Ultra İnce Elmas Kesme Disklerinin Araştırma ve Uygulama Durumu

Ultra ince elmas kesme diskleriultra ince kesme oluğu genişliği, pürüzsüz kesme kırılması, düşük reddetme oranı ve yüksek kesme verimliliği gibi avantajları nedeniyle giderek insanların dikkatini çekmeye başlamıştır.

 

Bu makale, son 10 yılda ultra ince elmas kesme disklerinin ana üretim yöntemlerinin araştırma ilerlemesini ve uygulama durumunu özetlemekte ve galvanik kaplama ve sertleştirme reçine yöntemleri dahil olmak üzere ultra ince elmas kesme disklerinin hazırlanma yöntemlerini tanıtmaktadır. Galvanik kaplama yöntemi, basit ekipmanı, yeşil ile karakterize edilir. Çevre koruma ve geri dönüştürülebilir üretimin avantajları, büyük ölçekli endüstriyel uygulama için en muhtemel hazırlama yöntemi haline gelmiştir. Makale sonunda gelişme yönüne işaret etti.

 

Elmas ultra ince kesme disklerinin reçine yöntemiyle üretilmesi, iyi bir şekil muhafazası elde edebilen bir yöntemdir. Genellikle, ısıyla sertleşen fenolik reçine bağlayıcı olarak kullanılır. Yöntemi, elmas aşındırıcı tanecikleri reçineyle karıştırmak ve ardından sinterlemek ve ısıtmak için sıcak pres kullanmaktır. Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, ısıyla sertleşen reçineler yavaş yavaş yerini esas olarak baz polimerlerden (foto çapraz bağlanabilir polimerler), reaktif seyrelticilerden (fotopolimerize edilebilir monomerler), foto başlatıcılardan ve katkı maddelerinden oluşan ışıkla sertleşen reçinelere bırakmaktadır. kompozisyon. Termal kürleme reçinesi ile arasındaki en temel fark, kürleme işleminin, uygun dalga boyundaki ışığın emilmesinden kaynaklanan kimyasal bir reaksiyon süreci olması ve sıvıdan katıya dönüşümünün, çözücünün buharlaşmasından kaynaklanmayan moleküler ağırlık artışının sonucudur. hızlı kürlenme, çevreyi kirletmeme ve enerji tasarrufu avantajlarına sahiptir, ancak kısıtlayıcı faktör, hammaddelerinin yüksek fiyatıdır.

Ultra ince elmas kesme diskleri üretmek için ışıkla sertleşen reçine kullanan Peng Wei, Gu Taihong, vb., 0,15 mm kalınlığında ultra ince bir elmas kesme çarkını başarılı bir şekilde geliştirmek için bir bağlayıcı olarak ışıkla sertleşen reçine kullandı ve tamamladı tek bir parçanın kesme testi. Kesme işleminden sonra taşlama çarkının şekli: 53mm×40mm×0.15mm. Deneyde hazırlanan numuneler üzerinde kesme testleri yapılmıştır. Deneysel verilerin analizi yoluyla, nihai sonuç, uygun miktarda SiO2 eklendiğini göstermektedir. Kesme diskinin genel performansını artırabilir ve eklenen parçacık içeriği 48 olduğunda, kesme diskinin kesme etkisi en iyisidir ve kesme kırılması daha pürüzsüzdür. Analize göre, bu olgunun ana nedeni, SiO2 parçacıklarının orijinal tepe ve taşlama taşı yüzeyinde yüksek yoğunluklu dağılımı ile oluk yüzeyindeki SiO2 parçacıklarının öğütme etkisidir.

