多層超薄金剛石刀片的加工方法
【專(zhuān)利摘要】一種多層超薄金剛石刀片的加工方法，采用電沉積成形法，以表面磨光處理奧氏體不銹鋼板為陰極基板；電解鎳板為陽(yáng)極基板；選用內(nèi)應(yīng)力較低的氨基磺酸鹽型電解液，包括氨基磺酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鈷、硼酸和粒度為2μm~30μm金剛石砂粒；采用轉(zhuǎn)速可調(diào)攪拌器；將兩極板置入電解液中，陰極基板接通電源負(fù)極，陽(yáng)極基板接通電源正極，攪拌器以一定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上，在同一電解液中，通過(guò)在不同時(shí)間段調(diào)整電流值和陰極基板在電解槽中位置可得到粒度大小和集中度不同的多層復(fù)合沉積層，脫模后，經(jīng)加工至規(guī)定尺寸得到所需的多層結(jié)構(gòu)超薄金剛石刀片。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、可操作性好、成本低并具有加工質(zhì)量好，結(jié)合力好，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多層超薄金剛石刀片的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金剛石刀具制造領(lǐng)域，特別是一種多層超薄金剛石刀片的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硅晶圓具有高硬度、低扨性、高熔點(diǎn)、低傳熱性等特點(diǎn)，大量應(yīng)用在IC (半導(dǎo)體元件，integratedcircuit)產(chǎn)品，隨差制造技術(shù)的不斷提升，IC的集成度越來(lái)越高,要求硅片的布線寬度越來(lái)越窄，預(yù)留的切割道寬度也是越來(lái)越窄，現(xiàn)有的硅片切割道寬度可達(dá)50^100 u m0超薄金剛石刀片以刀片薄、精度高、強(qiáng)度高、剛性好、內(nèi)應(yīng)力小等特點(diǎn)，已成為當(dāng)今主流的硅片分片刀具。
[0003]近年來(lái)我國(guó)的IC產(chǎn)品制造業(yè)迅猛發(fā)展，對(duì)超薄金剛石刀片需求量急速膨脹，但同進(jìn)口刀片相比，國(guó)產(chǎn)刀片在加工質(zhì)量和使用壽命方面差距較大。目前，進(jìn)口超薄金剛石刀片市場(chǎng)占有率仍高于85%，分析超薄金剛石刀片加工機(jī)理可知，導(dǎo)致硅片切口崩裂、崩刀、刀具不耐用的主要原因是金剛石砂粒的脫落，產(chǎn)生沖擊并加速刀片磨損，特別是相對(duì)較大粒度的金剛石砂粒的脫落，直接造成硅片或刀片破損。現(xiàn)有的超薄金剛石刀片多為單一復(fù)合層結(jié)構(gòu)沉積法成形，陰極置入電解液中調(diào)整好參數(shù)，達(dá)到厚度后取出進(jìn)行后處理加工。這樣，不同粒徑的金剛石砂粒在整個(gè)刀片中的分布是相同的，部分粒徑大的金剛石砂粒分布在兩側(cè)面，增大了金剛石砂粒的脫離機(jī)率，造成工件崩口或崩刀，降低了使用壽命。
[0004]現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)中記載了多層超薄金剛石刀片的加工方法，主要包括兩種，其一是在一種電解液中改變金剛石砂粒的集中度分層，但不改變粒度分布狀況；其二是在兩種電解液中分時(shí)沉積成形，但電解槽間轉(zhuǎn)序?qū)Φ镀桩a(chǎn)生層間剝離，致使刀片質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種多層超薄金剛石刀片的加工方法，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、可操作性好、成本低并具有加工質(zhì)量好，結(jié)合力好，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:包括以下步驟:
1)用35(T500g/L的氨基磺酸鎳、l(T40g/L的氨基磺酸鈷、l(T40g/L的氯化鎳、2(T50g/L硼酸和0.4^1.0g/L粒度2~40 u m的金剛石砂粒配制電解液；
2)將陽(yáng)極基板接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器勻速攪拌電解液，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積；
3)將陰極基板與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度較小的金剛石砂粒層，形成一定厚度的較小粒度的金剛石砂粒復(fù)合層后，將陰極基板逐漸向粒度逐漸增大的金剛石砂粒層下降，形成一定厚度的較大粒度的復(fù)合層后，將陰極基板逐漸向粒度逐漸減小的金剛石砂粒層上升，直到返回原位置，在陰極基板上形成至少三層復(fù)合層后，取出陰極基板；
