專利名稱：一種電鍍金剛石線鋸上砂設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電鍍金剛石線鋸上砂設備。
背景技術：
金剛石線鋸也稱為金剛線，是指利用電鍍工藝或樹脂結合的方法，將金剛石磨料固定在金屬絲上。電鍍型金剛石線鋸用電鍍的方法在金屬絲上沉積一層金屬(一般為鎳或鎳鈷合金)，并在金屬內固結金剛石磨料。
金剛石線鋸應用領域I、太陽能領域單晶硅硅棒或多晶硅硅錠的切方；硅片的切片。2、LED領域藍寶石晶棒開方、切片。3、其他領域釹磁石或鐵素體磁石等磁性材料；碳化硅及其他難切材料、各種基板；水晶切片；陶瓷切割。金剛石線鋸切割工藝優勢區別于以往的砂漿切割技術，金剛石線鋸切割采用多線切割技術。這種技術切割能力強，效率高，切縫窄；由于不使用砂漿，工作環境清潔。金剛石線鋸生產所需金剛石選材為了使金剛石磨料更加牢固的附著在鋼絲上，需要對金剛石進行處理預處理，就是對金剛石進行金屬層包裹，即在金剛石表面均勻的覆蓋一層鎳金屬(或其他金屬)，這種金剛石叫做鍍鎳金剛石。近些年來國內在售或使用中金剛石線鋸生產設備主要分為以下幾類I、早期埋砂法此類設備采用金剛石線鋸研發期間的生產方式，將芯線埋入金剛微粉中，并同時浸泡到瓦特溶液中進行鍍鎳，在鍍鎳過程中將靠近吸附在芯線表面金剛石微粉包裹到鎳鍍層中，達到上砂的目的；該方式有靜止埋砂法和繞輥連續運行埋砂兩種；2、水平繞輥式該類設備通過將芯線來回繞在帶有凹槽的兩個導電輥上，以增加電鍍的有效長度；該設備首先可以配合埋砂法使用，通過加長有效長度來增加電鍍上砂時間；其次該設備可以用于懸浮上砂法，即將繞輥后的芯線帶導電輥浸沒在攪動著的混合有金剛石微粉的瓦特溶液中進行電鍍，這樣在電鍍過程中鎳層便將落到或吸附到芯線表面上的金剛石微粉包裹到鎳鍍層中，達到上砂的目的。3、上下繞輥式該設備是將水平繞輥式的改進為豎直上下繞輥的方式，但此方法不可用于埋砂法，只能用于懸浮上砂法，目的在于改良金剛石微粉上鍍的均勻性；備注以上上砂方式中，也不排除有使用子母槽方式進行電鍍生產，但相對稀少；這樣除可以增加子槽中鍍液的更新速度，其他很多缺點依然存在，而且需要配置的鍍液比落地槽還要多；上述上砂設備存在如下缺點I、上砂均一性差
埋砂法容易造成金剛石微粉相互堆積，而繞輥式上砂會造成芯線表面金剛石微粉一邊多一邊少的問題；水平繞輥，由于芯線為水平運行，所以在水平面上方金剛石微粉較多，而相對側面和下方則較少；上下繞輥式，雖較水平繞輥式有很大改進但由于電鍍電流密度低，且芯線繞在導電輥上，芯線運行期間貼導電輥運行的一側的金剛石微粉極易脫落；2、電鍍電流密度低(跟陽極分布相關)由于以上三類方式中，由于芯線周圍沒有金屬陽極、或相對較少，或金屬陽極距離芯線較遠，導致在電鍍過程中，芯線在一定電鍍電壓下相對承受的 電流密度很低，嚴重影響電鍍及上砂效率；3、生產時需要金剛石微粉量大；由于本身上砂方式及設備限制，如埋砂法——必須使用大量的金剛石微粉將芯線埋到其中，微粉的用量可想而知；而其他懸浮上砂法，由于需要在導電輥與非導電輥間環繞數圈甚至數十圈，導致占用空間大；即使是不使用母子槽結構而將繞線結構直接置于落地槽中電鍍，其鍍槽體積也很大。4、繞輥方式本身缺陷繞輥圈數越多電鍍及上砂速度越快，但由此導致的問題也越嚴重；在電輥等之間繞的圈數越多，其生產前穿線則越繁雜，且生產過程中由于繞線輥得加工、安裝精度以及本身方式導致極易斷線；造成不可估量的生產風險；5、鍍液循環相對較慢，導致芯線周圍陽離子濃度低無法及時補充，除電鍍效率低夕卜，其鍍層容易產生氫脆；雖有后道驅氫工序，但仍存在風險。
發明內容
本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種電鍍金剛石線鋸上砂設備。本發明為實現上述目的，采用如下技術方案本發明一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，所述設備由上至下依次設置豎立管式上砂子槽、回液盒和鍍液母槽，回液盒內固定導向輪，芯線依次纏繞豎立管式上砂子槽底部的進線導電輪、導向輪后穿過豎立管式上砂子槽最后纏繞設置于豎立管式上砂子槽頂部的出線導電輪上，進線導電輪和出線導電輪經過并聯后連接到電鍍電源的負極上，豎立管式上砂子槽內的芯線周圍設置金屬陽極，金屬陽極與電鍍電源的正極連接，通過鍍液上水泵將鍍液從鍍液母槽中提升到豎立管式上砂子槽中。所述回液盒和鍍液母槽之間設置回液管。所述立管式上砂子槽下端設置上液口，水泵將鍍液從鍍液母槽中抽出從上液口提升進入豎立管式上砂子槽中。所述立管式上砂子槽上端設置溢流口，鍍液在豎立管式上砂子槽中上升至一定高度后，從溢流口中流出并回流回鍍液母槽。所述金屬陽極由3個鎳陽極按環型分布在芯線的周圍，鎳陽極通過導線并聯后，接入電鍍電源正極。所述鎳陽極表面最近點距離芯線在5_以內。