2004'te, hızlı prototipleme teknolojisine dayalı olarak, Yao Chunyan, Peng Wei vb., bağlayıcı olarak ışığa duyarlı reçine kullanan ultra ince elmas kesme taşlama çarkı saclarının hızlı üretim teknolojisini incelediler ve Japon REV kıllarını eklediler ( 13μm×70μm), elmas kesme sac bağının mekanik özelliklerini iyileştirmek için. Tek bir parçanın Knoop sertliği yaklaşık K1000 iken, pırlantanın Knoop sertliği K7000E kadar yüksektir. Elmas mikro tozunu ve bıyıkları hazırlanan ışığa duyarlı reçineye kantitatif bir şekilde karıştırın, eşit şekilde karıştırın ve köpüğü gidermek için vakumlayın, oda sıcaklığında ince kesme tekerleği kalıbına dökün ve ultraviyole radyasyonla sertleştirin ve şekillendirin. Oluşturulan ultra ince elmas kesme tekerleği sacının boyutu: 52mm×40mm×0.15mm. Farklı formülasyonlara sahip kesme disklerinin kesme testleri, ışığa duyarlı reçineli kesme disklerine REV kılçıklarının eklenmesinin kesme diskinin taşlama performansını iyileştirebileceğini ve kesimden sonra kesilen malzemenin kalitesini iyileştirebileceğini kanıtlamaktadır.

Kesme levhasına tek başına SiO2 veya bıyık eklenmesi, kesme levhasının performansını iyileştirmede sınırlıdır ve gerçek ihtiyaçları karşılayamaz. 2004'te Li Chengfu ve diğerleri, bağlayıcı olarak Showa Polymer Company tarafından üretilen epoksi reçine LC-2800'yi kullandı. Reçine, ultra ince kesilmiş levhalar üretmek için ultraviyole ışığın ışınlanmasıyla sertleştirilir ve dolgu maddesi olarak SiO2 parçacıkları ve lifler eklenerek sertliği, mukavemeti ve aşınma direnci iyileştirilir. Küp şeklinde kesme tabakasının üretim yöntemi, yüksek hızlı döndürmeli kaplama yöntemidir, yani önce sıvı reçineyi alt tabakanın ortasına bırakın ve ardından alt tabakanın yüksek hızda dönmesine izin verin, böylece sıvı reçine difüze olur. ince bir film oluşturmak için alt tabaka ve üst 10 mm'de ultraviyole ışıkla ışınlanır. Kürlenmiş reçineyi katılaştırmak için ultra ince kesme bıçağı üretmek üzere deneme bıçağının boyutu 54mm × 40mm × 0.05mm'dir. Farklı numunelerin kesme karşılaştırma deneyleri, döndürerek kaplama yönteminin ultra ince elmas kesme levhaları üretmek için kullanılabileceğini ve granüler dolgu maddelerinin eklenmesinin sertliği ve lifli dolgu maddelerinin mukavemeti artırabileceğini kanıtlıyor. Karbon fiber daha iyi performansa sahiptir.

 

2.2 Galvanik kaplama yöntemi

Galvanik kaplama yöntemi, elektroliz prensibini kullanarak metal substrat üzerine ince bir diğer metal veya alaşım tabakası bırakma işlemidir. Metal veya diğer malzeme parçalarının yüzeyine bir metal film tabakası yapıştırmak için elektroliz kullanma işlemidir. Parçacıklar, elektroliz işlemi yoluyla kompozit kaplamaya girer. Guglielmi, kompozit kaplamaya giren parçacıkların esas olarak iki aşamalı bir adsorpsiyon mekanizmasına dayandığına inanmaktadır: ilk adım, iyonları ve çözücü moleküler filmleri taşıyan parçacıkların, zayıf adsorpsiyon olarak adlandırılan elektrot yüzeyinde adsorbe edilmesidir. Banyoda asılı kalan parçacıklarla denge halindedir. Zayıf bir şekilde adsorbe edilmiş durumdaki parçacıklar, adsorbe edilmiş iyonlarını ve çözünmüş filmlerini uzaklaştırır ve güçlü bir adsorpsiyon adımı haline gelen tersinmez elektrokimyasal adsorpsiyon oluşturmak için doğrudan katot yüzeyi ile temas eder. Bunu, metal elektrodepozisyon işlemi sırasında güçlü bir şekilde adsorbe edilmiş parçacıkların kaplamaya gömülmesi izler.