4)陰極基板脫模，將脫模后的沉積復(fù)合層加工至規(guī)定尺寸即得成品。[0007]優(yōu)選的，所制得的金剛石刀片為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，加工方法的步驟3)中將陰極基板與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中粒度為2飛u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)2(T40min形成第一復(fù)合層后將陰極基板下降至粒度為5~10 u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)4(T70min形成第二復(fù)合層后將陰極基板升至粒度為2飛u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)2(T40min陰極板上形成第三層沉積復(fù)合層后，取出陰極基板。
[0008]優(yōu)選的，將步驟3)中的陰極基板在電解槽中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，提高沉積效果，進(jìn)而提高刀片質(zhì)量。
[0009]優(yōu)選的，為提高刀片質(zhì)量，配制的電解液中氨基磺酸鎳為40(T450g/L，氨基磺酸鈷為2(T30g/L，氯化鎳為15~25g/L，硼酸為30~35g/L，金剛石砂粒為0.5~0.8g/L。
[0010]優(yōu)選的，為選用粒度為2 10 ii m的金剛石砂粒,提聞沉積效果,進(jìn)而提聞刀片質(zhì)量。
[0011]優(yōu)選的，將電解液的溫度維持在45(TC，提高沉積效果，進(jìn)而提高刀片質(zhì)量。
[0012]優(yōu)選的，將電解液的pH調(diào)整為3.5^4.0，。
[0013]優(yōu)選的，陰極基板選用表面磨光處理的奧氏體不銹鋼板或預(yù)處理的鋁合金基體，提高沉積效果，脫模更效果更好，進(jìn)而提高刀片質(zhì)量。
[0014]優(yōu)選的，所述攪拌器的攪拌時(shí)間為形成每層復(fù)合層沉積時(shí)間的1/4~1/3。
[0015]需要說(shuō)明的是:本發(fā)明的加工方法不同于線鋸，線鋸的基體(金屬絲)在電沉積過(guò)程中一直處于最內(nèi)側(cè)，沒(méi)有脫模這一步驟，因此無(wú)需考慮內(nèi)應(yīng)力的問(wèn)題。線鋸在工作時(shí)需用外力張緊，而超薄金剛石刀片以?xún)?nèi)孔定位安裝在刀架上，刀片外緣(切削刃口)靠刀片自身支撐。工作時(shí)刀片轉(zhuǎn)速極高，因此對(duì)刀片的平整度要求極其嚴(yán)格。采用金剛石鍍膜線鋸的加工方法無(wú)法達(dá)到本發(fā)明的目的，這兩種制備工藝根本不同。
[0016]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是:多層超薄金剛石刀片在同一電解液槽中完成，降低了設(shè)備投入成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。由于不同粒度的金剛石砂粒在電解液中形成有規(guī)律遞減的粒度梯度(由電解槽槽底至槽口)，因此電流在不同金剛石砂粒粒度的沉積層的集中度不同。通過(guò)改變電流值和陰極基板在電解槽中的高度差，實(shí)現(xiàn)分層電沉積。
[0017]奧氏體不銹鋼板耐蝕性好，由于本陰極基板需要重復(fù)使用，反復(fù)酸洗處理，如果產(chǎn)生銹點(diǎn)，將造成脫模困難，同時(shí)銹蝕的凹坑過(guò)大沉積的刀片會(huì)有凸起，導(dǎo)致刀片厚超差，這時(shí)陰極基板就只能廢掉重新加工了，否用它沉積成形的刀片切削過(guò)程中，凸起會(huì)產(chǎn)生較大阻力，會(huì)生產(chǎn)切口崩裂或崩刀。
[0018]在厚度允許的情況下，沉積成形的超薄金剛石刀片為多層(優(yōu)選為三層，中間層為5^10 u m的金剛石砂粒，外層為2飛u m的金剛石砂粒)，由中間層至外層金剛石砂粒的粒徑遞減。工作時(shí)，由于外層金剛砂粒粒度較小，先于中間層的金剛石砂粒脫落，產(chǎn)生的沖擊也小，而中間層逐漸磨損，相當(dāng)于給刀片開(kāi)刃過(guò)程，減小較大金剛石砂粒大塊脫落的機(jī)率。
[0019]金剛石刀片在工作過(guò)程中需要超高速旋轉(zhuǎn)(1800(T60000r/min)，若刀片不平整極易碎裂引發(fā)事故。因此，生產(chǎn)過(guò)程必須對(duì)刀片的平整度嚴(yán)格把關(guān)，為滿(mǎn)足這一指標(biāo)則必須降低沉積層的內(nèi)應(yīng)力，減小刀片加工過(guò)程中的的形變量。以此為動(dòng)機(jī)，調(diào)整電解液中各組分的配比、電沉積過(guò)程中電解液的電流密度、電解液溫度、PH等參數(shù)，從而保證制備的刀片的質(zhì)量。由于通過(guò)合理調(diào)整電解液中氨基磺酸鈷含量和電流密度值，可以制得內(nèi)力很低的沉積層，且鈷比鎳具有更高的 硬度與更好的溫度耐受性，因此加入一定量的氨基磺酸鈷可改善刀片的質(zhì)量。[0020]采用轉(zhuǎn)速可調(diào)的攪拌器，以適應(yīng)多種電解槽，電解槽形狀、陰極和陽(yáng)極基板的位置不同，則需要提供不同的攪拌力避免金剛石砂粒在槽底沉淀，保證電解中金剛石砂粒的粒度梯度，從而保證金剛石刀片的生產(chǎn)質(zhì)量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。[0022]圖1是本發(fā)明的方法中電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的方法所得三層復(fù)合層金剛石刀片的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的三層復(fù)合層金剛石刀片的流程簡(jiǎn)圖。[0023]圖中序號(hào)說(shuō)明:1陰極基板、2陽(yáng)極基板、3電解液、4攪拌器、5電解槽。
