[发明专利]金属结合剂及用其制成的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮

说明书

技术领域

本发明属于超硬材料技术领域，具体涉及一种金属结合剂及用其制成的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮。

背景技术

白玻璃红外截止滤光片是利用精密光学镀膜技术，在光学超白玻璃基片上交替镀上若干层高低折射率的光学膜，实现可见光区（400nm~630nm）高透、近红外（700nm~1100nm）截止的高端光学元件，主要应用于摄像机镜头、手机摄像头、汽车摄像头等数码成像领域，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影响，提高CCD/CMOS图像传感器有效分辨率和彩色还原性，使图像更加清晰、稳定。

白玻璃红外截止滤光片制造工序较多，包括光学基片研磨、抛光、清洗、镀膜、切割等过程，本发明涉及白玻璃红外截止滤光片切割所使用的金属结合剂金刚石砂轮。白玻璃红外截止滤光片属于精密光学元件，对切割质量要求非常高：切割崩口≤50μm、无玻璃破碎、脱膜等问题，同时为提高效率，要求切割速度较快。

由于白玻璃红外截止滤光片极薄（一般为0.21mm~0.3mm）、光学玻璃基片及镀层质硬而脆，同时镀膜工序会导致滤光片产生内应力、翘曲大变形，从而给切割加工带来相当大难度，切割时极易产生破碎、崩口、脱膜等问题。

树脂结合剂金刚石砂轮由于锋利性好，同时树脂结合剂具有一定弹性、可在一定程度上减小白玻璃红外截止滤光片切割崩口，目前国内外相关企业大多采用树脂结合剂砂轮进行白玻璃红外截止滤光片切割。但该类砂轮存在着金刚石把持力弱、导热及耐热性差的问题，导致切割速度较慢（≤5mm/s）；同时受树脂结合剂本身特性所限，树脂结合剂砂轮磨损快，砂轮寿命很短（切割长度≤300m），换刀频繁，影响生产效率，也增加了成本。此外，树脂结合剂砂轮强度较低，切割中容易断刀，存在一定的安全隐患。

国内外相关厂家也尝试推出了部分金属结合剂金刚石砂轮用于白玻璃红外截止滤光片切割，但目前该类产品仍存在滤光片切割崩口过大（切割崩口50μm~100μm）、滤光片镀膜脱落、砂轮自锐性差，使用中需频繁修刀等问题，尚不能完全满足白玻璃红外截止滤光片切割要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属结合剂及用其制成的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮，该白玻璃红外截止滤光片切割砂轮具有强度高、自锐性好、切割崩口小和使用寿命长的优点，能够满足白玻璃红外截止滤光片精密、高效、长寿切割要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种金属结合剂，由下述重量份数的原料组成：铜粉60~70份、锡粉20~25份、钼粉20~25份、银粉5~8份、碳化钒粉6~12份、二硫化钼粉1~3份。

所述铜粉的粒度为300目、锡粉的粒度为300目、钼粉的粒度为300目、银粉的粒度为300目、碳化钒粉的粒度为300目；二硫化钼粉粒度：200~270目。

所述的金属结合剂制成的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮，由下述重量百分比的原料制成：金属结合剂95%~98%、金刚石2%~5%。

优选的，金刚石粒度为M10/20~M20/30。

所述的白玻璃红外截止滤光片切割砂轮制备方法，包括以下步骤：（1）称取结合剂各成分和金刚石，放入混合机中混合均匀，加入湿润剂，混合均匀；（2）将步骤（1）中得到的混合物投入模具型腔中，均匀摊料后，置入液压机中，在压力为750~800MPa下保压3~5s压制成型，得到砂轮生坯；（3）将步骤（2）得到的砂轮生坯置于石墨模具中，在热压烧结机中进行烧制，烧制压力为50~80MPa，先将砂轮生坯预热至500~540℃，然后在500~540℃下保持5~10min，然后冷却到室温，得到砂轮毛坯；（4）将步骤（3）得到的砂轮毛坯进行内外圆加工、研磨加工后，得到白玻璃红外截止滤光片切割砂轮成品。

优选的，所述步骤（3）中砂轮生坯预热时的升温速率为30~60℃/min。

优选的，湿润剂添加量为结合剂与金刚石总重量的1%~3%。

优选的，所述湿润剂为液体石蜡。