2000 yılında, Güney Çin Teknoloji Üniversitesi'nden Liu Dingfu, yapıştırıcı olarak nikel-kobalt alaşım kaplamalı elmas daire testere bıçakları üretme süreci olan kompozit kaplama kullanma yöntemini tanıttı. Bıçak) Çap yönü boyunca 9 mm uzunluğunda bir boşluk kesmek için her 6-7 mm'de ince bir testere bıçağı kullanın, böylece sonraki elmas parçacıkları ve bir bağlayıcı madde olarak kaplama, benzer bir mekanik mozaik etkiye sahip olur, böylece daha fazla Kompozit kaplama ile alt tabaka Kuvveti arasındaki bağlantıyı güçlendirin, testere bıçağının hizmet ömrünü uzatın. Zımparalama yöntemi, zımparalama yöntemini benimser, yani hidrofilize edilmiş elmas parçacıklarını emmek ve bunları yukarı doğru biriktirme yüzeyine eşit şekilde yaymak için bir damlalık kullanın ve ardından elmas parçacıklarının alt tabaka ile sabit temas halinde olabilmesi için testere bıçağını hafifçe titretin. . Ön kaplama, zımparalama, kalınlaştırıcı kaplama ve parlak kaplamadan sonra nihayet iyi bir kaplama elde edilir. Sonunda, nikel-kobalt alaşımının, elmas aletler yaparken iyi bir kaplama elde etmek için bir bağlayıcı olarak kullanılabileceği kanıtlanmıştır.

2002 yılında Guo Tiefeng ve Yang Yanjun, fosfatın ilk olarak kimyasal dönüşüm kaplamalarını hazırlamak için kullanıldığını öne sürdüler. Formül (g/L): oksalik asit 5, fosforik asit 15, sodyum oksalat 4, disodyum fosfat 10, sodyum klorat 5; çalışma koşulları Şunun için: sıcaklık 20 derece , süre 5dk. Hazırlanan kimyasal dönüşüm kaplaması, iyi elektriksel iletkenliğe sahip olan, elektrodepozisyon işleminin sorunsuz ilerlemesini sağlayabilen ve kaplamanın soyulmasını kolaylaştırmak için elektrodepozisyon malzemesinin alt tabaka ile güçlü bir şekilde birleşmesini önleyebilen östenitik paslanmaz çelik ile en iyisidir.

Elektrokimyasal biriktirme aşaması için Ni-Co galvanik kaplama çözeltisi kullanılır. Kaplama çözeltisinin formülü (g/L): nikel sülfat 220-240, kobalt sülfat 15-30, borik asit 25-35, sodyum klorür 10-20 ve uygun miktarda patent katkı maddeleri , Elmas tozu 5-10. Deneyin çalışma koşulları şunlardır: galvanik kaplama sıcaklığı 45 derece ~ 50 derece, pH değeri 4.1 ~ 4.5, Dk=2A/dm³, hava pompası karıştırma, aralıklı süre 10 dakika. Kompozit kaplama, ısıtılarak alt tabakadan sıyrılır ve bir soğuk damgalama makinesinde damgalanır. Deneyde yapılan bitmiş ürün için, kesme levhası karşılaştırma deneyi, ürünün kesme gereksinimlerini karşılayabildiğini ve maliyetin 1/3 oranında azaldığını göstermektedir.