【具體實(shí)施方式】[0024]實(shí)施例1 根據(jù)圖r3詳細(xì)闡明本發(fā)明多層超薄金剛石刀片的加工方法，采用電沉積成形法，具體步驟如下: 1)用350g/L的氨基磺酸鎳、10g/L的氨基磺酸鈷、10g/L的氯化鎳、20g/L硼酸和0.6g/L粒度2~10 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為45 ~50。。。[0025]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。[0026]3)電流值密度設(shè)為0.4A/dm2,陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2^4 u m的金剛石砂粒層，勻速攪拌5min后關(guān)閉攪拌器，15min后鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.5A/dm2，將陰極基板向粒度的金剛石砂粒層下降，勻速攪拌6min后關(guān)閉攪拌器，14min后形成第二復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.6A/dm2，將陰極基板向粒度7~10 的金剛石砂粒層下降，勻速攪拌IOmin后關(guān)閉攪拌器，30min后形成第三復(fù)合層(中間層)；電流值密度設(shè)為0.5A/dm2，將陰極基板向粒度4^7 u m的金剛石砂粒層上升，勻速攪拌6min后關(guān)閉攪拌器，14min后形成第四復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度21^的金剛石砂粒層上升(即返回原位置)，勻速攪拌5min后關(guān)閉攪拌器，15min后形成第五復(fù)合層，取出陰極基板。[0027]4)陰極基板用0.r0.3Mpa水流沖刷剝離(或加熱)脫模(如果陰極基板I進(jìn)行了轉(zhuǎn)化膜處理則需要加熱脫模)，將脫模后的沉積復(fù)合層采用電火花或精密沖壓加工至規(guī)定尺寸即得成品。[0028]實(shí)施例1制得五層刀片的第一、第五復(fù)合層厚度均為0.005mm,金剛石粒度范圍2~4 ii m ;第二、第四復(fù)合層厚度均為0.008mm,金剛石粒度范圍4~7 u m ;第三復(fù)合層(中間層)厚度為0.012mm,金剛石粒度范圍7~10 u m,總厚度0.038mm。[0029]工作時(shí)，由于外層金剛砂粒粒度較小，先于中間層的金剛石砂粒脫落，產(chǎn)生的沖擊也小，而中間層逐漸磨損，相當(dāng)于給刀片開(kāi)刃過(guò)程，減小較大金剛石砂粒大塊脫落的機(jī)率。改善切口質(zhì)量，而中間層粒度較高提高了刀片整體的剛性。綜合以上，采用本發(fā)明的方法后明顯改善了刀片的質(zhì)量，與同規(guī)格單復(fù)合層刀片相比，至少可延長(zhǎng)使用壽命25%。
[0030]實(shí)施例2
I)用425g/L的氨基磺酸鎳、25g/L的氨基磺酸鈷、25g/L的氯化鎳、35g/L硼酸和
0.8g/L粒度2~12 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為50^55 0C o
[0031]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。
[0032]3)電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2~7 y m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)30min鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.5A/dm2，將陰極基板向粒度7~12 的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)50min形成第二復(fù)合層(中間層)；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度2~7 y m的金剛石砂粒層上升(返回原位置)，經(jīng)過(guò)30min形成第三復(fù)合層，取出陰極基板。
[0033]實(shí)施例2制得三層刀片的第一、第三復(fù)合層厚度均為0.008mm，金剛石粒度范圍2^7 Um0第二復(fù)合層(中間層)厚度為0.013mm，金剛石粒度范圍7~12 y m，總厚度0.029mm。
·[0034]實(shí)施例3
I)用400g/L的氨基磺酸鎳、20g/L的氨基磺酸鈷、20g/L的氯化鎳、30g/L硼酸和
