Nous savons tous que la mine de crayon est très tendre et se casse facilement. Il existe un matériau également composé de carbone, mais qui est le matériau le plus dur au monde : le diamant.
En raison de leur dureté et de leur rareté, les diamants sont considérés comme des pierres précieuses depuis l'Antiquité, et le diamant, une fois taillé et poli, est appelé diamant, qui est l'une des pierres précieuses les plus précieuses au monde.
Le diamant possède une dureté très élevée. Il peut laisser des traces sur presque tous les matériaux. Il est tranchant et résiste bien à la chaleur. C'est pourquoi il est également utilisé dans la fabrication d'outils, notamment pour l'enrobage de diamant sur différents supports afin de réaliser des outils de meulage et de coupe. Ce procédé de fabrication est appelé électrodéposition de diamant.
Diamant électroplaqué
Le dépôt de diamant par électrolyse repose sur le principe de l'électroplacage. Le sable de diamant est incorporé au nickel sur la pièce à usiner. Une partie du diamant est enrobée dans le substrat, tandis que l'autre partie reste exposée en surface, formant ainsi une couche protectrice résistante et durable.
Le dépôt électrolytique de diamant a pour but d'améliorer les performances de coupe et de meulage en incorporant de fortes particules de diamant à la surface des pièces métalliques. Divers outils de meulage fabriqués grâce à cette technologie sont largement utilisés dans les secteurs de la mécanique, du verre, des matériaux de construction et autres.
La formation du diamant nécessite un environnement particulier, ce qui explique sa production relativement concentrée et limitée. Le diamant naturel ne suffisant pas à satisfaire la demande, le diamant électroplaqué est fabriqué à partir de particules de diamant synthétique.
Historique du développement du broyage
L'utilisation d'outils de broyage pour transformer des objets est une pratique ancestrale. Dans l'Antiquité, les hommes utilisaient des pierres tranchantes, des os d'animaux, des bâtons et d'autres outils pour chasser et couper leur nourriture, constituant ainsi les premiers outils de broyage connus.
Il est attesté que sous la dynastie Yuan, un outil chinois permettait d'appliquer de la poudre de coquillage sur de la peau de mouton à l'aide de caoutchouc naturel, en vue de son polissage. Il s'agit du plus ancien outil abrasif incrusté connu.
Depuis la découverte de métaux comme le bronze, l'humanité a exploité leurs propriétés de dureté et de plasticité pour fabriquer divers outils et les utiliser dans de nombreux procédés de meulage. Dès lors, l'utilisation du meulage des métaux a connu une nouvelle ère.
De nos jours, avec le développement rapide de la production industrielle, la dureté des matériaux transformés augmente sans cesse, et les outils de meulage métalliques ordinaires ne suffisent plus ; on a donc commencé à rechercher des matériaux plus durs comme abrasifs.
Il existe donc des matériaux de meulage, tels que le corindon naturel, le carbure de silicium artificiel et le diamant artificiel, présentant une dureté élevée et largement utilisés aujourd'hui. Après avoir été réduits en fines particules, ces matériaux sont cuits ou incorporés sur d'autres substrats métalliques pour former des outils de meulage de forme spécifique, permettant ainsi de réaliser l'opération de meulage.
Caractéristiques du diamant électroplaqué
Les produits fabriqués à partir de diamant électroplaqué sont composés de deux parties : la pièce à usiner et le revêtement diamanté. Ce procédé de dépôt de diamant électroplaqué permet ainsi de fabriquer divers outils de meulage de structure irrégulière, de petite taille et de haute précision.
Le placage diamant utilise généralement le nickel comme liant entre les particules de diamant et le substrat. Ce procédé permet d'enrober fermement la moitié ou les deux tiers du diamant sur la pièce, et le revêtement est extrêmement dur. Le placage diamant est ainsi très résistant à l'usure et les particules de diamant ne se détachent pas facilement.
Grâce à la très haute dureté du diamant et à la capacité de maintenir longtemps le tranchant des particules de diamant, l'efficacité de travail de divers outils de meulage en diamant électroplaqué sera également nettement supérieure et leur résistance à l'usure accrue.
Dans le processus de fabrication du diamant électroplaqué, on utilise un procédé de dépôt à basse température après électrification, ce qui évite de générer des températures et des pressions élevées sur le diamant et n'a aucun impact sur celui-ci. Ce procédé garantit également que la qualité du diamant ne sera pas réduite et favorise l'amélioration de la qualité du meulage.
Processus de galvanoplastie diamantée
matière première de diamant
Sélectionnez le nombre correspondant de mailles de diamant en fonction de la précision requise de l'outil diamanté électroplaqué, et le diamant synthétique présentera un polyèdre avec un angle de diamant sous le microscope, et affichera une couleur jaune-vert.
Afin de garantir la qualité du diamant électroplaqué, un séparateur magnétique professionnel sera également utilisé pour extraire diverses impuretés des particules de diamant et ainsi assurer la pureté de ce dernier.
dégraissage
Utilisez un alcali industriel pour enlever l'huile : mettez de la soude caustique dans de l'eau et faites bouillir pendant 30 minutes, puis rincez à l'eau distillée 2 à 3 fois pour enlever les taches d'huile sur la surface du diamant.
La pièce diamantée électroplaquée doit également être dégraissée. Généralement, elle est placée dans un nettoyeur à ultrasons contenant de la soude caustique. L'eau est chauffée pour faire fondre la soude caustique, puis le nettoyage aux ultrasons est effectué pendant 30 minutes.
Pré-placage
Afin que le diamant et le substrat puissent être solidement combinés, il est nécessaire d'envelopper la surface de la pièce avec un revêtement électrolytique avant d'électrolyser le diamant.
L'électrolyte est chauffé à 50 °C, puis la pièce est immergée dans le bain de placage sous tension. Après réaction entre le nickel métallique et la solution de placage, les ions nickel se déposent à la surface de la pièce, formant une fine couche de nickel.
électroplacage
Pour incorporer des grains de diamant sur la couche électrolytique d'une pièce, on utilise généralement deux méthodes : l'enrobage dans du sable et le dépôt de sable. Le dépôt de sable ne permet de sabler qu'une seule face à la fois et convient donc mieux aux produits diamantés électrolytiquement sur une seule face. L'enrobage dans du sable consiste à incorporer les pièces à diamanter électrolytiquement dans du sable diamanté ; il est donc plus adapté aux produits cylindriques ou de forme irrégulière.
Cependant, leurs principes sont identiques. Après l'électrification de la solution d'électroplacage et de la pièce à usiner, les particules de diamant s'accumulent sur la pièce préalablement plaquée. Sous l'action du champ électrique, le nickel se décompose et libère des atomes de nickel qui se déposent sur la pièce avec les particules de diamant. Le diamant présent en surface se dépose progressivement pour former un revêtement.
Laver et sécher
Après le traitement électrolytique, rincez le produit à l'eau claire afin d'éliminer les résidus de liquide et de particules de diamant. Enfin, l'eau présente à la surface du produit peut être évaporée à l'air chaud, et le produit diamanté électroplaqué est ainsi terminé.
Date de publication : 3 février 2023