所述豎立管式上砂子槽為透明塑料管。本發明具有如下有益效果芯線表面上砂均勻由于本設備上砂子槽管為豎立方式，金剛石微粉在鍍液中均勻分布，因而在芯線周圍也均勻上鍍；且由于電鍍效率高從而鎳層相對比較厚，從而提高金剛石微粉在芯線上的把持力；出上砂子槽管只過一個導輪，芯線上前期固定上的金剛石微粉得到了最大程度的保留；不會出現芯線一側金剛石微粉嚴重脫落的現象。電流密度高、效率高、氫脆少由于上砂子槽管高度相對較高(同水平運行方式的普通上下子母槽結構)，鍍液在子槽管中從上到下的壓力大流速快，此方式大大提高了芯線周圍陽離子及金剛石微粉濃度的補充；最終在一定電壓下電鍍電流密度高，電鍍效率高，且氫脆較少；金屬陽極分布均勻且，陽極面積大；如圖2所示；芯線周圍安裝三塊金屬陽極且距離芯線表面不足5mm;此方式可很大程度上提高芯線在一定電壓下所能承受的電流，極大地提高了電流密度；其由于陽極環繞密布，鎳鍍層及金剛石微粉分布也極為均勻。結合上述兩點，芯線在電鍍過程中所能承受的電流密度比其他方式要高出數倍，這也是能夠提高電鍍效率的關鍵所在；需用鍍液少豎立管式子槽管徑小，所以電鍍配置的電鍍液也相對少；其中的金剛石微粉也相應很少。如I米的子槽管中體積在2-3L，作為母槽中預留循環鍍液總鍍液體積大約IOL左右。不易斷線由于整個設備中從頭到尾都都是單輪單槽通過，不存在回繞的情況；所以消除了芯線不同步的問題，生產時不會因拉力不均而斷線。
圖I :本發明整體結構示意圖。圖2 :本發明金屬陽極與芯線的結構位置示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述設備由上至下依次設置豎立管式上砂子槽4、回液盒7和鍍液母槽9，回液盒7內固定導向輪3，芯線I依次纏繞豎立管式上砂子槽4底部的進線導電輪2-1、導向輪3后穿過豎立管式上砂子槽4最后纏繞設置于豎立管式上砂子槽4頂部的出線導電輪2-2上，進線導電輪2-1和出線導電輪2-2經過并聯后連接到電鍍電源12的負極上，豎立管式上砂子槽4內的芯線I周圍設置金屬陽極11，金屬陽極11與電鍍電源12的正極連接，通過鍍液上水泵10將鍍液從鍍液母槽9中提升到豎立管式上砂子槽4中。本發明各個部件的說明如下芯線I :即生產金剛石線鋸所使用的基礎材料，在電鍍過程中作為連續移動陰極；通過如圖I方式依次繞在2-1、3、2-2這三個導輪上，在開機狀態時可連續通過豎立管式上砂子槽4 ；
導電輪2 :包括進豎立管式上砂子槽4底部的進線導電輪2-1和豎立管式上砂子槽4上方的出線導電輪(2-2);兩個導電論經過并聯后，連接到電鍍電源12負極上，使芯線I在電鍍中作為陰極；導電輪除了在電鍍過程中導電作用外，還有轉向功能，用于連接電鍍前處理部分和加厚部分；導向輪3 :該導向輪安裝時必須保證導線槽正對回液盒7上方穿線孔，以保證芯線I在運行過程中，不碰檫穿線孔和鎳陽極；豎立管式上砂子槽4 (或子槽管)該管道采用透明塑料市 售標準管加工而成，安裝時必須豎直保證芯線恰好從管道中心穿過；上液口 5 :位于豎立管式上砂子槽4較低的位置，可以為焊接件或其他密封方式安裝，保證鍍液不滲漏即可；混合有金剛石微粉的鍍液經過水泵10從鍍液母槽9中抽出，從該處提升進入豎立管式上砂子槽中，完成子槽中上液的工作；溢流口 6 :位于豎立管式上砂子槽4接近頂部的位置，可以為焊接件或其他密封方式安裝，保證鍍液不滲漏即可；鍍液在豎立管式上砂子槽中水位上升至一定高度后，從溢流口中流出，并回流回鍍液母槽9用于保證水位高度穩定，及上水多余鍍液的回流；回液盒7 :安裝在豎立管式上砂子槽4底部，其正面側板和頂板中心為穿線孔，底部為漏液孔；盒子中心為導向輪3的固定結構；該部件作用有固定導向輪，支撐上砂子槽管、另外可將從頂部穿線孔流下的鍍液收集后引流回鍍液母槽中。