專利名稱：連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法及其裝置的制作方法
連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法及其裝置
(-)技術領域 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法及其裝置。電鍍鉆石砂布主要用于各種 高、硬、脆材料如石材、玻璃、陶瓷、寶石、玉器等表面的磨削處理。
背景技術：
隨著目前科技日新月異的發(fā)展，人們對產(chǎn)品表面的光潔度與精度要求日益提高， 隨之而來使得各種打磨拋光工具有了長足的發(fā)展。但目前主流的打磨制品還是普通的氧化 鋁砂紙，它的制程方式為采用帆布或耐水紙為基材，在表面上膠后采用靜電植砂的方式將 氧化鋁磨料粘附在其基材表面，通過烘烤使膠將磨料牢固粘附，即背基一底膠一磨料一面 膠一超涂層。但在使用過程中存在如下問題1、因采用膠粘方式結合，膠對磨料的把持性很差，特別是在高速打磨產(chǎn)生高溫過 程中膠容易融化，使磨料過早脫落。2、氧化鋁磨料硬度不高，在打磨硬脆材料過程中很快就碎裂報廢，特別是打磨高 硬度材料時此現(xiàn)象尤為突出，需不斷更換砂紙，大大影響效率和成本?；谝陨蠁栴}，電鍍鉆石砂布應運而生，它的制程方式為1、采用不銹鋼絲網(wǎng)或加強尼龍絲網(wǎng)為基材，可以根據(jù)要求在基材表面做上各種花紋。2、采用電鍍的方式將金剛石顆粒電鍍在基材上。一般砂紙磨料的硬度和尖銳性主要反應在切削力上，而韌性主要反應在掉砂量和 砂紙的耐用性上。下表是目前比較通用的七種礦砂的基本性能 和傳統(tǒng)的氧化鋁和碳化硅砂紙相比，此種電鍍鉆石砂布的優(yōu)點在于1、硬度更高，可以打磨各種材料，同時表面的各種花型打磨時產(chǎn)生間歇打磨的效 果，散熱冷卻效果較好，有效延長使用壽命，提高其柔韌度及排屑能力，能夠極好的與研磨 表面相吻合，即使復雜曲面也能輕松勝任。2、金剛石與基材的連接方式為機械鑲嵌，使用過程中金剛石與基材牢牢連接，不 易脫落。3、鉆石砂布的壽命 是氧化鋁砂布的10-15倍，大大提高了使用壽命和提高了工作效率。但現(xiàn)行的電鍍鉆石砂布還存在以下的缺點1、目前生產(chǎn)電鍍鉆石砂布時主要將單張布放入電鍍槽直接電鍍，受鍍液槽長度的 局限，無法做成連續(xù)的加長的鉆石砂布。2、單片生產(chǎn)，產(chǎn)量低，無法連續(xù)生產(chǎn)。3、采用單一規(guī)格的鉆石微粉，在使用過程中一旦鉆石磨損破裂之后，沒有后續(xù)的 磨料工作，導致砂布壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可以做成連續(xù)的加長的鉆石砂帶、且 砂布壽命較長的連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法及其裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法，所述方法包括 以下工藝過程步驟一、鍍前預處理a)預先對微米金剛石顆粒進行粗糙化處理，所述微米金剛石顆顆粒的粒徑為 10 301 μ m，b)以1 3的質量比將納米金剛石粉加入陽離子表面活化劑十六烷基三甲基氯化 銨中，制成納米金剛石粉懸浮液，納米金剛石粉的粒徑為20 30nm，c)將鍍液置于第一電鍍槽和第二電鍍槽中，再將納米金剛石粉懸浮液與微米金剛 石顆?；旌虾?，添加到存放金剛石的400目網(wǎng)形槽中備用，控制鍍液溫度30 70°C，并不斷 循環(huán)，所述存放金剛石的400目網(wǎng)形槽置于第一電鍍槽中，所述納米金剛石粉與微米金剛 石顆粒的質量比為1 3，所述鍍液選擇硫酸鎳為主鹽，比重為1. 0 1. 