搅拌为糊状液，将糊状液引入模具，金刚线芯通过模具均匀涂覆金刚砂后，经加热后固化，得到树脂金刚，该技术方案半硬化时间短，生产效率高，但同样不能完全解决金刚砂芯线与外层涂覆物间结合力低，使用状态容易脱落，影响使用寿命的问题。

 为了使树脂金刚线上的磨料不易脱落，就要提高二者间的附着力，附着力的概念为：当两物体被放在一起达到紧密的界面分子接触，以至生成新的界面层，就生成了附着力。

当涂料施工于底材上，并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。这些力的大小取决于表面和粘结料（树脂、聚合物、基料）的性质。广义上这些力可分为二类：主价力和次价力。化学键即为主价力，具有比次价力高得多的附着力，次价力基于以氢键为代表的弱得多的物理作用力。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术金属键夹持力低的缺陷，提供一种金刚砂芯线与外层涂覆物间结合力高，能耗少，环境污染小且成本低的生产树脂金刚线的方法。

为解决上述技术问题，本发明的具体方案是：

一种利用金属粉末掺杂树脂浆料生产树脂金刚线的方法，包括如下步骤：

（1）配制树脂金刚砂共混物料：以重量百分比计，取树脂粘结剂10～30wt%、有机溶剂10～30wt%、金刚石5～30wt%、SiC超细粉体5～20wt%和金属粉末0.1～16wt%，先将树脂粘结剂加入到有机溶剂，搅拌至树脂溶解后，再依次加入金刚石、SiC超细粉体和金属粉末，搅拌成为均匀的糊状物，即为树脂金刚砂共混物料；

（2）涂敷芯线：将上步所得树脂金刚砂共混物料均匀的涂敷于芯线表面上，得到金刚线A,其中 所述涂覆芯线的方法为：将芯线轮安装到送线轴上，芯线通过模具，以0.1～0.2m/s的速度连续送线；同时在不断搅拌条件下，用蠕动泵将步骤（1）所得树脂金刚砂共混物料注入模具，使得芯线上均匀涂敷树脂金刚砂共混物料；；

（3）一次固化：将所得金刚线A经由固化炉在400～1000℃的温度条件下固化，得到半硬化树脂金刚线B；

（4）二次固化：将步骤（3）所得半硬化树脂金刚线B置于温度为100～500℃的恒温鼓风干燥箱中烘干固化，得到成品树脂金刚线，其中所述恒温鼓风干燥箱采用的升温方式为：5～40h升温到100～500℃后，保温时间5～20h，再自然降温至室温。

作为优选实施方式，所述金刚石为树脂金刚线生产回收的部分镀镍金刚石。

作为优选实施方式，所述树脂粘结剂为酚醛树脂，环氧树脂、丙烯酸树脂中的的至少一种。

作为优选实施方式，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。

作为优选实施方式，所述固化炉为直立型固化炉，加热方式为电加热、高频率诱导加热和/或热反射加热。

作为优选实施方式，所述金属粉末为铬粉、镍粉、钛粉、铌粉、铬镍合金、钴镍合金中的至少一种。

作为优选实施方式，所述所述步骤（1）中采用的金刚石为树脂金刚线生产线上回收的金刚石。

本发明的有益效果在于：

（1）工艺稳定，方法简单，易于控制，生产效率高；同时回收金刚石再利用，大大降低生产成本；

（2）金刚砂芯线与外层涂覆物间结合力高，延长了树脂金刚线的使用寿命；

（3）采用树脂金刚线生产回收的部分镀镍金刚石，可大大的节约生产成本；