0.4g/L粒度2~20 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為45 ~50。。。
[0035]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。
[0036]3)電流值密度設(shè)為0.3A/dm2,陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2^8 u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)30min鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)30min形成第二復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.5A/dm2，將陰極基板向粒度12~20iim的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)50min形成第三復(fù)合層(中間層)；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度8~12 u m的金剛石砂粒層上升，經(jīng)過(guò)30min形成第四復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.3A/dm2，將陰極基板向粒度51 u m的金剛石砂粒層上升(即返回原位置)，經(jīng)過(guò)30min形成第五復(fù)合層，取出陰極基板。
[0037]4)陰極基板用0.r0.3Mpa水流沖刷剝離(或加熱)脫模(如果陰極基板I進(jìn)行了轉(zhuǎn)化膜處理則需要加熱脫模)，將脫模后的沉積復(fù)合層采用電火花或精密沖壓加工至規(guī)定尺寸即得成品。
[0038]實(shí)施例3制得五層刀片的第一、第五復(fù)合層厚度均為0.010mm，金剛石粒度范圍2~8 u m ;第二、第四復(fù)合層厚度均為0.015mm,金剛石粒度范圍8~12 u m ;第三復(fù)合層(中間層)厚度為0.026mm,金剛石粒度范圍12~20 u m,總厚度0.076mm。
[0039]實(shí)施例4
I)用475g/L的氨基磺酸鎳、35g/L的氨基磺酸鈷、35g/L的氯化鎳、45g/L硼酸和
1.0g/L粒度2~10 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為45 ~50。。。
[0040]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。
[0041]3)電流值密度設(shè)為0.3A/dm2，陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2^4 u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)30min鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度4飛u m的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)40min形成第二復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.5A/dm2，將陰極基板向粒度61 的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)50min形成第三復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.6A/dm2，將陰極基板向粒度8~10 y m的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)60min形成第四復(fù)合層(中間層)；電流值密度設(shè)為0.5A/dm2，將陰極基板向粒度61 u m的金剛石砂粒層上升，經(jīng)過(guò)50min形成第五復(fù)合層；電流值密度設(shè)為
0.4A/dm2,將陰極基板向粒度4飛u m的金剛石砂粒層上升,經(jīng)過(guò)40min形成第六復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.3A/dm2，將陰極基板向粒度的金剛石砂粒層上升(即返回原位置)，經(jīng)過(guò)30min形成第七復(fù)合層，取出陰極基板。
`[0042]4)陰極基板用0.r0.3Mpa水流沖刷剝離(或加熱)脫模(如果陰極基板I進(jìn)行了轉(zhuǎn)化膜處理則需要加熱脫模)，將脫模后的沉積復(fù)合層采用電火花或精密沖壓加工至規(guī)定尺寸即得成品。
[0043]實(shí)施例4制得五層刀片的第一、第七復(fù)合層厚度均為0.006mm，金剛石粒度范圍2~4 ii m ;第二、第六復(fù)合層厚度均為0.010mm，金剛石粒度范圍4~6 y m ;的第三、第五復(fù)合層厚度均為0.012mm,金剛石粒度范圍6、u m ;第四復(fù)合層(中間層)厚度為0.014mm,金剛石粒度范圍8~10 u m,總厚度0.070。
[0044]實(shí)施例5
I)用450g/L的氨基磺酸鎳、30g/L的氨基磺酸鈷、30g/L的氯化鎳、40g/L硼酸和
