一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置及其上砂方法
2023-06-15 15:17:46 1
一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置及其上砂方法
【專利摘要】一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置及其上砂方法，包括水平布置的主上砂裝置和補充上砂裝置，兩個裝置均包括上砂槽、儲液槽和磨粒分散盒，上砂槽設置在儲液槽的上方，儲液槽底部設置微型水泵，微型水泵與磨粒分散盒連接，磨粒分散盒與上砂槽連接，第一上砂槽和第二上砂槽的側壁上均設置有鋼絲進孔、鋼絲出孔和溢流孔；磨粒分散盒中至少一處設置有超聲波換能器。分別通過主上砂裝置和補充上砂裝置完成主上砂和補充上砂。該裝置提高了磨粒在鍍液中的分散性，改善鋸絲表面上砂團聚的現象；通過主上砂和補充上砂兩個過程，改善鋸絲上下面上砂不均導致表面磨粒分布出現陰陽面問題，保證最終鋸絲表面磨粒的突出高度具有較好的一致性。
【專利說明】一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置及其上砂方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於電鍍金剛石線鋸絲的上砂裝置，屬於固結磨料鋸絲製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，電鍍金剛石線鋸切割技術在晶體、光學玻璃和陶瓷等脆性材料切割加工中越來越受到關注，其應用前景廣闊，這使得電鍍金剛石鋸絲的使用量大幅增長。電鍍金剛石長鋸絲製備中的上砂環節尤為重要，直接決定鋸絲表面磨粒的分布密度和均勻性，目前上砂環節多採用懸浮上砂法和埋砂法，上砂裝置主要有鋸絲水平式上砂裝置和立式上砂裝置。
[0003]CN202519356公開的《一種製造電鍍金剛石線鋸的上砂槽》，包括循環槽和循環槽上方分層間隔設置的下部上砂槽與上部上砂槽，下部上砂槽與上部上砂槽底部均設有帶有漏液孔的漏液板，上部上砂槽上方設有通過液管與循環槽相通的進液孔，液管上連接有化學泵；下部上砂槽與上部上砂槽兩側均設有導電輥，下部上砂槽與上部上砂槽內均設有鎳板。CN102268717公開的《一種金剛石絲鋸的上砂方法》，主要包括以下步驟:1)配製金剛石電鍍液；2)將電鍍液置於上砂塔中，該上砂塔呈圓柱形或多邊形，垂直放置，其內壁上均勻放置2-8支Ni陽極；3)使金屬裸線以2-8m/min的速率從上砂塔塔底穿入，從塔頂穿出；金屬裸線穿行過程中，以金屬裸線為負極，Ni為陽極，施加直流電，將金剛石鍍在金屬裸線上。CN202490977公開的《一種電鍍金剛石線鋸上砂設備》，由上至下依次設置豎立管式上砂子槽、回液盒和鍍液母槽，回液盒內固定導向輪，芯線依次纏繞豎立管式上砂子槽底部的進線導電輪、導向輪後穿過豎立管式上砂子槽最後纏繞設置於豎立管式上砂子槽頂部的出線導電輪上，進線導電輪和出線導電輪經過並聯後連接到電鍍電源的負極上，豎立管式上砂子槽內的芯線周圍設置金屬陽極，金屬陽極與電鍍電源的正極連接，通過鍍液上水泵將鍍液從鍍液母槽中提升到豎立管式上砂子槽中。
[0004]目前電鍍金剛石線鋸絲在上砂時多採用水平式(橫式)上砂裝置，使用表面鍍鎳金剛石，其存在的主要缺點是鋼絲表面金剛石團聚現象嚴重，金剛石沿鋼絲圓周分布不均勻。立式上砂裝置可一定程度上解決以上問題，但上砂方法和裝置又較為複雜，目前應用不曰 ο
【發明內容】
