Ми всі знаємо, що грифель для олівців дуже м'який і його легко ламати. Існує такий матеріал, який також виготовляється з вуглецю, як грифель для олівців, але це найтвердіший матеріал у світі, і це алмаз.
Через твердість та рідкість алмазів люди з давніх часів вважали їх дорогоцінним камінням, а алмаз після огранювання та полірування називають діамантом, який є одним із найцінніших дорогоцінних каменів у світі.
Твердість алмазу дуже висока. Він може залишати сліди майже на всіх предметах. Алмаз гострий і нелегко нагрівається. Тому його також використовують у технологічному процесі, наприклад, для вбудовування алмазу в різні основи інструментів для виготовлення деяких шліфувальних та ріжучих інструментів. Цей виробничий процес називається гальванічним алмазообробленням.
Гальванічне покриття алмазів
Гальванічне алмазне покриття базується на принципі гальванічного покриття. Алмазний пісок вбудовується в заготовку за допомогою нікелю. Одна частина алмазу буде вбудована в підкладку, а інша частина буде виведена на поверхню, утворюючи міцний та зносостійкий робочий шар.
Метою електролітного алмазного покриття є підвищення ріжучої та шліфувальної здатності шляхом вбудовування щільних алмазних частинок на поверхню металевої заготовки. Різні шліфувальні інструменти, виготовлені за технологією електролітного алмазного покриття, широко використовуються в машинобудуванні, склі, будівельних матеріалах та інших галузях промисловості.
Формування алмазу потребує спеціального середовища, тому виробництво алмазу є відносно концентрованим, а вихід відносно невеликим. Природний алмаз не може задовольнити попит, тому гальванічний алмаз виготовляється з частинок синтетичного алмазу.
Історія розвитку шліфування
Людство має давню історію використання різних шліфувальних інструментів для обробки предметів. У давнину люди використовували гостре каміння, кістки тварин, палиці та інші інструменти для полювання та різання їжі, що також є найдавнішим шліфувальним інструментом.
Зафіксовано, що за часів династії Юань у Китаї існував інструмент, який використовував натуральний каучук для приклеювання порошку з черепашок до овчини для полірування. Це найдавніший зафіксований інкрустований абразивний інструмент.
З моменту відкриття різних металів, таких як бронза, людство почало використовувати їхні твердіші та пластичніші властивості для обробки цих металів у різні інструменти та широко застосовувати їх у різних процесах шліфування. Відтоді людство вступило в нову еру використання шліфування металів.
У сучасний час, зі швидким розвитком промислового виробництва, твердість оброблюваних матеріалів стає все вищою, і звичайні металеві шліфувальні інструменти більше не можуть задовольнити його потреби, тому люди почали шукати матеріали з вищою твердістю як абразиви.
Отже, зараз широко використовуються такі шліфувальні матеріали, як природний корунд, штучний карбід кремнію та штучний алмаз з підвищеною твердістю. Після подрібнення цих матеріалів на дрібні частинки їх випалюють або вбудовують в інші металеві основи, утворюючи певну форму шліфувальних інструментів для здійснення шліфувальної обробки.
Характеристики гальванічного алмазу
Вироби з гальванічного алмазного покриття складаються з двох частин: заготовки та алмазного покриття. Таким чином, цей процес гальванічного алмазного напилення може створювати різноманітні шліфувальні інструменти з нерівномірною структурою, малими та тонкими розмірами, а також високою точністю.
Гальванізовані алмази зазвичай використовують нікель як зв'язок між алмазними частинками та підкладкою. Він міцно закріплює 1/2 або 2/3 алмазу на заготовці, і покриття буде дуже твердим. Це зробить алмаз з гальванічним покриттям дуже зносостійким, і він не буде легко відпадати.
Оскільки твердість алмазу дуже висока, а гострота алмазних частинок може зберігатися протягом тривалого часу, ефективність роботи різних шліфувальних інструментів, виготовлених з гальванізованого алмазу, також буде значно вищою та більш зносостійкою.
У процесі виробництва гальванічного алмазу після електрифікації використовується процес низькотемпературного осадження, тому він не створює високої температури та високого тиску на алмаз і не впливає на сам алмаз, що також гарантує, що якість алмазу не знизиться, і сприяє покращенню якості шліфування.
Процес гальванічного алмазного покриття
Алмазна сировина
Виберіть відповідну кількість алмазних сіток відповідно до необхідної точності гальванічного алмазного інструменту, і синтетичний алмаз покаже під мікроскопом багатогранник з алмазним кутом та матиме жовто-зелений колір.
Для забезпечення якості гальванізованих алмазів також буде використовуватися професійний магнітний сепаратор для вилучення різних домішок з частинок алмазу, щоб забезпечити чистоту алмазу.
Знежирення
Використовуйте промисловий луг для видалення олії, покладіть каустичну соду у воду та кип'ятіть її 30 хвилин, а потім промийте дистильованою водою 2-3 рази, щоб видалити масляну пляму з поверхні алмазу.
Гальванізовану алмазну заготовку також потрібно знежирити. Зазвичай заготовку поміщають в ультразвукову очищувачку з каустичною содою, нагрівають воду для розплавлення каустичної соди, а потім проводять ультразвукове очищення протягом 30 хвилин.
Попереднє покриття
Щоб алмаз та підкладка могли бути міцно поєднані, необхідно нанести гальванічне покриття на поверхню заготовки перед гальванічним покриттям алмазу.
Електроліт нагрівають до 50 ℃, а заготовку поміщають у ванну для гасіння під напругою. Після реакції металевого нікелю та розчину для гасіння, іон нікелю осідає на поверхні заготовки, утворюючи тонкий шар покриття.
гальванічне покриття
Для вбудовування алмазних зерен у гальванічний шар заготовки зазвичай використовуються два методи: метод вбудовування піску та метод краплі піску. Метод краплі піску може обробляти пісок лише на одній поверхні за раз, тому він більше підходить для односторонніх гальванічних алмазних виробів; метод вбудовування піску полягає у вбудовуванні виробів, що потребують гальванічного алмазу, в алмазний пісок, тому він більше підходить для циліндричних або неправильних виробів.
Однак їхні принципи однакові. Після того, як гальванічний розчин та заготовка електризуються, алмазні частинки накопичуються на попередньо покритій заготовці. Під дією електричного поля нікель розкладається та вивільняє атоми нікелю, які осідають на заготовці разом з алмазними частинками. Алмаз на поверхні поступово обгортається, утворюючи алмазне покриття.
Вимийте та висушіть
Після гальванічного покриття промийте виріб чистою водою, оскільки між алмазним зерном залишиться трохи гальванічної рідини та алмазного зерна; нарешті, вода на поверхні виробу може випаруватися гарячим повітрям, і гальванічний алмазний виріб готовий.
Час публікації: 03 лютого 2023 р.