荥阳市光明金刚石实业有限公司

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Ni.CoMn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合金镀层电镀金刚石磨片。

金刚石钻头是40年前世界钻探行业的新发明,一经发明便轰动整个钻探界,在 地质勘探、水文勘探以及油气勘探方面广泛应用。

金刚石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金刚石有很高的硬度和耐磨性，刃磨极为困难。目前普遍采用类似PCD刀具的刃磨方法。刃磨过程中，需加冷却液，并应注意砂轮的修整，通常用适合的油石条正确地修整砂轮可以提高刃磨效率和改善刃磨质量。由于CVD金刚石的抗冲击性能不如PCD金刚石电镀金刚石刀具，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口应倒钝，一般为0.02~0.03mm。

检验：刀具刃口质量情况的检验通常用放大倍数为40~80倍的工具显微镜来观察。普通刀具的刃口锯齿度小于等于0.02mm。对于精度更高的刀具，通过研磨抛光后，刃口锯齿度小于等于0.005mm。

另外电镀金刚石工具，加工不同的工件材料，对刀具刃口质量的要求也有差异，刃磨CVD金刚石刀具应从实际应用情况出发，一味地追求高质量的刃口，这样既降低生产效率，又增加生产成本。

含金刚石的金属镀层中镀层金属层状分离

含金刚石的金属镀层在使用过程中,与工件接触部分的镀层金属不是正常磨耗,而是非正常地成片或粉末状脱落,金刚石不是全部脱落,而是局部粒状脱落。

优化镀液配方和电镀工艺、采取带电入槽,防止双极性现象,对于形状复杂的工件采用短时间大电流冲击空镀,以减少镀层内应力和析氢现象的影响,提高镀层质量。

优化工艺、工序,减少卸砂时的断电时间,甚至不断电在原上砂槽内卸砂、加厚或在一备用槽内带电卸砂,以提高金刚石颗粒与镀层间的结合力。若在加厚过程中遇停电现象,重新加厚时,工件应放入电解液中进行阴极还原,还原后带电入槽电镀以保证镀层结合力。

轨道板金刚石磨轮

高速铁路建设已被列人我国“十二五”计划的 首要工作，火车运行轨道加工需使用CRTS Ⅱ 650型 轨道板金刚石磨轮，磨轮制造标准与技术是从德国 博格集团引人我国。近年来国内一些企业在消化 吸收国外制造技术和标准的基础上，国产化水平已 达到设计、使用要求，成本远低于国外产品。

生产工艺大多以镀镍(或其合金)层作胎体利用撒砂 法将金刚石镶嵌到42CrMo4〔或45钢)材质的基体上制成高铁轨道板磨轮，加工生产工时在60h以 上。高铁轨道板磨轮为551. 4 mm，质量 124kg，按照图纸要求衬层厚度尺寸，决定了必须嵌入d>400μm以上的金刚石颗粒，且在高速磨削时 颗粒不脱落，给加工带来不小麻烦。

用品级较高的金刚石以提高磨削、切削能力

Ni-Co合金胎体中的Co是以向镀液中添加CoSO4·7H2O实现的,为了保证胎体的韧性和其对金刚石的结合强度,Co的补充应控制在稳定范围内,使镀层中w(Co)在22%左右。在加工一些硬度较高的材料时选用品级较高的金刚石以提高磨削、切削能力。

但往往出现因操作中磨屑的反磨削力增大造成胎体不能与金刚石匹配,提早被磨损,导致相当一部分金刚石颗粒脱落,使工具工作效率下降以致提早报废。为此许多金刚石复合镀层制品从业者做了大量工作,Ni-Co-Mn三元合金胎体的引入是研究的一个方向。