Todos sabemos que la mina de lápiz es muy blanda y se rompe con facilidad. Existe un material similar, también de carbono, pero que es el más duro del mundo: el diamante.
Debido a su dureza y escasez, los diamantes han sido considerados piedras preciosas desde la antigüedad, y el diamante, después de ser tallado y pulido, se denomina diamante, siendo una de las piedras preciosas más valiosas del mundo.
El diamante posee una dureza muy elevada, lo que le permite trazar marcas en casi cualquier objeto. Además, es afilado y difícil de calentar, por lo que se utiliza en procesos de fabricación, como la incrustación de diamantes en diversos sustratos para la elaboración de herramientas de corte y rectificado. Este proceso se denomina electrodeposición de diamante.
Diamante galvanizado
El proceso de galvanoplastia con diamante se basa en el principio de la galvanoplastia. El diamante en polvo se incrusta en la pieza de trabajo con níquel. Una parte del diamante queda incrustada en el sustrato, mientras que la otra queda expuesta en la superficie, formando así una capa de trabajo firme y resistente al desgaste.
El objetivo del diamante electrodepositado es aumentar la capacidad de corte y rectificado mediante la incrustación de partículas densas de diamante en la superficie de la pieza metálica. Diversas herramientas de rectificado fabricadas con esta tecnología se utilizan ampliamente en maquinaria, vidrio, materiales de construcción y otras industrias.
La formación de diamantes requiere un entorno especial, por lo que su producción es relativamente concentrada y el volumen de producción relativamente pequeño. El diamante natural no puede satisfacer la demanda, por lo que el diamante electrochapado se fabrica con partículas de diamante sintético.
Historia del desarrollo de la molienda
Los seres humanos tienen una larga historia de uso de diversas herramientas de molienda para procesar objetos. En la antigüedad, los pueblos primitivos utilizaban piedras afiladas, huesos de animales, palos y otras herramientas para cazar y cortar alimentos, lo que constituye una de las primeras herramientas de molienda.
Se tiene constancia de que, durante la dinastía Yuan, existía en China una herramienta que utilizaba caucho natural para pegar polvo de concha a la piel de oveja con fines de pulido. Esta es la herramienta abrasiva incrustada más antigua de la que se tiene constancia.
Desde el descubrimiento de diversos metales como el bronce, el ser humano ha comenzado a aprovechar su dureza y plasticidad para transformarlos en herramientas y utilizarlos ampliamente en diversos procesos de molienda. Desde entonces, la humanidad ha entrado en una nueva era en el uso de la molienda de metales.
En la actualidad, con el rápido desarrollo de la producción industrial, la dureza de los materiales procesados es cada vez mayor, y las herramientas de rectificado de metal comunes ya no satisfacen sus necesidades, por lo que se ha empezado a buscar materiales con mayor dureza para utilizarlos como abrasivos.
Actualmente se utilizan ampliamente materiales abrasivos como el corindón natural, el carburo de silicio artificial y el diamante artificial de mayor dureza. Tras moler estos materiales hasta convertirlos en partículas finas, se someten a un proceso de cocción o se incrustan en otros sustratos metálicos para dar forma a las herramientas de molienda, con el fin de llevar a cabo el proceso de rectificado.
Características del diamante electrodepositado
Los productos fabricados con diamante electrodepositado se componen de dos partes: la pieza de trabajo y el recubrimiento de diamante. Por lo tanto, este proceso de electrodeposición de diamante permite producir diversas herramientas de rectificado con estructura irregular, tamaño reducido y gran precisión.
El diamante electrodepositado suele utilizar níquel como aglutinante entre las partículas de diamante y el sustrato. Este níquel incrusta firmemente entre la mitad y dos tercios del diamante en la pieza de trabajo, creando un recubrimiento muy duro. Esto hace que el diamante electrodepositado sea muy resistente al desgaste y evita que se desprenda fácilmente.
Debido a la elevada dureza del diamante y a que el filo de sus partículas se mantiene durante mucho tiempo, la eficacia de las diversas herramientas de rectificado fabricadas con diamante galvanizado será significativamente mayor y más resistente al desgaste.
En el proceso de fabricación del diamante electrodepositado, se adopta un proceso de deposición a baja temperatura después de la electrificación, por lo que no se generan altas temperaturas ni presiones sobre el diamante, y no se produce ningún impacto en el diamante en sí, lo que también garantiza que la calidad del diamante no se vea reducida y es más propicio para mejorar la calidad del pulido.
Diagrama de flujo del proceso de galvanoplastia de diamantes
Materia prima de diamante
Seleccione el número correspondiente de malla de diamante según la precisión requerida de la herramienta de diamante galvanizada, y el diamante sintético mostrará un poliedro con ángulo de diamante bajo el microscopio, y mostrará un color amarillo verdoso.
Para garantizar la calidad del diamante galvanizado, también se utilizará un separador magnético profesional para extraer diversas impurezas de las partículas de diamante y así asegurar la pureza del mismo.
Desengrasado
Para eliminar el aceite, utilice álcali industrial, ponga sosa cáustica en agua y hiérvala durante 30 minutos; luego, lávela con agua destilada 2 o 3 veces para eliminar la mancha de aceite de la superficie del diamante.
La pieza de trabajo de diamante galvanizada también necesita ser desengrasada. Normalmente, la pieza se introduce en un limpiador ultrasónico con sosa cáustica, se calienta el agua para fundir la sosa cáustica y, a continuación, se realiza la limpieza ultrasónica durante 30 minutos.
Pre-recubrimiento
Para que el diamante y el sustrato se adhieran firmemente, es necesario recubrir la superficie de la pieza mediante galvanoplastia antes de depositar el diamante.
El electrolito se calienta a 50 ℃ y la pieza se introduce en el baño de galvanoplastia energizado. Tras la reacción del níquel metálico con la solución de galvanoplastia, el ion níquel se deposita en la superficie de la pieza, formando una fina capa de recubrimiento.
galvanizar
Para incrustar granos de diamante en la capa galvanizada de la pieza, generalmente existen dos métodos: el método de incrustación en arena y el método de goteo de arena. El método de goteo de arena solo permite cubrir una superficie a la vez, por lo que es más adecuado para productos con recubrimiento de diamante por una sola cara. El método de incrustación en arena consiste en incrustar los productos que requieren recubrimiento de diamante en arena de diamante, por lo que es más adecuado para productos cilíndricos o irregulares.
Sin embargo, sus principios son los mismos. Tras la electrificación de la solución de galvanoplastia y la pieza de trabajo, las partículas de diamante se apilan sobre la pieza previamente recubierta. Bajo la acción del campo eléctrico, el níquel se descompone y libera átomos de níquel, que se depositan sobre la pieza junto con las partículas de diamante. El diamante en la superficie se va cubriendo gradualmente hasta formar un recubrimiento de diamante.
Lavar y secar
Después del proceso de galvanoplastia, lave el producto con agua limpia, ya que quedarán restos de líquido de galvanoplastia y partículas de diamante entre las partículas. Finalmente, el agua de la superficie del producto se puede evaporar con aire caliente, y así se obtiene un producto de diamante galvanizado.
Fecha de publicación: 3 de febrero de 2023