[发明专利]一种磨料有序排列的金刚石砂轮的制备方法

说明书

本发明公开了一种磨料有序排列的金刚石砂轮的制备方法，包括：S1：制备基体：数控加工制备砂轮基体；S2：喷墨：在基体上喷涂油墨层；S3：制孔：采用激光镭雕机在上砂面按有序排列方式雕刻出与金刚石大小的盲孔；S4：化学镀：将步骤S3处理好的基体进行化学镀，使盲孔底部和侧壁沉积金属预镀层；S5：上砂：将过量的金刚石磨料置于步骤S4所得的预镀基体表面进行滚压，使磨料下部嵌入盲孔内，然后置于电镀液中进行电镀，使磨料固结在盲孔内形成磨料层。本发明通过在砂轮基体上喷涂油墨层使基体隔离，上砂时金刚石滚压进入盲孔被电镀固结，而其它区域油墨屏蔽层不能上镍，在电镀液中刷洗时自动脱落，实现了金刚石磨料在砂轮基体表面的规则有序排列。

技术领域

本发明为一种硬材料制品技术领域，尤其涉及一种磨料有序排列的金刚石砂轮的制备方法。

背景技术

传统方法制造电镀金刚石砂轮需要经历预镀、上砂、加厚三个电镀工序，其中上砂是最重要的工序。目前，电镀金刚石砂轮的上砂方式主要有撒砂法和埋砂法。撒砂法是将砂轮基体表面朝上置于镀液中，用小勺或移液管将砂撒在上面，要撒得薄而均匀，厚度一般1-2mm即可；如果是圆弧面或不只一个镀面，则上完一个面后转动一定角度继续上砂。对于粒径较粗的金刚石磨料，撒砂法每次只能给基体所需要电镀的一部分区域上砂。待这部分区域上砂完毕，将砂轮基体上下翻转和轴向转动以更换另一部分区域上砂。期间需要数次卸砂，而且翻转的时候可能会使基体暴露在空气中，其表面会生成极薄的氧化膜，从而导致砂轮在磨削工作过程中产生“脱皮”的现象。埋砂法适合小而简单的工件，是将砂轮基体不镀部位绝缘，需镀部位埋在金刚石磨料中。埋砂法要求的电流密度小，上砂固结慢，耗费时间长。另外，一次埋砂往往不能全部覆盖住电镀区域，需要补砂或者二次埋砂。无论采用撒砂法还是埋砂法，整个上砂过程耗费时间较长，而且上砂也不够均匀致密—有些地方稠密，有些地方稀疏。无论撒砂还是埋砂，都需要将砂轮基体反复转动、换面，在此期间阴极导线、夹具、人员操作不当等可能将磨料蹭掉，导致缺砂现象的发生。

传统的电镀金刚石砂轮，包括砂轮基体和磨料层，所述磨料层包括金刚石磨料和金属镀层，金属镀层沉积在砂轮基体的表面，将无序排列的金刚石磨料固结在砂轮基体表面上。电镀金刚石砂轮相比较热压烧结金属结合剂砂轮和陶瓷结合剂砂轮寿命短，磨料脱落的快，主要原因是金属镀层对金刚石磨料的把持力小、有效磨削的磨粒出刃高度小，专利CN105154958A公开了一种磨料有序排列的电镀金刚石砂轮的制备方法，通过在砂轮基体上开始盲孔，再进行上砂，解决了金属镀层对金刚石磨料的把持力小、有效磨削的磨粒出刃高度小的问题，但是该专利采用细孔放电技术在砂轮基体表面开设盲孔，上砂时没有屏蔽基体上盲孔之间的区域，电镀增厚过程中使基体表面和盲孔内都沉积金属镀层。因上砂时没有屏蔽基体上盲孔之间的区域，在砂轮基体表面的非盲孔位置可能粘附金刚石，而被电镀层固定，导致无法实现真正的磨料有序排列。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨料有序排列的金刚石砂轮的制备方法，解决上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磨料有序排列的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备基体：数控加工制备砂轮基体；

S2：喷墨：在基体上喷涂油墨层；

S3：制孔：采用激光镭雕机在上砂面按有序排列方式雕刻出与金刚石大小的盲孔；

S4：化学镀：将步骤S3处理好的基体进行化学镀，使盲孔底部和侧壁沉积金属预镀层；

S5：上砂：将过量的金刚石磨料置于步骤S4所得的预镀基体表面进行滚压，使磨料下部嵌入盲孔内，然后置于电镀液中进行电镀，使磨料固结在盲孔内形成磨料层。

进一步地，步骤S2中，油墨层的厚度为0.01-0.04mm。