We weten allemaal dat potloodstift erg zacht is en gemakkelijk breekt. Er bestaat echter een materiaal dat net als potloodstift van koolstof is gemaakt, maar het is het hardste materiaal ter wereld: diamant.
Vanwege de hardheid en schaarheid van diamanten worden ze al sinds de oudheid als kostbare edelstenen beschouwd. De diamant, na het slijpen en polijsten, wordt diamant genoemd en is een van de meest waardevolle edelstenen ter wereld.
Diamant heeft een zeer hoge hardheid. Het kan op vrijwel alle objecten een afdruk achterlaten. Diamant is scherp en wordt niet snel heet. Daarom wordt het ook gebruikt in de procesindustrie, bijvoorbeeld door diamant in diverse gereedschapssubstraten te verwerken voor de vervaardiging van slijp- en snijgereedschappen. Dit productieproces wordt galvanisch diamant genoemd.
Gegalvaniseerde diamant
Diamantgalvaniseren is gebaseerd op het principe van galvaniseren. Diamantzand wordt met nikkel op het werkstuk aangebracht. Een deel van het diamantzand wordt in het substraat ingebed, terwijl het andere deel aan de oppervlakte blijft en een stevige en slijtvaste werklaag vormt.
Het doel van gegalvaniseerd diamant is het vergroten van het snij- en slijpvermogen door dichte diamantdeeltjes in het oppervlak van het metalen werkstuk in te bedden. Diverse slijpgereedschappen die met behulp van gegalvaniseerde diamanttechnologie zijn vervaardigd, worden veelvuldig gebruikt in de machinebouw, glasindustrie, bouwmaterialenindustrie en andere sectoren.
Diamanten ontstaan in een speciale omgeving, waardoor de productie relatief geconcentreerd is en de opbrengst relatief klein. Natuurlijke diamanten kunnen niet aan de vraag voldoen, daarom worden galvanisch gecoate diamanten gemaakt van synthetische diamantdeeltjes.
Ontwikkelingsgeschiedenis van het slijpen
De mensheid gebruikt al sinds jaar en dag diverse slijpwerktuigen om objecten te bewerken. In de oudheid gebruikten mensen scherpe stenen, dierenbotten, stokken en andere werktuigen om te jagen en voedsel te snijden, wat tevens de vroegste vorm van slijpwerktuig is.
Er is vastgelegd dat er in de Yuan-dynastie in China een werktuig bestond dat natuurrubber gebruikte om schelppoeder op schapenvacht te lijmen voor het polijsten. Dit is het vroegst bekende ingelegde schuurwerktuig.
Sinds de ontdekking van verschillende metalen zoals brons, zijn mensen hun hardere en meer plastische eigenschappen gaan benutten om deze metalen te verwerken tot diverse gereedschappen en ze op grote schaal toe te passen in verschillende slijpprocessen. Sindsdien is de mensheid een nieuw tijdperk van metaalslijpen ingegaan.
In de moderne tijd, met de snelle ontwikkeling van de industriële productie, wordt de hardheid van de te bewerken materialen steeds hoger, en gewone metalen slijpgereedschappen voldoen niet langer aan de eisen. Daarom is men op zoek gegaan naar materialen met een hogere hardheid als schuurmiddel.
Er bestaan tegenwoordig veel slijpmaterialen met een hogere hardheid, zoals natuurlijk korund, kunstmatig siliciumcarbide en kunstmatig diamant. Nadat deze materialen tot fijne deeltjes zijn vermalen, worden ze gebakken of ingebed in andere metalen substraten om slijpgereedschappen in een bepaalde vorm te brengen, waarmee het slijpproces kan worden uitgevoerd.
Kenmerken van gegalvaniseerd diamant
Producten gemaakt van gegalvaniseerd diamant bestaan uit twee delen: het werkstuk en de diamantcoating. Dankzij dit galvaniseerproces kunnen diverse slijpgereedschappen met een onregelmatige structuur, een klein en dun formaat en een hoge precisie worden geproduceerd.