[0005]本發明針對目前廣泛採用電鍍金剛石線鋸絲水平式上砂易出現磨粒團聚、鋸絲整周上砂不均勻導致鋸絲表面磨粒分布出現陰陽面等問題，提供一種磨粒分布效果好、整周分布均勻的電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置。
[0006]本發明的電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置，採用以下技術方案:
[0007]該裝置,包括主上砂裝置和補充上砂裝置,主上砂裝置和補充上砂裝置水平布置，主上砂裝置包括第一上砂槽、第一儲液槽和第一磨粒分散盒，補充上砂裝置包括第二上砂槽、第二儲液槽和第二磨粒分散盒；第一上砂槽設置在第一儲液槽的上方，第一儲液槽底部設置第一微型水泵，第一微型水泵的排液口與第一磨粒分散盒的進液口連接，第一磨粒分散盒的出液口與第一上砂槽的進液口連接；第二上砂槽設置在第二儲液槽的上方，第二儲液槽底部設置有第二微型水泵，第二微型水泵的排液口與第二磨粒分散盒的進液口連接，第二磨粒分散盒的出液口與第二上砂槽的進液口連接；第一上砂槽和第二上砂槽的側壁上均設置有鋼絲進孔、鋼絲出孔和溢流孔；第一磨粒分散盒和第二磨粒分散盒中至少一處設置有超聲波換能器。
[0008]第一上砂槽的截面呈圓弧部位在下的半圓形或呈倒梯形。
[0009]第二上砂槽的截面呈圓弧部位在上的半圓形或梯形。
[0010]第二上砂槽的進液口設置在第二上砂槽的頂部。
[0011]第一上砂槽和第二上砂槽上的鋼絲進孔和鋼絲出孔的軸線布置在一條直線上。
[0012]上述電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置的上砂方法，是:
[0013]在第一儲液槽和第二儲液槽中放入電鍍液(電鍍液選擇氨基磺酸鎳鍍液)，在電鍍液中混有金剛石微粉，金剛石微粉含量為50g/L-100g/L(每升電鍍液中加入金剛石微粉50g-100g)，金剛石微粉粒徑為30 μ m-100 μ m,第二儲液槽內電鍍液中混有的金剛石微粉粒徑比第一儲液槽內電鍍液中金剛石微粉粒徑小3 μ m-8 μ m，需要上砂的鋼絲直徑為0.12mm-0.5mm ；
[0014]在兩個上砂槽中設置陽極(Ni板)，鋼絲為陰極；鋼絲由第一上砂槽一側的鋼絲進孔進入，由另一側鋼絲出孔穿出；接著由第二上砂槽一側的鋼絲進孔進入，從另一側的鋼絲出孔穿出，並以5-10米/分鐘的速度水平移動；第一儲液槽中的電鍍液通過第一微型水泵經第一磨粒分散盒進入第一上砂槽，第一上砂槽中的電鍍液經鋼絲進出孔和溢流孔不斷溢出，回流至第一儲液槽中，實現電鍍液的循環，電鍍液在流經第一磨粒分散盒時鍍液隨磨粒分散盒通過超聲波換能器高頻振動，使鍍液中的金剛石微粉充分分散，鋼絲在第一上砂槽中完成主上砂過程；鋼絲在第二上砂槽中完成補充上砂過程，對主上砂過程中上砂相對較少的鋼絲表面進行補充上砂。
[0015]本發明通過在電鍍液經微型水泵自儲液槽流入上砂槽過程中設置磨粒分散盒，並對磨粒分散盒施加超聲振動，可提高磨粒在鍍液中的分散性，改善鋸絲表面上砂團聚的現象；通過主上砂和補充上砂兩個上砂過程，改善鋸絲上下面上砂不均導致表面磨粒分布出現陰陽面問題，在補充上砂鍍液中使用的金剛石微粉的粒徑比主上砂鍍液中的小3 μ m-8 μ m，可保證最終鋸絲表面磨粒的突出高度具有較好的一致性，從而保證製作高質量的電鍍金剛石鋸絲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置的結構示意圖。
[0017]圖2是本發明的第一上砂槽的中部剖視圖。
[0018]圖中:1、鋼絲，2、第一上砂槽，3、第一儲液槽，4、第一磨粒分散盒，5、連接管，6、第一微型水泵，7、第二上砂槽，8、第二磨粒分散盒，9、第二儲液槽，10、第二微型水泵，11、連接管，12、進液口，13、鋼絲穿孔，14、溢流孔。
