电镀金刚石工具原理
电镀金刚石是金属复合电沉积过程(又称镶嵌电镀)。由于采用Ni.C0二元合金或n三元合金电解液,可获得合金复合镀层,具有比单金属Ni镀层更好的性能(硬度、致密性、耐磨性、耐高温性等):要实现合金的共沉积,必须要求2种金属的电极电位差小于0.02V。Ni(-0.25 V)、C0(-0.27 V)的电极电位差为0.02 V,因此可以得到Ni.Co合金镀层。尽管Ni与Mn(-1.05V)的电极电位差偏大(0.80 V),但在硫酸盐电解液中,Mn的较化不大 金刚石刀具,而Ni的较化却很显著,因此仍可获得Ni.co.Mn三元合金镀层。
金刚石在弱酸性溶液中吸附H+(这可由加入金刚石后溶液pH升高而证明),并在电场作用下向阴极缓慢移动 金刚石树脂磨块,较终吸附在阴极表面。这样当Ni2+、Co2+Mn2不断在阴极表面吸附时,就把吸附在阴极表面的金刚石不断包裹起来,形成金刚石复合镀层。为使金刚石与基体及包裹镀层互相溶合成一体,基体及镀层必须具有与金刚石表面相似的结构。
电镀金刚石圆锯片在切割石材的过程中,会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。
由于力效应和温度效应而引起金刚石圆锯片的磨破损。
力效应:在锯切过程中,锯片要受到轴向力和切向力的作用。由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。这两种变形都会造成岩石切面不平直、石材浪费多、锯切时噪音大、振动加剧 金刚石锯切工具,造成金刚石结块早期破损、锯片寿命降低。
温度效应:传统理论认为:温度对锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热应力而导致金刚石颗粒过早脱落。新研究表明:切割过程中产生的热量主要传入结块。弧区温度不高,一般在40~120℃之间。而磨粒磨削点温度却较高,一般在250~700℃之间。而冷却液只降低弧区的平均温度,对磨粒温度却影响较小。这样的温度不致使石墨炭化,却会使磨粒与工件之间摩擦性能发生变化,并使金刚石与添加剂之间发生热应力,而导致金刚石失效机理发生根本性变化。研究表明,温度效应是使锯片破损的较大影响因素。