Гальванізовані алмазні інструментивідносяться до алмазних інструментів, які міцно нанесені на матричний метал на підкладку (сталь або інші матеріали) шляхом електроосадження металу, вони широко використовуються в механічній електроніці, склі, будівельних матеріалах, нафтовому бурінні та інших галузях промисловості. Гальванізовані алмазні інструменти відіграють життєво важливу роль у різних галузях промисловості, таких як мехатроніка, скло, будівельні матеріали, нафтове буріння тощо. Ці інструменти розроблені для забезпечення високої ефективності, тривалого терміну служби та точних шліфувальних можливостей.
Щоб досягти цих бажаних властивостей, гальванічний метал інструменту повинен мати не лише високу твердість та зносостійкість, але й бути рівномірно розподіленим по всій підкладці. Цей рівномірний розподіл є критично важливим для запобігання відшаруванню покриття та скорочення загального терміну служби інструменту. Деякі галузі промисловості, такі як виробництво магнітних матеріалів та шліфування кераміки, мають особливі вимоги до зчеплення між покритим металом та сталевою підкладкою. Наприклад, у промисловості магнітних матеріалів порошкове шліфування здійснюється з контрольованою швидкістю подачі близько 0,3 мм. Аналогічно, керамічна промисловість використовує методи сухого шліфування з високою подачею, які вимагають міцного зчеплення між покритим металом та сталевою підкладкою. Під час виробництва гальванічних алмазних інструментів виробники часто надають пріоритет типу металу покриття, твердості та зносостійкості, але часто ігнорують критичні аспекти забезпечення міцного зчеплення між металом покриття та підкладкою. Тому нерідко інструменти відшаровуються під час фактичного використання. У цій статті аналізуються причини цієї проблеми та коротко обговорюються шляхи її вирішення.
Три типи відколотих покриттів у гальванізованих алмазних інструментах:
Відшарування покриття від поверхні підкладки: металеве покриття, що містить алмаз, та металевий підшаровий шар без алмазів одночасно відшаровуються від сталевої підкладки.
Відшаровування шару до металевого підшару: металевий підшар без алмазів залишається прикріпленим до сталевої основи, тоді як металеве покриття, що містить алмази, відшаровується від металевого підшару.
Розшарування та відшарування металу покриття в алмазовмісному металевому покритті: метал покриття в зоні контакту з заготовкою не зношується нормально, а відвалюється у вигляді пластівців або порошку, при цьому частинки алмазу не повністю відшаровуються. Цей тип відколу часто залишається непоміченим, що призводить до помилкового сприйняття поганої адгезії або зносостійкості покритого металу. Безперервні великі пори на поверхні інструменту можуть свідчити про цей тип відшаровування, коли алмазні зерна відламуються під час нормального використання інструменту.
Розуміння цих типів відколів може допомогти виявити конкретні проблеми та вжити відповідних заходів для покращення міцності зчеплення та довговічності алмазних інструментів з покриттям.
Причини відшаровування покриття:
Попередня обробка покриття відіграє життєво важливу роль в адгезії та якості покриття на сталевій основі. Нижче наведено деякі ефекти попередньої обробки: Очищення поверхні: механічне полірування та знежирення для видалення сторонніх речовин, олії та інших забруднювачів на поверхні основи. Це гарантує, що покриття безпосередньо прилягає до поверхні металу без будь-яких домішок. Недостатнє очищення поверхні може призвести до поганої адгезії та відшаровування покриття. Видалення оксидної плівки: Травлення - це процес видалення шару оксидної плівки, що утворюється на основі внаслідок впливу повітря або інших факторів навколишнього середовища. Перед гальванічним покриттям цей оксидний шар необхідно видалити, щоб оголити нижню поверхню металу. Якщо оксидна плівка не буде ефективно видалена, вона перешкоджатиме утворенню міцного зв'язку між металом покриття та основним металом, що призведе до поганої адгезії. Активація: Активація проводиться для забезпечення хімічно активної та чистої поверхні для процесу покриття. Вона сприяє адгезії покриття, покращуючи зв'язок між основою та матеріалом покриття. Процеси активації, такі як травлення або електроочищення, видаляють будь-які залишкові оксидні шари та створюють специфічні умови на поверхні, що покращують адгезію між основою та покриттям. Загалом, хороша попередня обробка забезпечує чистоту поверхні основи, відсутність забруднень та належну активацію. Це сприяє міцному зв'язку між покриттям та основою для отримання високоякісного та довговічного покриття. І навпаки, погана попередня обробка може призвести до проблем з адгезією, пошкодження покриття та зниження експлуатаційних характеристик виробу.
Окрім поганої попередньої обробки, причини відшаровування покриття такі:
Недостатня підготовка поверхні: Окрім попередньої обробки перед нанесенням покриття, поверхню основи слід ретельно очистити та підготувати, щоб забезпечити належну адгезію покриття. Будь-яке забруднення або нерівності на поверхні можуть перешкоджати зчепленню між покриттям та основою, що призводить до відшаровування.
Недостатня товщина покриття: Товщина покриття повинна відповідати цільовому використанню. Якщо покриття занадто тонке, воно може не міцно прилягати до основи, що призведе до відшаровування. Товщину покриття слід контролювати в межах зазначеного діапазону, щоб забезпечити хорошу адгезію.
Погана якість матеріалу для покриття: Якість використаного матеріалу для покриття впливатиме на адгезію покриття. Якщо матеріал для покриття низької якості або не має необхідних властивостей, він може неналежним чином зв'язатися з підкладкою, що призведе до відшаровування.
Недостатня кількість адгезійного стимулятора: між підкладкою та покриттям часто використовуються адгезійні стимулятори або зв'язуючі агенти для покращення адгезії. Невикористання або неправильне використання адгезійних стимуляторів може призвести до поганої адгезії та подальшого відшаровування покриття.
Неправильні параметри процесу гальванічного покриття: Для отримання гарної адгезії необхідно оптимізувати параметри процесу гальванічного покриття, такі як щільність струму, температура, час покриття тощо. Якщо ці параметри встановлені неправильно, це може призвести до поганої адгезії та відшаровування покриття.
Час публікації: 27 липня 2023 р.