3.2 上 砂
一般加工玉雕的磨具钻具形状繁杂,尺寸各异,大都采用埋砂法,给工具基体上粘上一层金刚石,即将固定于夹具上的待镀件预镀后,置于盛有金刚石,溶液可以自由流通的非金属砂槽内,在镀液中依金刚石的平均粒径,电镀时间,使金刚石被镶于工件表面,一般掌握嵌入率达到10%左右即可,嵌入率太低,对金刚石的粘附欠牢,加厚镀时易被吹落,过厚则易“糊”活,且往往会使磨粒搭桥架空,在加厚镀时覆盖在工具上的金属镀层,在磨削时将在该处造成爆裂。镶砂的Jκ应依据金刚石平均粒径控制,如金刚石颗粒d为49μm的上砂Jκ用0.5A/dm2电镀25~30min,金刚石颗粒d为196μm的上砂Jκ用0.75A/dm2电镀60min为常用,以使金刚石尽可能单层均布于待镶工作部位。
3.3 加厚镀
上砂完成后工件自砂槽内取出,将表面浮砂轻轻冲至砂槽内,立即带电转入镀液内进行加厚镀,初始阶段用较低Jκ施镀,避免因析氢将粘附未牢的金刚石吹落或浮起,随后依设定值逐渐提高Jκ至接近金刚石平均粒径40%左右的厚度时,应降低Jκ,镀层厚度达平均粒径60%左右时,再渐次提高Jκ,依工件要求的包覆程度出槽,即随实际受镀面积的增减调整Jκ,对于孕镶工具当嵌入率达到55%~65%时进行下一次上砂,以保证叠加砂层的结合力。
4 镀液维护管理
4.1 镀液中原料补加及工艺控制根据消耗电量(用安培小时计控制),将Co盐和Mn盐按一定质量浓度配成的合剂与BOZ、BSI、PPS、ALS和998A按一定质量浓度配成的单一添加剂,适时定量添加于镀液中,随时保持镀液工作温度和pH,特别注意砂槽内镀液及时更新,以保持与整槽镀液一致。
4.2 镀液维护与金刚石处理
1)严防异金属离子特别是Cu2+带入镀液,镀液无需经常做除杂处理,只要按使用周期过滤,消除有机添加剂的分解产物与三价铁便可。
2)定期化验主要成分并调整,对于目前尚不做化验的添加剂可参照ρ(Ni2+)及ρ(H3BO3)调整适量补加。
3)新购入的金刚石应作吸磁处理,将残留的磁晶吸出,再用与该粒度接近的筛网将粗晶与细晶分出,然后用碱液及酸液清洗,并用水冲洗干净备用。过滤镀液清理落入槽内的金刚石可用H2SO4清除粘附其表面的杂质,经水洗烘干吸除混在一起的镍渣然后作筛分处理,分别保存在含有润湿剂的溶液内,不可干态存放。
5 结 语
经过一年多生产,复合电镀(Ni-Co-Mn)-金刚石工具的耐磨性与使用寿命已达到加工硬质石材的要求,得到用户认可,胎体内w(Co)从22%下降为4.5%,节省了80%的CoSO4·7H2O。镀液成分较Ni-Co合金镀液略为复杂。光亮剂及稀土添加剂对维持镀液整平性,提高对金刚石包覆能力及辅助提高胎体硬度起着很大的作用。实践表明:只要按正常维护镀液方法管理,镀液工作是稳定的。解决胎体因Mn而导致的延展性变劣可加入适当添加剂改善,这是实现Ni-Co-Mn三元合金基质金属用于复合镀的不可或缺前提。目前虽已投入正式生产,但还有待时间的验证,以发现新问题及寻求更进一步提高胎体延展性和使用寿命的途径,不断扩大使用范围。
参考文献
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