Способ изготовления отрезных кругов Советский патент 1993 года по МПК B24D17/00 

Фиг5

Изобретение относится к производству алмазосодержащего инструмента, в частности к изготовлению отрезных кругов гальваническим методом.

Цель изобретения - повышение стойкости инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления отрезных кругов гальваническим методом корпус круга выполняют с элементами-инициаторами адге- зии, равномерно расположенными на его периферии и элементам-инициаторам адге- зии придают спиралевидную форму. Высота элемента определяется зависимостью

H B + 2/3Bi,

где Н - высота элемента-инициатора адге- зии:

B,Bi - толщина абразивного покрытия, нанесенного на первой и второй стадиях соответственно.

На фиг.1 показан круг с элементами- инициаторами адгезии; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - пакет корпусов после нанесения нижнего алмазосодержащего слоя, сечение; на фиг.4 - то же, после нанесения двухслойного алмазосодержащего покрытия, сечение; на фиг.5-готовый инструмент, сечение.

Предлагаемый способ реализован при изготовлении методом гальваностегии алмазных отрезных кругов, предназначенных для разрезания слитка из монокристаллического германия и кремния диаметром 40 мм на заготовки (пластины) и включает в себя следующие технологические операции.

Корпус 1 круга АКВР, 257 х 100 х 0,25 мм, материал - ст. 65 Г ГОСТ 1050-74, выполненный с элементами-инициаторами адгезии, например, в виде выступов 2, равномерно расположенных на периферии его внутренней поверхности, устанавливают в спец. приспособление, в котором путем скручивания элементам придают спиралевидную форму. Затем, корпуса собирают в комплект из 50 шт пакетов, составленных из .2-х корпусов, разделенных между собой изоляторами 4, выполненными в виде дисков из оргстекла толщиной 3 мм с центральным отверстием несколько (6-10 мм) большего, чем у корпуса круга диаметра.

Плотно сжатые пакеты комплекта монтируют на донном изоляторе с образованием герметичной емкости.

После подготовки поверхности корпусов, подлежащей покрытию: электрохимическое обезжиривание, травление и декапирование с чередующимися промывками в холодной и теплой воде, в центре емкости устанавливают никелевый анод и в емкость заливают электролит никелирования известного состава. Затем в емкость засыпают алмазный порошок, в частности микропорошки марки АСН, фракцией 60/40 мкм из расчетного количества карат на дм

покрываемой поверхности и после подключения тока к корпусам и аноду, емкость сое- диняют с приводом ее вращения в вертикальной плоскости.

После формирования нижнего алмазосодержащего слоя 3 путем прикрепления и заращивания алмазных зерен никелевой связкой (на 2/3 максимального размера зерна основной фракции) электролит сливают, внутреннюю часть комплекта пакетов про5 мывают дистиллированной водой и комплект разбирают, разделяя пакет на отдельные корпуса. Затем корпуса кругов вновь сопрягают в пакеты, но торцами со стороны уже нанесенного элмазогальвани0 ческого слоя, формируют комплект с образованием емкости и наносят второй (промежуточный) или верхний 4 алмазосо- держащий слой по вышеуказанной схеме с последующей промывкой, разбиранием

5 комплекта на пакеты, разделением пакетов на отдельные корпуса путем разламывания алмазоникелевого слоя на две равные половины с ровными краями в месте разлома. При этом, наличие спиралевидного эле0 мента в виде выступа на внутренней поверхности корпуса способствует увеличению адгезии между алмазогальваническими слоями. Это обусловлено тем, что в процессе электрохимического осаждения никелевой

5 связки, на острых поверхностях спиралевидного выступа за счет концентрации токовых полей образуются дендриты (наросты металла разветвленной формы, т.е. спиралевидный элемент в виде выступа является

0 инициатором образования адгезионной связи.

Высота элемента инициатора адгезии определяется следующей зависимостью Н В+2/ЗВ,

5 Данная зависимость высоты спиралевидного элемента-инициатора адгезии является оптимальной при изготовлении отрезных кругов методом гальваностегии как с внутренней, так и наружной режущей

0 кромкой.

Это обусловлено тем, что образовавшаяся в процессе электролиза на острых кромках спиралевидного элемента структура в виде разветвленных наростов металла (де5 ндридов), не выступающая за верхнюю границу гальванической связки обеспечивает значительное повышение стойкости отрезных кругов (1550-1600) резов при роспуске пластины заготовки из монокристэлличе- ского германия диаметром 40 мм) в отличие

от отрезных кругов изготовленных по известному способу (1020-1100 резов при тех же условиях).

При этом,изменение указанной зависимости высоты спиралевидного элемента в меньшую сторону (от оптимальной) приводит относительному снижению стойкости отрезного круга, что может быть объяснено недостаточной степенью адгезионной связи между алмазогальваническими слоями; а в большую сторону (от оптимальной величины) приводит к образованию разветвленных структур наростов металла (дендридов), превышающих общую толщину алмазосо- держащего покрытия, в результате чего в процессе обработки происходит засаливание рабочей поверхности круга материалом связки, что в свою очередь резко снижает его режущую способность.

Предложенный способ по сравнению с Известным наряду с обеспечением повышения стойкости отрезного круга за счет наличия спиралевидного элемента-инициатора Ьдгезии оптимальной высоты, позволяет Также изготавливать многослойный алмаз- ный инструмент с малой контактной площадью алмазогальванического покрытия в широком диапазоне вариаций толщин алмазосодержащих слоев, что расширяет технологические возможности способа.

Кроме того, наряду с повышением стойкости инструмента, значительно повышается и его эксплуатационная надежность, так как практически исключается частичный отрыв алмазоносных слоев друг от друга.

Формула изобретения Способ изготовления отрезных кругов гальваническим методом, при котором на торцевые и периферийную поверхности пакета из двух кругов наносят абразивосодер- жаще е покрытие, после чего корпуса сопрягают торцами с абразивосодержащим покрытием и производят повторное нанесение абразивосодержэщего покрытия, о т- личающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, берут металлические спиралевидные элементы и перед нанесением абразивосодержащего покрытия закрепляют их на периферии каждого из дисков, при этом, высоту Н спирального элемента выбирают из условия

Н В+ 2/3 ЕЙ;

где В и Bi -толщина абразивосодержащего покрытия, нанесенного на первый и второй стадиях cooTeeTcYseHHo.

Изобретение может быть использовано при изготовлении отрезных кругов как с внутренней, так и с наружной режущей кромкой. Сущность изобретения: корпус 1 круга выполняют с элементами-инициаторами адгезии 2, равномерно расположенными по его периферии, и элементам придают спиралевидную форму. 5 ил.

5 ;У:fit/. J

фиг 4.