【具體實施方式】
[0019]本發明的電鍍金剛石線鋸絲的上砂裝置，如圖1所示，包括由左至右水平安裝在同一平面上的主上砂裝置和補充上砂裝置。
[0020]主上砂裝置包括第一上砂槽2、第一儲液槽3和第一磨粒分散盒4，補充上砂裝置包括第二上砂槽7、第二磨粒分散盒8和第二儲液槽9。第一上砂槽2設置在第一儲液槽3的內部上方，第一儲液槽3底部設置有第一微型水泵6，第一微型水泵6的排液口通過連接管5連接至第一磨粒分散盒4的進液口，第一磨粒分散盒4的出液口通過連接管連接至第一上砂槽2底部居正位置的進液口 12 (參見圖2)。第二上砂槽7設置在第二儲液槽9的內部上方，第二儲液槽9底部設置有第二微型水泵10，第二微型水泵10的排液口通過連接管11連接至第二磨粒分散盒8的進液口，第二磨粒分散盒8的出液口通過連接管連接至第二上砂槽7頂部居正位置的進液口。
[0021]如圖2所示，第一上砂槽2的左側槽壁和右側槽壁中部位置均設置有鋼絲穿孔13和溢流孔14，左側槽壁上的鋼絲穿孔為鋼絲進孔，右側槽壁上的鋼絲穿孔為鋼絲出孔，以使鋼絲I由左側槽壁穿進第一上砂槽2內，複合電鍍上砂後再從右側槽壁穿出，溢流孔14使上砂槽中的電鍍液經其溢出，以保證內部電鍍液一直保持合理的液面高度。為獲得更好的上砂效果，第一上砂槽2製作成半圓形或等腰梯形，在本實施例中，第一上砂槽2選擇半圓形的形狀，安裝時如圖1所示，圓弧部分在下；如採用等腰梯形的形狀則長邊部分在上，短邊部分在下(倒梯形)。第二上砂槽7的左側槽壁和右側槽壁中部位置也均設置有鋼絲穿孔，左側槽壁上的鋼絲穿孔為鋼絲進孔，右側槽壁上的鋼絲穿孔為鋼絲出孔，以使鋼絲I穿入與穿出。第二上砂槽7的底部和左右兩側槽壁均設置溢流孔。第二上砂槽7—般製作成半圓形或等腰梯形，在本實施例中，第二上砂槽7也選擇半圓形的形狀，安裝時如圖1所示，圓弧部分在上。在本實例中，第一磨粒分散盒4和第二磨粒分散盒8的底面上布置超聲波換能器，可使磨粒分散盒沿水平方向上實現高頻振動，以充分分散鍍液中的金剛石微粉。第一上砂槽2和第二上砂槽7上的鋼絲進孔和鋼絲出孔的軸線布置在一條直線上。
[0022]兩個上砂槽側面上的鋼絲穿孔直徑為2mm，溢流孔由底面往上沿直線設置3_5個，孔徑5mm-10mm依次增大。磨粒分散盒上布置的超聲波換能器頻率為10kHz-20kHz。
[0023]上述裝置完成電鍍金剛石線鋸絲上砂的過程，如下所述:
[0024]在第一上砂槽2和第二上砂槽7的兩側對稱放置4塊鎳板(圖中未畫出)，接陽極。第一儲液槽3和第二儲液槽9中盛放電鍍液。第一儲液槽3的第一微型水泵6和第二儲液槽9底部的第二微型水泵10分別將鍍液抽至第一磨粒分散盒4和第二磨粒分散盒8內，經超聲高頻振動將鍍液中的金剛石微粉充分分散以改善鋼絲表面上砂團聚的現象，鍍液自磨粒分散盒分別流入第一上砂槽2和第二上砂槽7。上砂槽側面上的溢流孔使電鍍液經由其中溢出以保證上砂槽中的電鍍液一直保持合理的液面高度。
[0025]鋼絲I選用琴鋼絲等高強度鋼絲，直徑為0.12mm-0.5mm。金剛石微粉粒徑為30 μ m-100 μ m,電鍍液選擇氨基磺酸鎳鍍液，金剛石微粉含量為50g/L_100g/L。在本實施例中，選擇直徑為0.35mm的琴鋼絲，第一上砂槽2中金剛石磨料粒徑為65 μ m-70 μ m。
