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郑州华晶金刚石股份有限公司

电镀金刚线的产品质量控制

来源:金刚线与线锯微粉   2017-10-23  加入收藏  打印  字体【 |  | 

       1、生产线

       线锯的生产线是线锯生产的关键设备,生产线的质量直接影响线锯的质量好坏。生产线的恒流电源要稳定,恒流效果要好。恒流电源如果波动太大势必影响线锯质量的稳定性,不利于工艺的控制,因此要特别关注恒流电源的控制效果。

       上砂是线锯生产的关键工序,上砂槽的结构、运动轨迹要合理。目前的生产线,基本都是参照十多年前日本的生产线而建造的,随着线锯生产技术的发展,原来上砂槽的结构、运动轨迹已不能满足技术进步的需要,因此要想生产出优质的线锯,必须对上砂槽不合理的结构和运动轨迹进行改进。目前有实力的企业已进行了改进,取得了良好的效果。

       加厚镀工序。要注意线锯在加厚镀镀槽的有效滞留长度。有效滞留长度短不利于工艺的调整和稳定,也不利于提高线锯的镀层质量。不少企业对加厚镀槽进行了改进,改进的方式,一是加长镀槽,而是增加环绕圈数。不同的厂家有不同的改进方式,有的是根据自己的工艺,完全自己设计、自己组装生产线。

       2、检验仪器

       检验仪器是质量控制的眼睛,没有相应的检验仪器,质量控制就无从谈起。对于机械强度、几何尺寸等检验仪器、工具等,检测项目单一,仪器的原理操作比较简单,只要周期验证或校准,确保检验结果准确可靠即可。检测仪器包括:拉力试验机、扭力试验机、显微组织分析仪、千分尺、微粉粒度分析仪、颗粒形状分析仪、金刚石线锯表面形貌分析仪,扫描电子显微镜等。

       对于微粉粒度分析仪、颗粒形状分析仪、金刚石线锯表面形貌分析仪、扫描电子显微镜等比较复杂的仪器,由于检测项目多,原理和操作都比较复杂。必须充分理解掌握仪器的原理,才能充分利用好仪器,发挥仪器应有的效用。如果不能理解掌握其原理就不能很好的利用仪器,也就发挥不了作用,也难以控制好线锯产品的质量。

       例如,要控制好微粉质量就必须理解D10、D50、D90、分布宽度、偏心率、大颗粒、圆度、椭圆度等概念的含义,能够看懂粒度分布图,知道各参数对微粉质量有什么影响。(关于微粉质量控制各参数的物理意义将列专题详细讲述)

       3、生产工艺

       线锯生产工艺是线锯生产的核心。线锯生产工艺包括电镀液的配方、电镀液的补充、特殊助剂的添加、基体线表面活化处理、预镀、上砂、镀层加厚、氢脆处理、在线视频监控等。表面活化处理,处理的不能太过,也就是经过活化处理工序后,基体丝径的减小不能大于0.5μm。

       上砂工序

       注意微粉的分散。分散包括物理分散和化学分散。物理分散主要是指采用振动和超声方法进行分散;化学分散是指通过添加化学分散剂促进微粉颗粒的分散。如果分散不好,就无法保证上砂效果好。微粉的分散有槽外分散和槽内分散。槽外分散非常关键,是一种综合分散,包括物理分散和化学分散。入槽后主要是靠运动轨迹分散。合理利用物理和化学分散方式,确保微粉分散均匀。对于依靠磁性上砂的要根据微粉的镀覆情况,合理选择磁性的大小。微粉分散均匀,槽内运动轨迹以及磁性选择协调合理,才能确保上砂效果好。

       对于立式上砂,从理论上来说有利于上砂的均匀,但在目前生产中,并没有发挥出应有的优势,反而是立式上砂更显不稳定。这主要是立式上砂对微粉镀覆要求过高,导致微粉镀覆难以保证质量稳定,也就导致立式上砂的不稳定。上砂不稳定,线锯产品质量就不稳定。

       上砂工艺不但要控制上砂的分散性,还要控制上砂量的多少。能够灵活地控制上砂量的多少,才能真正确保系列产品质量的稳定,做到有的放矢。

       镀层加厚工序

       控制铁杂质及阳极钝化。阳极铁杂质不可小视。在镍金属中总含有少量的铁金属,好的镍阳极中铁的含量很低,而差的镍阳极中铁含量较高。铁杂质在镀镍溶液中是有害的。二价铁离子很容易被氧化成三价铁,而三价铁离子在pH值稍高时会形成氢氧化铁导致阳极钝化,电流效率低下,析出氢气,引起pH值的下降和镍离子浓度的降低。在这种情况下就可能引起镀层针孔增加、光亮度降低、溶液的稳定性降低等一系列质量问题的发生。应及时添加活化剂,防止阳极钝化

       阴极析氢导致镀层变脆,变得疏松。阴极附近的pH值较高,铁容易沉淀,这种氢氧化物就会夹杂在镀层中而使镀层发脆。氢气泡易停留在这种氢氧化铁的碱式盐上,而引起镀层针孔。铁杂质形成的氢氧化物还会使镀液浑浊,造成镀层粗糙。除了适当加入专用除铁剂外,还可以采用动态的方式,防止氢气停留在镀层表面,也有利于增加镀层密度。阴极析氢是最常见的问题,也是最容易被忽略的问题。在粗线电镀工艺中,阴极析氢现象可以被忽略,但在细线生产时,阴极析氢问题绝对要认真对待,否则很难确保线锯产品质量的提高。

       对镀液要及时补充,确保镀液的温度、pH值、镍离子的浓度稳定。根据有效滞留长度、微粉的颗粒形状、镀覆特性实验选择单位长度的电流密度。选择好单位滞留长度的电流密度,才有利工艺的调整。

       要保持线锯产品质量稳定,就必须保持磨料粒度、颗粒形状、磨料镀覆性能、电镀工艺协调一致。电镀工艺技术人员,是保证线锯产品质量的关键技术人员,因此作为一个电镀工艺工程师在定型一套电镀工艺时,必须明确了解自己所定型的工艺适合什么样的磨料、对磨料镀覆性能有哪些要求、单位有效滞留长度的电流密度是多少等。作为一个电镀工艺工程师,如果不能全面掌控整个系统的协调一致性,就不可能保证线锯产品质量稳定。

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关键词: 电镀  金刚线 
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