5波美；硼酸作為緩沖劑，含量為 40 50g/L ；氯化鎳作為陽極活化劑，含量為5 25g/L ；微量對甲苯磺酰胺作為應力消除 齊U，含量為ι 2ml/L ；十二烷基硫酸鈉溶液作為潤濕劑，含量為1 5ml/L ；步驟二、復合電鍍a)鍍砂工序將表面帶有絕緣花紋的300目不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)放布張力輪放布后連續(xù)均勻的通過 裝滿鍍液的第一電鍍槽中的存放金剛石的400目網(wǎng)形槽，所述第一電鍍槽中插入有第一陽 極鎳，存放金剛石的400目網(wǎng)形槽中布置有第一主動導電輪，第一主動導電輪通以直流電 的電源后，鍍液中，第一陽極鎳的鎳會進行氧化反應，形成鎳離子，此時第一主動導電輪為 陰極，不銹鋼網(wǎng)布在第一主動導電輪上運動，使得不銹鋼網(wǎng)布也變成了陰極，在電流的作用下，鎳離子由陽極向陰極不銹鋼網(wǎng)布移動，帶動納米金剛石粉和微米金剛石顆粒逐步固定 在不銹鋼網(wǎng)布上，鍍液中的鎳離子則在陰極不銹鋼網(wǎng)布被還原成原子并積聚在陰極不銹鋼 網(wǎng)布表層，使不銹鋼網(wǎng)布在鍍鎳的同時鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒，在不銹鋼網(wǎng) 布上形成弱吸附，納米金剛石粉和微米金剛石顆粒通過化學反應吸附在不銹鋼網(wǎng)布表面 ；b)加工工序已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布連續(xù)均勻的通過裝滿鍍 液的第二電鍍槽，所述第二電鍍槽中插入有第二陽極鎳，以及布置有第一主動導電輪，第一 主動導電輪通以直流電的電源后，鍍液中，第二陽極鎳的鎳會進行氧化反應，形成鎳離子， 此時第二主動導電輪為陰極，已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布在第 二主動導電輪上運動，使得鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布也變成了陰 極，在電流的作用下，鎳離子向陰極不銹鋼網(wǎng)布上沉積，納米金剛石粉和微米金剛石顆粒被 牢固的固定在不銹鋼網(wǎng)布上，在相鄰的微米金剛石顆粒之間，有更細的直徑在20 30nm的 納米金剛石粉沉積在不銹鋼網(wǎng)布上；步驟三、鍍后處理已鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)離開第二電鍍槽，經(jīng)清洗 和烘干后由收布張力輪收布。本發(fā)明連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法的裝置，包括放布張力輪、第一傳動張緊輪、 第二傳動張緊輪、第三傳動張緊輪、第四傳動張緊輪、第一主動導電輪、第二主動導電輪、第 一電鍍槽、第二電鍍槽、存放金剛石的400目網(wǎng)形槽、收布張力輪、第一陽極鎳和第二陽極 鎳，所述第一電鍍槽和第二電鍍槽一前一后布置，存放金剛石的400目網(wǎng)形槽置于第一電 鍍槽內(nèi)，第一陽極鎳和第二陽極鎳分別插入第一電鍍槽和第二電鍍槽中，第一主動導電輪 和第二主動導電輪分別置于所述存放金剛石的400目網(wǎng)形槽和第二電鍍槽中，所述第一傳 動張緊輪和第二傳動張緊輪一前一后布置于第一主動導電輪上方，放布張力輪布置于第一 傳動張緊輪前方；所述第三傳動張緊輪和第四傳動張緊輪一前一后布置于第二主動導電輪 上方，收布張力輪布置于第四傳動張緊輪后方。本發(fā)明的有益效果是1、不銹鋼網(wǎng)布通過放布張力輪、第一傳動張緊輪、第一主動導電輪D、第二傳動張 緊輪、第三傳動張緊輪、第二主動導電輪、第四傳動張緊輪和收布張力輪的傳動可以實現(xiàn)連 續(xù)生產(chǎn)，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。2、鍍層的沉積速度主要影響是鍍液的種類、溫度及陰極表面鍍液的流速。鍍液選 擇硫酸鎳作為主鹽，極限電流密度高，鍍層扭曲度好，符合砂布實際使用要求。鍍液不斷循 環(huán)，大大提高鍍層的沉積速度，從而提高鉆石砂布的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。3、納米金剛石粉的加入增大陰極極化，有利于新晶核的生成，而且能抑制晶粒的 聚集和長大，起到細化基質金屬晶粒的作用。同時納米金剛石粉本身具有高強度、高硬度以 及均勻分布在鎳層中，大大提高了鍍層的耐磨性。通過上述技術措施，本發(fā)明能連續(xù)快速生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，鍍層均勻，耐磨性好，使 用壽命長。