[0026]表面處理後的鋼絲I以並以5-10米/分鐘的速度水平移動，從第一上砂槽2的左側鋼絲進孔進入第一上砂槽2，從另一側鋼絲出孔穿出，完成主上砂過程。因為第一上砂槽2中的電鍍液由鋼絲I下方位置湧出，從第一上砂槽2穿出的鋼絲I上表面固結的磨粒較下底面固結的磨粒要多，形成磨粒上下表面分布不均勻。從第一上砂槽2穿出的鋼絲從第二上砂槽7的左側鋼絲進孔進入第二上砂槽7，從另一側鋼絲出孔穿出，完成補充上砂過程。這個上砂過程複合電鍍液由鋼絲I的頂部進入上砂槽，增加了鍍液中金剛石磨粒與鋼絲I上表面接觸的機會，對主上砂完成後上砂相對較少的鋼絲I上表面進行補充上砂，改善了線鋸絲表面磨粒陰陽面分布的情況。為保持線鋸絲表面磨粒突出高度的一致性，補充上砂所用電鍍液中混有的金剛石微粉的粒徑比主上砂裝置使用的鍍液中金剛石微粉的粒徑小3 μ m-8 μ m。經過兩次上砂後完成鋼絲表面的上砂過程。
【權利要求】
1.一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置，包括主上砂裝置和補充上砂裝置，其特徵是，主上砂裝置和補充上砂裝置水平布置，主上砂裝置包括第一上砂槽、第一儲液槽和第一磨粒分散盒，補充上砂裝置包括第二上砂槽、第二儲液槽和第二磨粒分散盒；第一上砂槽設置在第一儲液槽的上方，第一儲液槽底部設置第一微型水泵，第一微型水泵的排液口與第一磨粒分散盒的進液口連接，第一磨粒分散盒的出液口與第一上砂槽的進液口連接；第二上砂槽設置在第二儲液槽的上方，第二儲液槽底部設置有第二微型水泵，第二微型水泵的排液口與第二磨粒分散盒的進液口連接，第二磨粒分散盒的出液口與第二上砂槽的進液口連接；第一上砂槽和第二上砂槽的側壁上均設置有鋼絲進孔、鋼絲出孔和溢流孔；第一磨粒分散盒和第二磨粒分散盒中至少一處設置有超聲波換能器。
2.一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置，其特徵是，所述第一上砂槽的截面呈圓弧部位在下的半圓形或呈倒梯形。
3.一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置，其特徵是，第二上砂槽的截面呈圓弧部位在上的半圓形或梯形。
4.一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置，其特徵是，第二上砂槽的進液口設置在第二上砂槽的頂部。
5.一種電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置，其特徵是，第一上砂槽和第二上砂槽上的鋼絲進孔和鋼絲出孔的軸線布置在一條直線上。
6.一種權利要求1所述電鍍金剛石線鋸絲上砂裝置的上砂方法，其特徵是: 在第一儲液槽和第二儲液槽中放入電鍍液，在電鍍液中混有金剛石微粉，金剛石微粉含量為50g/L-100g/L，金剛石微粉粒徑為30 μ m-100 μ m，第二儲液槽內電鍍液中混有的金剛石微粉粒徑比第一儲液槽內電鍍液中金剛石微粉粒徑小3 μ m-8 μ m,需要上砂的鋼絲直徑為 0.1 2mm-Q.5mm ； 在兩個上砂槽中設置陽極，鋼絲為陰極；鋼絲由第一上砂槽一側的鋼絲進孔進入，由另一側鋼絲出孔穿出；接著由第二上砂槽一側的鋼絲進孔進入，從另一側的鋼絲出孔穿出，並以5-10米/分鐘的速度水平移動；第一儲液槽中的電鍍液通過第一微型水泵經第一磨粒分散盒進入第一上砂槽，第一上砂槽中的電鍍液經鋼絲進出孔和溢流孔不斷溢出，回流至第一儲液槽中，實現電鍍液的循環，電鍍液在流經第一磨粒分散盒時鍍液隨磨粒分散盒通過超聲波換能器高頻振動，使鍍液中的金剛石微粉充分分散，鋼絲在第一上砂槽中完成主上砂過程；鋼絲在第二上砂槽中完成補充上砂過程，對主上砂過程中上砂相對較少的鋼絲表面進行補充上砂。
【文檔編號】C25D15/00GK104357895SQ201410674376
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月21日 優先權日:2014年11月21日
【發明者】高玉飛, 葛培琪, 李升
申請人:山東大學