Bij galvanisch geplateerde diamant wordt meestal nikkel gebruikt als bindmiddel tussen de diamantdeeltjes en het substraat. Hierdoor wordt 1/2 of 2/3 van de diamant stevig in het werkstuk verankerd en wordt de coating zeer hard. Dit maakt de gegalvaniseerde diamant zeer slijtvast en zorgt ervoor dat de diamantdeeltjes niet snel loslaten.
Omdat diamant zeer hard is en de scherpte van diamantdeeltjes lange tijd behouden blijft, is de werkingsefficiëntie van diverse slijpgereedschappen gemaakt van gegalvaniseerd diamant aanzienlijk hoger en zijn ze slijtvaster.
Bij de productie van gegalvaniseerd diamant wordt na elektrificatie een afzettingsproces bij lage temperatuur toegepast. Hierdoor wordt het diamant niet blootgesteld aan hoge temperaturen en hoge druk, waardoor de kwaliteit van het diamant behouden blijft en de slijpkwaliteit wordt verbeterd.
Processtroom voor het galvaniseren van diamanten
Diamantgrondstof
Selecteer het overeenkomstige aantal diamantkorrels op basis van de vereiste precisie van het gegalvaniseerde diamantgereedschap. De synthetische diamant zal onder de microscoop een veelvlak met diamanthoeken vertonen en een geelgroene kleur hebben.
Om de kwaliteit van gegalvaniseerde diamant te waarborgen, wordt tevens een professionele magnetische separator gebruikt om diverse onzuiverheden uit de diamantdeeltjes te verwijderen en zo de zuiverheid van de diamant te garanderen.
Ontvetten
Gebruik industriële alkali om olie te verwijderen: voeg natriumhydroxide toe aan water en kook dit 30 minuten. Spoel het oppervlak vervolgens 2-3 keer af met gedestilleerd water om de olievlekken te verwijderen.
Het gegalvaniseerde diamantwerkstuk moet ook worden ontvet. Meestal wordt het werkstuk in een ultrasoonreiniger met natriumhydroxide geplaatst, waarna het water wordt verwarmd om de natriumhydroxide te smelten. Vervolgens wordt het werkstuk 30 minuten lang ultrasoon gereinigd.
Voorgalvaniseren
Om een stevige verbinding tussen de diamant en het substraat te garanderen, is het noodzakelijk om de galvanische coating op het oppervlak van het werkstuk aan te brengen voordat de diamant wordt gegalvaniseerd.
De elektrolyt wordt verwarmd tot 50 ℃ en het werkstuk wordt in het geactiveerde galvaniseerbad geplaatst. Na de reactie van metaalnikkel met de galvaniseeroplossing zullen de nikkelionen zich op het oppervlak van het werkstuk afzetten en een dunne galvaniseerlaag vormen.
galvaniseren
Om diamantkorrels in de galvanisch gecoate laag van een werkstuk in te bedden, zijn er doorgaans twee methoden: de zandinbeddingsmethode en de zanddruppelmethode. Bij de zanddruppelmethode kan het zand slechts aan één oppervlak tegelijk worden aangebracht, waardoor deze methode meer geschikt is voor enkelzijdig gegalvaniseerde diamantproducten. Bij de zandinbeddingsmethode worden de te galvaniseren diamantkorrels in het diamantzand ingebed, waardoor deze methode meer geschikt is voor cilindrische of onregelmatige producten.
De principes zijn echter hetzelfde. Nadat de galvaniseeroplossing en het werkstuk onder stroom zijn gezet, zullen de diamantdeeltjes zich op het voorbehandelde werkstuk afzetten. Onder invloed van het elektrische veld zal het nikkel ontbinden en de nikkelatomen vrijgeven, die zich samen met de diamantdeeltjes op het werkstuk zullen afzetten. De diamant op het oppervlak zal zich geleidelijk omhullen en een diamantcoating vormen.
Wassen en drogen
Na het galvaniseren moet het product met schoon water worden afgespoeld, omdat er galvaniseervloeistof en diamantdeeltjes tussen de diamantkorrels achterblijven. Tot slot kan het water op het oppervlak van het product met hete lucht worden verdampt, waarna het gegalvaniseerde diamantproduct gereed is.
Geplaatst op: 3 februari 2023