産業界では、ダイヤモンドは富と贅沢の象徴であるだけでなく、切削工具や研削工具の製造における重要な部品でもあります。現在、電気めっきプロセスのおかげで、この貴重な物質をツール基板に適用することがより簡単かつ効率的になりました。ダイヤモンドは驚異的な硬度と耐傷性で知られており、工具製造における貴重な資源となっています。
従来、製造業者はダイヤモンドを手動でツールにセットする必要があり、これは面倒で高価なプロセスでした。しかし、電気めっきの出現により、メーカーはダイヤモンドコーティングされた工具素早く簡単に。
電気メッキは、金属の薄い層を導電性表面に接着するプロセスです。ダイヤモンド工具の製造の場合、金属の層が工具基材に塗布され、その後ダイヤモンド粒子が金属表面に電気めっきされます。このアプローチは、ダイヤモンド粒子と工具マトリックスの間に凝集結合を生み出すだけでなく、工具全体にダイヤモンドが一貫して均一に分布することを保証します。
ダイヤモンドめっきの背後にある原理は、電気めっき溶液がワークピースに通電されると、ダイヤモンド粒子がめっき済みのワークピース上に堆積するというものです。次に、電場によってニッケルが分解され、ダイヤモンド粒子とともに表面に堆積したニッケル原子が放出されます。時間の経過とともに、表面のダイヤモンドが徐々に包み込まれ、ダイヤモンドコーティングが形成されます。
プロセス部門によると、電気めっきダイヤモンド工具の準備には、前処理、前めっき、上砂、砂の取り出し、増粘、後処理が必要です。
前処理
前処理は、最高の結果と製品品質を保証するための電気めっきプロセスにおける重要なステップです。金属めっきの分野では、前処理として「下地前処理」と「ダイヤモンド粒子前処理」の2つが重要です。マトリックスの前処理には、マトリックスが清潔で不要な物質が含まれていないことを確認するための一連の手順が含まれます。このプロセスには、粉砕、苛性洗浄、酸洗い、活性化、洗浄、乾燥が含まれます。これらの手順が連携して、基材の表面から酸化物、疲労、油汚れを除去します。これにより、ニッケル層が均一に被覆され、基板への密着性が向上します。高品質のめっき結果を得るには、ダイヤモンド粒子の前処理も同様に重要です。ダイヤモンド粒子の最適な前処理を達成するために、磁気分離と酸塩基混合処理の組み合わせが採用されています。これにより、ダイヤモンド粒子に混入して本来弱い磁気特性を弱める可能性がある金属元素および金属化合物の不純物が除去されます。同時にダイヤモンド粒子の表面に蓄積した油分が除去され、濡れ性が向上します。
メッキ済み
前めっきは、基板の表面に単純なニッケル層をめっきし、遷移層として機能させ、基板と緊密に結合させます。
上部の砂
機械的または物理的方法によってダイヤモンド粒子を基材の表面に固定するプロセスはサンディングと呼ばれます。研磨工法は落砂工法と埋砂工法に分けられます。
最初の方法では、一度に基板の片面を研磨できます。この方法は片面にダイヤモンドメッキを施した製品に非常に適しています。必要な砂の量は少なく、薄いレゴリスを作成でき、砂の上面は効率的であるため、大規模生産に最適です。ただし、この方法は円筒形や異形の製品には適していません。
一方、埋砂工法は、複数の面を異なる方向から同時に研磨することができます。この技術は円筒形や不規則な形状の製品に適しており、大量の砂が必要です。また、レゴリスが厚くなり、研磨効率が低下します。
砂を降ろす
砂の積み込みプロセスが完了したら、砂を降ろすことができます。基板を立てて軽く振動させて、端面にしっかりと付着しておらず、ニッケルコーティングによって強化されていないダイヤモンド粒子を振り落とします。
厚くする
厚膜化プロセスでは、前めっきプロセスと同じめっき液配合を使用して、ニッケル層をさらに厚くします。前めっき、サンディング、およびめっきの増厚の全体を通じて、電流、温度、pH 値などのプロセスパラメータを正確に制御することに注意を払う必要があります。
後処理
電気メッキされたダイヤモンドツールをアセトン溶液に浸し、蒸留水ですすいでください。取り出して乾燥し、適度な熱処理を施すことで、ニッケルめっき層と基材との結合強度をさらに向上させるとともに、ニッケルめっき層の硬度を高めます。
投稿日時: 2023 年 6 月 14 日