0.8g/L粒度2~30 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為50^55 0C o
[0045]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。
[0046]3)電流值密度設(shè)為0.3A/dm2,陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2飛u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)25min鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.6A/dm2，將陰極基板向粒度Cieil m的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)25min形成第二復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.9A/dm2，將陰極基板向粒度16~30iim的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)40min形成第三復(fù)合層(中間層)；電流值密度設(shè)為0.6A/dm2，將陰極基板向粒度6~16 u m的金剛石砂粒層上升，經(jīng)過(guò)25min形成第四復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.3A/dm2，將陰極基板向粒度2飛u m的金剛石砂粒層上升(即返回原位置)，經(jīng)過(guò)25min形成第五復(fù)合層，取出陰極基板。
[0047]4)陰極基板用0.r0.3Mpa水流沖刷剝離(或加熱)脫模(如果陰極基板I進(jìn)行了轉(zhuǎn)化膜處理則需要加熱脫模)，將脫模后的沉積復(fù)合層采用電火花或精密沖壓加工至規(guī)定尺寸即得成品。
[0048]實(shí)施例5制得五層刀片的第一、第五復(fù)合層厚度均為0.008mm,金剛石粒度范圍2飛u m ;第二、第四復(fù)合層厚度均為0.020mm,金剛石粒度范圍6~16 u m ;第三復(fù)合層(中間層)厚度為0.036mm,金剛石粒度范圍16~30 u m,總厚度0.092mm。
[0049]實(shí)施例6
I)用375g/L的氨基磺酸鎳、15g/L的氨基磺酸鈷、15g/L的氯化鎳、25g/L硼酸和
0.4g/L粒度2~40 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為45 ~50。。。
[0050]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。
[0051]3)電流值密度設(shè)為0.6A/dm2,陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2^20 u m的金剛石砂粒層，勻速攪拌IOmin后關(guān)閉攪拌器，20min后鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為1.2A/dm2，將陰極基板向粒度·的金剛石砂粒層下降，勻速攪拌20min后關(guān)閉攪拌器，50min后形成第二復(fù)合層(中間層);電流值密度設(shè)為0.6A/dm2，將陰極基板向粒度2~20 u m的金剛石砂粒層上升，勻速攪拌IOmin后關(guān)閉攪拌器，20min后形成第三復(fù)合層，取出陰極基板。
[0052]4)陰極基板用0.r0.3Mpa水流沖刷剝離(或加熱)脫模(如果陰極基板I進(jìn)行了轉(zhuǎn)化膜處理則需要加熱脫模)，將脫模后的沉積復(fù)合層采用電火花或精密沖壓加工至規(guī)定尺寸即得成品。
[0053]實(shí)施例1制得五層刀片的第一、第三復(fù)合層厚度均為0.025mm,金剛石粒度范圍2~20 u m ;第二復(fù)合層(中間層)厚度為0.050mm,金剛石粒度范圍20~40 u m,總厚度0.10mm。
[0054]實(shí)施例7
I)用500g/L的氨基磺酸鎳、40g/L的氨基磺酸鈷、40g/L的氯化鎳、50g/L硼酸和
1.0g/L粒度2~30 u m的金剛石砂粒配制電解液，電解液的pH為3.5^4.0，并保持其溫度為55 ~60。。。
[0055]2)陽(yáng)極基板2選用電解鎳板，除油、活化，然后將陽(yáng)極基板2接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器4勻速攪拌電解液3，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽5槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積。
