电镀金刚石线锯的快速制备及其性能研究
本文选题:复合镀层 切入点:金刚石线锯 出处:《南京航空航天大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着硬脆材料,特别是贵重硬脆晶体材料,如硅晶体、蓝宝石、锗等应用的日益广泛,切片技术作为硬脆材料加工的前段工艺,对其加工质量和效率的要求不断提高。固结磨料金刚石线锯是最有前景的硬脆材料切割技术之一。本文在设计电刷镀金刚石线锯制备装置的基础上,对金刚石线锯的制备工艺进行了研究,得出一组优化参数,并对此参数下制得的线锯性能进行了评价,主要研究内容如下:(1)根据使用条件,合理地选择实验材料,并针对材料状况安排相应的前处理工艺。线锯基体选用直径0.21 mm的镀镍琴钢丝,磨粒选用平均粒径20μm的镀镍金刚石,阳极选用纯度99.9%的含硫镍板,采用以氨基磺酸镍为主盐的镀液。(2)设计制造出一种能提高复合镀金刚石线锯生产速率的实验设备,其特征是采用水平并列放置的圆柱形刷镀轮,线锯走丝方向与刷镀轮轴线方向平行,在刷镀区域内金属线与刷镀轮间为沿轴向方向的线接触,使接触面积得到提高,从而可提高金属线的走丝速度,提高线锯的生产速率。(3)通过研究装置参数对镀层质量的影响确定装置的刷镀方式。在装置刷镀方式确定的基础上,研究了镀液参数对镀层质量的影响和电镀参数对金刚石上砂量的影响规律,并得到一组较优的工艺参数。求出该组参数下的电流效率,对走丝速度进行修正,以保证镀层厚度。(4)对制得的金刚石线锯性能进行评价,包括线锯表面镀层质量检测、机械力学性能测试和线锯切割加工性能测试。经检测线锯表面上砂均匀,线径一致性较好,切割加工切缝整齐。
[Abstract]:With the increasing application of hard and brittle materials, especially precious hard brittle crystal materials, such as silicon crystal, sapphire, germanium and so on, slicing technology is used as the process of processing hard and brittle materials. The requirements of machining quality and efficiency are improved continuously. Consolidated abrasive diamond wire saw is one of the most promising cutting techniques for hard and brittle materials. In this paper, the preparation device of brush plated diamond wire saw is designed. The preparation technology of diamond wire saw is studied, a set of optimized parameters are obtained, and the performance of the wire saw is evaluated. The main research contents are as follows: 1) according to the application conditions, the experimental materials are selected reasonably. According to the material condition, the corresponding pretreatment process was arranged. The wire of wire plating with diameter of 0.21 mm was selected as the substrate of wire saw, nickel plated diamond with average diameter of 20 渭 m and nickel containing nickel plate with purity 99.9% as anode were used as abrasive particles. An experimental equipment which can improve the production rate of diamond wire saw with nickel aminosulfonate as the main salt is designed and manufactured. The characteristic of the equipment is that the cylindrical brush plating wheel is placed horizontally and juxtaposed. The wire direction of wire saw is parallel to the direction of axis line of brush plating wheel. The wire contact between wire and wheel in brush plating area is along the axial direction, so the contact area is increased, thus the wire speed of wire can be increased. To improve the production rate of wire saws, the method of brush plating is determined by studying the influence of device parameters on the quality of coating. On the basis of determining the mode of brush plating of the device, The influence of plating bath parameters on coating quality and the influence of plating parameters on the amount of sand on diamond were studied, and a group of better process parameters were obtained. The current efficiency under these parameters was calculated and the wire speed was corrected. In order to ensure the thickness of the coating, the performance of the diamond wire saw was evaluated, including the quality test of the coating on the surface of the wire saw, the testing of the mechanical properties and the testing of the cutting performance of the wire saw. The results showed that the sand on the surface of the wire saw was uniform and the diameter of the wire saw was consistent. Cut and cut the seam neatly.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ153;TG717
【参考文献】
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,本文编号:1648904
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