圖1為本發(fā)明涉及的連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的裝置示意圖。圖2為絕緣花紋的形狀示意圖。圖3為圖2的I放大圖。圖中附圖標記放布張力輪A、不銹鋼網(wǎng)布(表面帶有絕緣花紋，300目)B(通過印染的方式在花 紋上涂一層絕緣膠即可形成絕緣花紋，如圖2和3)、第一傳動張緊輪C、第二傳動張緊輪E、 第三傳動張緊輪F、第四傳動張緊輪H、第一主動導電輪D、第二主動導電輪G、鍍液J、第一電 鍍槽L、第二電鍍槽N、浸在鍍液中的存放金剛石的網(wǎng)形槽(400目)K、納米金剛石粉和微米 金剛石顆粒I、收布張力輪Μ、第一陽極鎳P、第二陽極鎳Q。
具體實施例方式參見圖1，圖1為本發(fā)明涉及的連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的裝置示意圖。由圖1可 以看出，本發(fā)明連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的裝置，包括放布張力輪Α、不銹鋼網(wǎng)布(表面帶有 絕緣花紋，300目)Β、第一傳動張緊輪C、第二傳動張緊輪Ε、第三傳動張緊輪F、第四傳動張 緊輪H、第一主動導電輪D、第二主動導電輪G、第一電鍍槽L、第二電鍍槽N、浸在鍍液中的存 放金剛石的網(wǎng)形槽(400目)Κ、收布張力輪Μ、第一陽極鎳P和第二陽極鎳Q，所述第一電鍍 槽L和第二電鍍槽N—前一后布置，所述存放金剛石的網(wǎng)形槽(400目)Κ置于第一電鍍槽 L內(nèi)，所述第一陽極鎳P和第二陽極鎳Q分別插入第一電鍍槽L和第二電鍍槽N中，第一主 動導電輪D和第二主動導電輪G分別置于存放金剛石的網(wǎng)形槽(400目)Κ和第二電鍍槽N 中，所述第一傳動張緊輪C和第二傳動張緊輪E —前一后布置于第一主動導電輪D上方，放 布張力輪A布置于第一傳動張緊輪C前方；所述第三傳動張緊輪F和第四傳動張緊輪H — 前一后布置于第二主動導電輪G上方，收布張力輪M布置于第四傳動張緊輪H后方；所述不 銹鋼網(wǎng)布(表面帶有絕緣花紋，300目)B經(jīng)放布張力輪A放布后依次繞過不銹鋼網(wǎng)布B、第 一傳動張緊輪C、第一主動導電輪D、第二傳動張緊輪Ε、第三傳動張緊輪F、第二主動導電輪 G和第四傳動張緊輪H，由收布張力輪M收布。本發(fā)明連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法，所述方法包括以下工藝過程步驟一、鍍前預處理a)預先對微米金剛石顆粒進行粗糙化處理，以增加微米金剛石顆粒的耐磨性以及 鍍層的結合牢度，所述微米金剛石顆顆粒的粒徑為10 301 μ m。b)以1 3的質量比將納米金剛石粉加入陽離子表面活化劑(十六烷基三甲基氯 化銨)中，制成均勻穩(wěn)定的納米金剛石粉懸浮液，納米金剛石粉的粒徑為20 30nm。c)將鍍液J置于第一電鍍槽L和第二電鍍槽N中，再將納米金剛石粉懸浮液與微 米金剛石顆?；旌虾?，添加到存放金剛石的網(wǎng)形槽(400目)K中備用，控制鍍液溫度30 70°C，并不斷循環(huán)，所述納米金剛石粉與微米金剛石顆粒的質量比為1 3。所述鍍液J選擇硫酸鎳為主鹽，比重為1. 0 1. 5波美；硼酸作為緩沖劑，含量為 40 50g/L ；氯化鎳作為陽極活化劑，含量為5 25g/L ；微量對甲苯磺酰胺作為應力消除 齊IJ，含量為1 2ml/L ；十二烷基硫酸鈉溶液作為潤濕劑，含量為1 5ml/L。步驟二、復合電鍍
a)鍍砂工序
將表面帶有絕緣花紋的不銹鋼網(wǎng)布B (300目)經(jīng)放布張力輪A、第一傳動張緊輪 C和第一主動導電輪D連續(xù)均勻的通過裝滿鍍液J的第一電鍍槽L中的存放金剛石的網(wǎng)形 槽(400目)K，通以直流電的電源后，鍍液J中，第一陽極鎳P的鎳會進行氧化反應(失去電 子)，形成鎳離子，此時第一主動導電輪D為陰極，不銹鋼網(wǎng)布在第一主動導電輪D上運動， 使得不銹鋼網(wǎng)布B也變成了陰極，在電流的作用下，鎳離子由陽極向陰極(不銹鋼網(wǎng)布)移 動，帶動納米金剛石粉和微米金剛石顆粒逐步固定在不銹鋼網(wǎng)布B上(由于此不銹鋼網(wǎng)布 帶有絕緣花紋，有絕緣花紋的部位不導電，故有絕緣花紋的部位不會鍍上金剛石和鎳，這樣 鍍出的不銹鋼網(wǎng)布不會太硬，也便于收布和后續(xù)加工)，鍍液中的鎳離子則在陰極(不銹鋼 網(wǎng)布)被還原(得到電子)成原子并積聚在陰極(不銹鋼網(wǎng)布)表層，使不銹鋼網(wǎng)布在鍍 鎳的同時鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒，在不銹鋼網(wǎng)布上形成弱吸附，納米金剛石 粉和微米金剛石顆粒通過化學反應吸附在不銹鋼網(wǎng)布表面。