此部件放置固定在支架平臺上，起支撐整個豎立管式上砂子槽4及其附屬結構的作用；回液管8 :連接于回液盒7底板漏液孔處；該部分可以是垂直回到鍍液母槽中，也可以通過軟管連接后回到鍍液母槽；鍍液母槽9 :鍍液母槽主要作用為儲存鍍液，加裝攪拌裝置后可保持鍍液組分及金剛石微分混合均勻；從而保證電鍍時金剛石微粉的均勻；為方便操作或其他特殊要求，儲液母槽可以放置在回液管8等正下方，也可以放置支架外其他位置，采用軟管回液即可；鍍液上水泵10 :將鍍液從鍍液母槽9中提升到豎立管式上砂子槽4中；金屬陽極11 :一般為電鍍用鎳金屬陽極，其分布如圖2所示，由3個鎳陽極按環型分布在芯線I周圍，其表面最近點距離芯線I在5mm以內，很大限度的使陽極貼近陰極；三塊陽極通過導線并聯后，接入電鍍電源12正極，如圖2所示；電鍍電源12 :為電鍍過程中陰陽極間提供直流電或脈沖電流，以完成電鍍過程。
權利要求
1.一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述設備由上至下依次設置豎立管式上砂子槽(4)、回液盒(7)和鍍液母槽(9)，回液盒(7)內固定導向輪(3)，芯線(I)依次纏繞豎立管式上砂子槽(4)底部的進線導電輪(2-1)、導向輪(3)后穿過豎立管式上砂子槽(4)最后纏繞設置于豎立管式上砂子槽(4)頂部的出線導電輪(2-2)上，進線導電輪(2-1)和出線導電輪(2-2)經過并聯后連接到電鍍電源(12)的負極上，豎立管式上砂子槽(4)內的芯線(I)周圍設置金屬陽極(11)，金屬陽極(11)與電鍍電源(12)的正極連接，通過鍍液上水泵(10)將鍍液從鍍液母槽(9)中提升到豎立管式上砂子槽(4)中。
2.根據權利要求I所述的一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述立管式上砂子槽(4)下端設置回液盒(7)，回液盒(7)用于鍍夜回液到鍍液母槽(9)。
3.根據權利要求I所述的一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述立管式上砂子槽(4 )下端設置上液口( 5 )，水泵(10 )將鍍液從鍍液母槽(9 )中抽出從上液口( 5 )提升進入豎立管式上砂子槽中。
4.根據權利要求I或3所述的一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述立管式上砂子槽(4)上端設置溢流口(6)，鍍液在豎立管式上砂子槽(4)中上升至一定高度后，從溢流口中流出并回流回鍍液母槽(9 )。
5.根據權利要求I所述的一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述金屬陽極(II)由3個鎳陽極按環型分布在芯線(I)的周圍，鎳陽極通過導線并聯后，接入電鍍電源(12)正極。
6.根據權利要求5所述的一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述鎳陽極表面與芯線(I)間距在5mm以內。
7.根據權利要求5所述的一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，其特征在于所述豎立管式上砂子槽(4)采用透明塑料管，并采用垂直安裝方式作為電鍍子槽。
全文摘要
本發明公布了一種電鍍金剛石線鋸上砂設備，所述設備由上至下依次設置豎立管式上砂子槽、回液盒和鍍液母槽，回液盒內固定導向輪，芯線依次纏繞豎立管式上砂子槽底部的進線導電輪、導向輪后穿過豎立管式上砂子槽最后纏繞設置于豎立管式上砂子槽頂部的出線導電輪上，進線導電輪和出線導電輪經過并聯后連接到電鍍電源的負極上，豎立管式上砂子槽內的芯線周圍設置金屬陽極，金屬陽極與電鍍電源的正極連接，通過鍍液上水泵將鍍液從鍍液母槽中提升到豎立管式上砂子槽中。本發明所生產的金剛石線上砂均勻良好。生產過程電流密度高、效率高、鍍層及基材內應力小；需用鍍液少；不易斷線。
文檔編號C25D15/00GK102899705SQ20121031060
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者張國瑞, 牛吉云 申請人:無錫超亞環保設備有限公司