荥阳市光明金刚石实业有限公司

高温钎焊性能比电镀金刚石工具优异得多

德国的A Trenker等在钎焊过程中分别采用了镍基活性钎料和镍基钎料来实现金刚石与基体的结合金刚石电镀磨头。由与电镀工具的对比图可以看出金刚石工具电镀，高温钎焊金刚石工具的性能比电镀金刚石工具优异得多，钎焊工具起始磨削性能是电镀工具的3.5倍以上，寿命是电镀工具的3倍以上；

由于钎焊工具有较大的容屑空间，金刚石磨粒有较大的自由切削面且磨粒间空间较多，使切屑很容易被排除，所以钎焊金刚石工具的磨削性能好。

固结磨具按所用磨料的不同，可分为普通磨料固结磨具和超硬磨料固结磨具。前者用刚玉和碳化硅等普通磨料，后者用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料制成。

普通磨料固结磨具是由结合剂将普通磨料固结成一定形状金刚石锯片电镀，并具有一定强度的磨具。一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。

电阻率及耐腐蚀性

表面电阻率是称量膜层耐蚀性的重要指标。类金刚石膜表面电阻高，在腐蚀介质中表面出极高的化学惰性，从而保护基底金属免遭外界腐蚀介质的溶蚀。一般含氢的DLC膜电阴率比不含氢的DLC膜的高，这也许是氢稳定了sp3键的缘故。沉积工艺对DLC膜遥电阴率有影响，另外离子束能量对类金刚石膜层电阴率也有较大的影响金刚石磨盘电镀，随着离子束能量增加大阴率增大。

金刚石厚膜刀具的焊接工艺

激光切割：CVD金刚石膜硬度高、不导电(现已有导电型CVD金刚石，但其电阻率很大)、耐磨性极强，常规的机械加工和线切割等方法不适合于CVD金刚石厚膜的切割。的加工方法是激光切割。

一次焊接是指在真空条件下将CVD金刚石厚膜焊接至某些基体上，形成复合片。金刚石与一般金属间的可焊接性极差。

目前，金刚石厚膜刀具的焊接工艺主要采用表面金属化的方法。焊料为含钛的银铜合金，钛的作用是在焊接加热过程中与金刚石膜表面反应，产生TiC中间层，使金刚石膜表面金属化，从而提高焊接强度。

焊接用基体通常为K类硬质合金。在高真空条件下，采用扩散焊加钎焊的工艺，Ag-Cu-Ti合金作中间层，将金刚石厚膜焊接在硬质合金基体上，焊接强度满足切削加工要求。

电镀磨头在电镀中需要注意什么？  电镀磨头磨削性能优越，适于成形和高速磨削。但磨头不宜进行直接修整，磨头制造精度成为影响后加工精度的重要因素。外镀磨头制造工艺简单、成本低，但外露切刃参差不齐，初始磨削型面精度难以提高，且磨头耐用度低，磨料损失严重，这是目前国内外电镀CBN磨头使用中普遍存在的问题。下面金刚石工具来为大家分析一下电镀磨头在电镀中需要注意的事情：

1、必须对磨头基体表面采用严格的前处理工序；

2、需要对CBN磨粒进行严格筛选，以减少颗粒的尺寸差分布；

3、利用化学处理过程有效去除磨粒表面污渍，提高磨粒的润湿能力；

4、磨头尖角处采用大弧平滑接合，从而优化边缘区域的电流分布；

5、采用局部间断上砂装置，充分利用“散极”改变电流密度分布造成局部稳定上砂区，可减少上砂时间1/3-1/2，而且很好地保证了植砂期间沉积镀层的均匀性；

6、加厚镀初期电镀参数应适当降低；

7、镀后处理工艺可大大减小氢脆倾向，使镀层结合力提高4倍以上。

金刚石磨头特性和工件精度的关系

在成型磨削时，要保证工件的几肘形状精度，磨头的硬度 不能太软。例如，磨削曲轴轴颈时，为了保证工件的圆角，砂 轮的硬度要选ZY^2的磨头，更重要的是磨头的硬度要均勻; 否则，磨头的磨损就不均勻而影晌工件成型表面的精度。磨头 的组织要紧密而均勻，否则，同样会造成不均勻磨损而影响工 件精度。粒度过粗容易遣成磨头不均勻。

在三种常用结合剂中，以陶瓷结合剂容易保持形状的正 确性，另外，在陶瓷结合剂中加入一定的化学元素，能较好的 保持磨头型面的几何形状。例如采用含硼、铅元素的陶瓷结合 剂磨头磨削螺纹时，能取得较好的效果。

金刚石磨头结合剂及其选择

结合剂是把许多细小的磨粒粘结在一起而组成金刚石磨头的材 料。它的种类很多，常用的结合剂有以下几种：

陶安结合剂(代号A):它是一种无机结合剂，由粘土、 长石和其它天然的硅铝酸盐材料为原料配合制得。

这种结合剂的应用范围广，能做成各种粒度、硬度、组 织、形状和尺寸的金刚石磨头。陶瓷结合剂的性能稳定，不受天气、 溫度变化的影响，能耐水、耐热而不变质，能适应加各种冷却 液的磨削，也可干磨。陶瓷结合剂做的金刚石磨头比有机结合剂金刚石磨头 的气孔率大，磨削效率髙，磨损小，能较好的保持磨头的几何 形状，适用于成型磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等。

但是，陶瓷结合剂金刚石磨头脆性大，不能受剧烈的振动。一般 的陶瓷磨头只能在35米/秒以內的速度下使用，再髙的速度，则 须用特殊的陶瓷结合剂。

陶瓷结合剂按照它的耐火度不同分为烧熔结合剂和烧结结 合剂两类。各种刚玉金刚石磨头都是用烧熔结合剂制造，而各种碳化 硅金刚石磨头一般则用烧结结合剂制造。现在，已有用烧熔结合剂制 造的碳化硅磨头，这种磨头的机槭强度高，结构疏松，透气性 和自说性好，切削，用烧熔结合剂绿碳化眭磨头磨削T

此外，在陶瓷结合剂中加入硼、铅元素，可以提高金刚石磨头的 强度和韧性;在磨削小螺距螺纹时，可以获得较好的磨削效 果0

树脂结合剂(代号S):这是一种有机结合剂。用这种结 合剂制造的金刚石磨头强度高，有一定的弹性，•可制造丁作速度高于 50米/秒的磨头和很薄的磨头。它的应用范围仅次于陶瓷结合 剂，在下面一些工序中用得多：