b)加工工序已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)第二傳動張緊輪E、第 三傳動張緊輪F和第二主動導電輪G連續(xù)均勻的通過裝滿鍍液J的第二電鍍槽N，通以直 流電的電源后，鍍液J中，第二陽極鎳Q的鎳會進行氧化反應(失去電子)，形成鎳離子，此 時第二主動導電輪G為陰極，已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布在第 二主動導電輪G上運動，使得鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布也變成了 陰極，在電流的作用下，鎳離子向陰極(不銹鋼網(wǎng)布)上沉積。納米金剛石粉和微米金剛石 顆粒被牢固的固定在不銹鋼網(wǎng)布上。在相鄰的微米金剛石顆粒之間，有更細的直徑在20 30nm的納米金剛石粉沉積在不銹鋼網(wǎng)布上。步驟三、鍍后處理已鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)離開第二電鍍槽N，經(jīng)第 四傳動張緊輪H后經(jīng)清洗和烘干后由收布張力輪M收布。所述第一主動導電輪D和第二主動導電輪G直徑為300mm，第一主動導電輪D和第 二主動導電輪G的1/3浸入鍍液和第二鍍液，第一主動導電輪D和第二主動導電輪G的線速 度為1-1. 5mm/min，不銹鋼網(wǎng)布在第一電鍍槽和第二電鍍槽N內(nèi)的時間都為280-300min。 (這個時間只是電鍍50目金剛石時間，如果金剛石目數(shù)不是50目，需要調整時間。)
權利要求
一種連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程步驟一、鍍前預處理a)預先對微米金剛石顆粒進行粗糙化處理，所述微米金剛石顆顆粒的粒徑為10～301μm，b)以1∶3的質量比將納米金剛石粉加入陽離子表面活化劑十六烷基三甲基氯化銨中，制成納米金剛石粉懸浮液，納米金剛石粉的粒徑為20～30nm，c)將鍍液置于第一電鍍槽和第二電鍍槽中，再將納米金剛石粉懸浮液與微米金剛石顆粒混合后，添加到存放金剛石的400目網(wǎng)形槽中備用，控制鍍液溫度30～70℃，并不斷循環(huán)，所述存放金剛石的400目網(wǎng)形槽置于第一電鍍槽中，所述納米金剛石粉與微米金剛石顆粒的質量比為1∶3，所述鍍液選擇硫酸鎳為主鹽，比重為1.0～1.5波美；硼酸作為緩沖劑，含量為40～50g/L；氯化鎳作為陽極活化劑，含量為5～25g/L；微量對甲苯磺酰胺作為應力消除劑，含量為1～2ml/L；十二烷基硫酸鈉溶液作為潤濕劑，含量為1～5ml/L；步驟二、復合電鍍a)鍍砂工序將表面帶有絕緣花紋的300目不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)放布張力輪放布后連續(xù)均勻的通過裝滿鍍液的第一電鍍槽中的存放金剛石的400目網(wǎng)形槽，所述第一電鍍槽中插入有第一陽極鎳，存放金剛石的400目網(wǎng)形槽中布置有第一主動導電輪，第一主動導電輪通以直流電的電源后，鍍液中，第一陽極鎳的鎳會進行氧化反應，形成鎳離子，此時第一主動導電輪為陰極，不銹鋼網(wǎng)布在第一主動導電輪上運動，使得不銹鋼網(wǎng)布也變成了陰極，在電流的作用下，鎳離子由陽極向陰極不銹鋼網(wǎng)布移動，帶動納米金剛石粉和微米金剛石顆粒逐步固定在不銹鋼網(wǎng)布上，鍍液中的鎳離子則在陰極不銹鋼網(wǎng)布被還原成原子并積聚在陰極不銹鋼網(wǎng)布表層，使不銹鋼網(wǎng)布在鍍鎳的同時鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒，在不銹鋼網(wǎng)布上形成弱吸附，納米金剛石粉和微米金剛石顆粒通過化學反應吸附在不銹鋼網(wǎng)布表面；b)加工工序已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布連續(xù)均勻的通過裝滿鍍液的第二電鍍槽，所述第二電鍍槽中插入有第二陽極鎳，以及布置有第一主動導電輪，第一主動導電輪通以直流電的電源后，鍍液中，第二陽極鎳的鎳會進行氧化反應，形成鎳離子，此時第二主動導電輪為陰極，已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布在第二主動導電輪上運動，使得鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布也變成了陰極，在電流的作用下，鎳離子向陰極不銹鋼網(wǎng)布上沉積，納米金剛石粉和微米金剛石顆粒被牢固的固定在不銹鋼網(wǎng)布上，在相鄰的微米金剛石顆粒之間，有更細的直徑在20～30nm的納米金剛石粉沉積在不銹鋼網(wǎng)布上；步驟三、鍍后處理已鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)離開第二電鍍槽，經(jīng)清洗和烘干后由收布張力輪收布。
2.一種如權利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的裝置，其特征在于所述裝置包括 放布張力輪(A)、第一傳動張緊輪(C)、第二傳動張緊輪(E)、第三傳動張緊輪(F)、第四傳動 張緊輪(H)、第一主動導電輪(D)、第二主動導電輪(G)、第一電鍍槽(L)、第二電鍍槽(N)、存放金剛石的400目網(wǎng)形槽(K)、收布張力輪(M)、第一陽極鎳(P)和第二陽極鎳(Q)，所述 第一電鍍槽(L)和第二電鍍槽(N) —前一后布置，存放金剛石的400目網(wǎng)形槽(K)置于第 一電鍍槽(L)內(nèi)，第一陽極鎳(P)和第二陽極鎳(Q)分別插入第一電鍍槽(L)和第二電鍍 槽(N)中，第一主動導電輪(D)和第二主動導電輪(G)分別置于所述存放金剛石的400目 網(wǎng)形槽(K)和第二電鍍槽(N)中，所述第一傳動張緊輪(C)和第二傳動張緊輪(E) —前一 后布置于第一主動導電輪(D)上方，放布張力輪(A)布置于第一傳動張緊輪(C)前方；所述 第三傳動張緊輪(F)和第四傳動張緊輪(H) —前一后布置于第二主動導電輪(G)上方，收 布張力輪(M)布置于第四傳動張緊輪(H)后方。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法，其特征在于所述第一主 動導電輪和第二主動導電輪直徑為300mm，第一主動導電輪和第二主動導電輪的1/3浸入 鍍液和第二鍍液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)生產(chǎn)電鍍鉆石砂布的方法及其裝置，所述方法包括以下工藝過程一、將納米金剛石粉制成納米金剛石粉懸浮液，將鍍液置于第一電鍍槽和第二電鍍槽中，再將納米金剛石粉懸浮液與微米金剛石顆?；旌虾螅砑拥酱娣沤饎偸?00目網(wǎng)形槽中；二、將不銹鋼網(wǎng)布連續(xù)均勻的通過存放金剛石的400目網(wǎng)形槽，不銹鋼網(wǎng)布在鍍鎳的同時鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒；已經(jīng)鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布連續(xù)均勻的通過第二電鍍槽，納米金剛石粉和微米金剛石顆粒被牢固的固定在不銹鋼網(wǎng)布上；三、已鍍上納米金剛石粉和微米金剛石顆粒的不銹鋼網(wǎng)布經(jīng)離開第二電鍍槽，經(jīng)清洗和烘干后由收布張力輪收布。本發(fā)明可以做成連續(xù)的加長的鉆石砂帶、且砂布壽命較長。
文檔編號B24D18/00GK101879707SQ20101019998
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權日2010年6月10日
發(fā)明者莊政偉 申請人:江蘇鋒菱超硬工具有限公司