Şangay Nükleer Endüstrisi Sekizinci Araştırma Enstitüsü'nden Zhou Linhua, Xu Jianhong, vb. . Anot olarak nikel levha, katot olarak da paslanmaz çelik kullanılmaktadır. Galvanik kaplama çözeltisi, hidratlı nikel metal tuzu veya hidratlı nikel metal tuzu ve diğer hidratlı metal tuzlarının karışık çözeltisine elmas aşındırıcılar, borik asit ve katkı maddeleri eklenerek elde edilir. Formül (g/L): sülfürik asit Nikel 150-300, kobalt sülfat 3-20, borik asit 25-40, nikel klorür 30-60, birincil parlatıcı 0. 2-2, ikincil parlatıcı 0.2-2, yağlayıcı 0.05-1. Galvanik kaplama işlemi parametreleri şunlardır: Dk=2A/dm³, pH değeri 4,1~4,5, sıcaklık 45 derece ~50 derece, elmas yoğunluğu 5~20g/L, zaman, kompozit galvanik kaplama tabakasının kalınlığını kontrol edebilir. Katot ve anodu galvanik kaplama çözeltisine koyun ve güç açıldıktan sonra, elektronların etkisi altında, elmas aşındırıcı ve metal iyonları, kompozit bir galvanik kaplama tabakası elde etmek için katot alt tabakası üzerinde düzgün bir şekilde ötektoiddir. Kompozit tabaka ile elektrolizle kaplanan katod alt tabakasını bir ark şekline hafifçe bükün, kompozit elektro kaplama tabakası katot alt tabakadan kolayca ayrılır ve son olarak ayrılan elmas ve nikel-kobalt kompozit kaplama elde edilir. Üç saatlik galvanik kaplamadan sonra 20 μm'lik bir kompozit kaplama elde edilebilir.

Farklı yüzeylere ve kompozit kaplamaların farklı sıyırma yöntemlerine dayanarak, 2009 yılında, Dalian Teknoloji Üniversitesi'nden Liu Jinlong, "Performans Geliştirme Üzerine Deneysel Araştırma" başlıklı makalesinde, elmas-nikel kompozit kaplamalar için alt tabaka olarak alüminyum alaşımı kullanma yöntemini ayrıntılı olarak tanıttı. Kompozit Elektro Kaplamalı Elmas Testereler". Hazırlık, alüminyum alaşımlı substrat, elmas metalin birlikte biriktirilmesi için ön kaplama işleminden sonra katot olarak kaplama tankına konur, istenen kaplama kalınlığı elde edildikten sonra çıkarılır, kendi kendine yapılan elektrolitik tankta elektroliz edilir. ve substrat, elmas kompozit kaplama elde etmek için uygun bir elektrolit Damla ile aşındırılır. Elde edilen kompozit kaplama, silikon gofret ve cam üzerindeki çizikler ve bıçak aşınması üzerinde incelenmiştir. Kesildikten sonra, bıçak bükülmeden ve diğer deformasyonlar olmadan keskin kaldı ve performans gereksinimleri karşıladı. He Changyao, 2009 yılında başvurusu yapılan patentte alt tabaka olarak kaplanmış plastikle ultra ince elmas kesme diskleri yapma yöntemini tanıttı.

Katot substratı olarak kaplanmış plastiği seçer, yüzeyde önceden bir elmas tabakası çökeltir ve 18-25 nikel tuzu, 1-2 sodyum tuzu, 1-3 kobalt ve 2-4 asit çözeltisi. Bunların arasında, anot substratı olarak yüksek saflıkta nikel levha kullanılır, sıcaklık 30 derece ~ 40 derecedir ve pH değeri 4'tür.{9}}.6. Elmas, katot alt tabakanın elmas yüzeyi üzerinde, elması konsolide etmek için elektrodepozisyonla biriktirilir, böylece 0.5'lik bir kalınlık elde edilir. 02 ~ 1mm elektro kaplama tabakası. Daha sonra elektrokaplama katmanıyla birlikte katod substratını 2 etanol eklenmiş hazırlanmış kloroform çözeltisine koyun, kaplama plastiğini çözün ve elmas-nikel kompozit kaplamayı elde edin ve son işlem parçasından gerekli boyutta kesin.