引 言 当前复合电镀Ni-金刚石工艺广泛地应用于制造金刚石磨具、刃具，如制造切割单晶硅的内圆或外圆刀片，制造金刚石磨头、金刚石砂轮及金刚石锉刀等等。用复合电镀(Ni-Fe)-金刚石工艺代替复合电镀Ni-金刚石工艺取得良好的效果。 1 电镀镍一铁合金工艺规范 1.1 镀液组成及工艺条件
1.2工艺说明 1)791光亮剂是1,4丁炔二醇、环氧氯丙烷和环氧丙烷的缩合物(辽宁沈阳光明化学厂生产)。 (Ni-Fe)-金刚石镀液中没有791光亮剂或添加量不足。则镀层上有黑色或灰黑色条纹。 2)氯化镍可用氯化钠代替，用量另行计算。 3)硫酸亚铁不稳定，二价铁易被氧化成三价，过量的三价铁对镀液是有害的。如果硫酸亚铁已经变为黄色，则不宜使用。采用比较稳定的硫酸亚铁铵代替硫酸亚铁，效果相同，因其用量比镍盐少，不会形成溶解度较小的硫酸镍铵沉淀。 4)阳极可用镍和低碳钢同时悬挂(SNi：Sfe=8：1)或交替使用。长期单独使用镍阳极要注意添加硫酸亚铁。 5)控制pH，镀液在使用过程中pH有升高的趋势，溶液中会有氢氧化物沉淀产生，使镀层粗糙。 6)电镀时可不搅拌或阳极不移动，但宜用较低的阴极电流密度。 2镍一铁合金镀液及镀层的特点 2.1镀液性能 镀液的沉积速度快。以不锈钢为阴极，用阴极电流密度为2 A／dm2，电镀10 min和90 min，从不锈钢上揭下镀层进行测量，其平均厚度分别为llµm和80µm，沉积速度约为1 lLm／min。 2．2镀层性能 1)镀层韧性好。从不锈钢上揭下的厚度为11µm，对折后用两指搓捻，不破不碎；厚度为80µm的镀层对折不断。 2)镀层成分：取镀层分析，镍的质量分数为70％。 3)镀层和基体的结合力好。将薄铁片去油酸洗后直接人镍一铁合金镀液中电镀，用阴极电流密度为2A／dm2，电镀20 min，镀层厚约20µm。取出试片，反复弯折，直至断裂，镀层无起皮现象。 4)电镀镍一铁合金中途可以断电。将薄铁皮试片先镀10 min，关闭电源，可取出(但不清洗)观察，3min后继续电镀10 min，此试片任意弯折，直至断裂，无起皮分层现象。 3复合电镀(Ni.Fe)-金刚石工艺 3．1镀前准备 如果磨具或刃具的本体是普通钢材，则按一般的镀前处理进行；如果基体是不锈钢，则要按不锈钢镀前处理进行。 镀前还应对基体上的非刃口部分进行绝缘处理，以节约金刚石的消耗。 3．2粘砂 一般用埋砂法进行。即在含有金刚石粉的镍一铁合金镀液里，不用搅拌，金刚石沉于下部，将磨具的刃口部分埋在金刚石粉中，通电电镀。 粘砂时，最好是金刚石粉沉落在基体刃口之上，而不是基体刃口压在金刚石粉上；前者粘砂多，使用寿命长，后者粘砂少，使用寿命短。 粘砂电镀时间不宜过短，否则粘砂少。具体时间要根据金刚石粉的粒度而定，粒度愈大，粘砂电镀时间就要愈长。比如用直径30µm左右的金刚石粉，粘砂电镀时间以不少于10 min为好。至少得有10µm厚的镀层才能把金刚石粉粘连在基体金属上。 如果粘砂电镀时间更长，刃口上粘金刚石粉就更多，(Ni．Fe)·金刚石复合镀层会更厚，磨具的使用寿命会更长些，消耗的金刚石也就更多。当然，粘砂电镀时间不易过长，因镀层越厚，其内应力越大、易开裂、起皮。同时，刃口的尺寸也会改变。 3．3加厚 加厚电镀可在粘砂镀液中进行，只要将粘好砂的磨具基体和金刚石粉脱离接触，在上部澄清液中电镀即可。也可将磨具从粘砂镀液中取出，移至另外的镍一铁合金镀液中进行电镀，因镍·铁合金电镀允许中途断电，对镀层结合力无影响。 加厚电镀的目的是使粘连在刃口上的金刚石粉牢固地固定在刃口上。镀层厚度应和金刚石粉粒的直径相当。太厚或太薄都不合适。 加厚电镀的磨具、刃具，经清洗、去除绝缘层、烘干即为成品。 使用(Ni-Fe)-金刚石复合电镀工艺来制造金刚石磨具刃具，具有提高工效、缩短制造周期、节约镍、镀层牢靠、刃口使用寿命长等优点。同时它的镀液比瓦特镍镀液耐杂质污染、电镀操作时还允许中途断电，减少了起皮、分层所造成的废次品率。 镍．铁合金镀液是在瓦特镍镀液基础上添加亚铁盐、柠檬酸盐及光亮剂配制而成，操作条件与瓦特镍相仿。用(Ni-Fe)-金刚石复合电镀工艺制造金刚石磨具、刃具，具有很好的应用前景。 |