[0056]3)電流值密度設(shè)為0.3A/dm2,陰極基板I選用表面磨光后的奧氏體不銹鋼板，除油，然后將陰極基板I與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度2^8 u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)30min鎳離子和金剛石砂粒共析在陰極基板上形成第一復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度f(wàn)ieym的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)50min形成第二復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.8A/dm2，將陰極基板向粒度16~30iim的金剛石砂粒層下降，經(jīng)過(guò)60min形成第三復(fù)合層(中間層)；電流值密度設(shè)為0.4A/dm2，將陰極基板向粒度8~16 u m的金剛石砂粒層上升，經(jīng)過(guò)50min形成第四復(fù)合層；電流值密度設(shè)為0.3A/dm2，將陰極基板向粒度21 u m的金剛石砂粒層上升(即返回原位置)，經(jīng)過(guò)30min形成第五復(fù)合層，取出陰極基板。
[0057]4)陰極基板用0.r0.3Mpa水流沖刷剝離(或加熱)脫模(如果陰極基板I進(jìn)行了轉(zhuǎn)化膜處理則需要加熱脫模)，將脫模后的沉積復(fù)合層采用電火花或精密沖壓加工至規(guī)定尺寸即得成品。
[0058]實(shí)施例5制得五層刀片的第一、第五復(fù)合層厚度均為0.01Omm,金剛石粒度范圍2^8 u m ;第二、第四復(fù)合層厚度均為0.020mm,金剛石粒度范圍8~16 u m ;第三復(fù)合層(中間層)厚度為0.040mm,金剛石粒度范圍16~30 u m,總厚度0.10mm。
[0059]實(shí)施例f 7電解液配方如下表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:包括以下步驟: 1)用35(T500g/L的氨基磺酸鎳、l(T40g/L的氨基磺酸鈷、l(T40g/L的氯化鎳、2(T50g/L硼酸和0.4^1.0g/L粒度2~40 u m的金剛石砂粒配制電解液； 2)將陽(yáng)極基板接通電源正極后置于電解液中，啟動(dòng)攪拌器勻速攪拌電解液，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，使金剛石砂粒由電解槽槽底至槽口梯度分布，槽底無(wú)金剛石砂粒沉積； 3)將陰極基板與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中，陰極基板首先置于粒度較小的金剛石砂粒層，形成一定厚度的較小粒度的金剛石砂粒復(fù)合層后，將陰極基板逐漸向粒度逐漸增大的金剛石砂粒層下降，形成一定厚度的較大粒度的復(fù)合層后，將陰極基板逐漸向粒度逐漸減小的金剛石砂粒層上升，直到返回原位置，在陰極基板上形成至少三層復(fù)合層后，取出陰極基板； 4)陰極基板脫模，將脫模后的沉積復(fù)合層加工至規(guī)定尺寸即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述步驟3)中將陰極基板與電源負(fù)極接通后置于同一電解槽中粒度為2飛的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)2(T40min形成第一復(fù)合層后將陰極基板下降至粒度為5~10 u m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)4(T70min形成第二復(fù)合層后將陰極基板升至粒度為2飛y m的金剛石砂粒層，經(jīng)過(guò)2(T40min陰極板上形成第三層沉積復(fù)合層后，取出陰極基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述步驟3)中的陰極基板在電解槽中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述電解液中氨基磺酸鎳為40(T450g/L，氨基磺酸鈷為2(T30g/L，氯化鎳為15~25g/L，硼酸為30~35g/L，金剛石砂粒為0.5~0.8g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述金剛石砂粒的粒度為2~IOii m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述電解液的溫度為45飛(TC。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述電解液的pH為3.5~4.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述陰極基板選用表面磨光處理的奧氏體不銹鋼板或預(yù)處理的鋁合金基體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層超薄金剛石刀片的加工方法，其特征是:所述攪拌器的攪拌時(shí)間為形成每層復(fù)合層沉積時(shí)間的1/4~1/3。
【文檔編號(hào)】C25D21/12GK103590091SQ201310586217
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】劉繼文, 劉謙, 肖躍軍, 韓新博, 王濤, 錢(qián)江, 張大林, 王雪, 宋林紅 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)儀表科學(xué)研究院有限公司