[发明专利]一种组合物及其用于制备金刚石线锯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光固化线锯的领域，特别地，涉及一种组合物，还涉及一种将前述组合物用于制备金刚石线锯的方法。

背景技术

硬脆材料包括各种硅晶体、石英晶体、蓝宝石、硬质合金和陶瓷材料等。硬脆材料大多为非导电体或半导体，通常具有高硬度、高脆性、高耐磨性、高抗蚀性、高抗氧化性、高电阻率、耐高温、不导磁等性能。由于脆硬材料的特殊性能，对脆硬材料的加工技术提出了更高要求。切割是对脆硬材料加工的主要步骤，切割方法主要有金刚石锯片切割、带状工具切割、激光束切割等。这些切割方法具有高效率、低成本、切缝窄、无损伤、无环境污染等优点；其中金刚石锯片切割设备具有操作方便、效率高、加工质量好等优点，但噪音较大，只能单片切割，效率低，刀片刚性差，被切割对象尺寸大小受限，切割过程中锯片易产生振摆、跑偏，导致被切割工件的平行度差。带状工具切割的锯口小，锯切速度快，刀具材料消耗小、噪音小等优点，但它要求原料规整，且不能进行多片切割。激光束切割的适用范围较广，但切割深度有限，若采用大功率激光器，则激光与工件间产生的高温等离子体会明显降低加工效率，增加熔融物的排出难度，且设备投资费用昂贵。

金刚石线锯是将高硬度、高耐磨性的金刚石颗粒固结在钢丝基体上面制成的一种切割工具。金刚石线锯可以根据需要制成不同的直径和长度；可以安装在不同的设备上形成不同的加工方式，如往复循环(锯架)式、高速带锯式、单线切割式和多线切割式等。电镀金刚石线锯因其切缝窄，切割效率高和经济环保等优势，特别适用于切割硅晶体，蓝宝石、磁性材料、陶瓷、水晶等贵重的硬脆材料切割加工。

金刚石线锯制备方法通常是采用电镀的方法在金属丝胚线上沉积一层金属，并在沉积的金属内固结金刚石颗粒。金属镀层是结合剂，金刚石颗粒用于切削加工。现有技术采用普通复合电沉积上砂法，金刚石排列杂乱不规则，金刚石切割利用率较低，切割表面线痕较深，加工精度尺寸偏差较大。

发明内容

本发明目的在于提供一种组合物及其用于制备金刚石线锯的方法，以解决现有技术中金刚石排列不规则、线径不均匀、加工精度差，金刚石切割利用率低的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种组合物，包括85~95wt%的α氰基丙烯酸乙酯、3~8wt%的增粘剂、1~3wt%的稳定剂、2~4wt%的阻聚剂。

进一步地，包括90wt%的α氰基丙烯酸乙酯，5wt%的增粘剂、2wt%的稳定剂、3wt%的阻聚剂。

进一步地，增粘剂为松香树脂；稳定剂为三盐基硫酸铅；阻聚剂为叔丁基邻苯二酚。

本发明的另一方面还提供了一种金刚石线锯的制备方法，包括以下步骤：

涂覆屏蔽膜：将前述的组合物涂覆在胚线的表面，通过固化步骤使组合物在胚线表面形成具有规则孔隙的有机屏蔽膜，得到具有有机屏蔽膜的胚线；

电镀：将金刚石颗粒通过电镀结合到具有有机屏蔽膜的胚线的孔隙处，得到具有有机屏蔽膜的金刚石线锯；

去除有机屏蔽膜：将具有有机屏蔽膜的金刚石线锯浸泡在有机溶剂中除去有机屏蔽膜得到金刚石线锯初品；

加固电镀：将金刚石线锯初品进行加固电镀步骤得到金刚石线锯。

进一步地，胚线为直径0.12~0.44mm的钢线；金刚石颗粒的粒径为6~60μm，有机屏蔽膜的厚度为1~5μm。

进一步地，还包括清洗步骤，清洗步骤为将胚线和金刚石颗粒在强碱溶液中进行除油步骤，漂洗后再在强酸溶液中进行除锈步骤，然后进行涂覆步骤。

进一步地，强碱溶液为5~10wt%的Na(OH)溶液，强酸溶液为2~5wt%的王水。

进一步地，固化步骤的固化温度为80~100℃。

进一步地，去除有机屏蔽膜步骤中有机溶剂为丙酮。

进一步地，电镀步骤为将金刚石颗粒，在40~50℃下以5~20m/min速度进行电镀上砂，使金刚石规则的排列在未屏蔽的胚线空隙处。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的组合物，当其涂覆在被粘物表面时，可在被粘物表面形成稳定的有机屏蔽膜，可以保护被粘物表面不受外部环境的干扰。同时有机屏蔽膜可在常温下去除，清洁方便。本发明将组合物应用于金刚石线锯的制备，可在金刚石线锯表面形成规则孔隙的有机屏蔽膜，在电镀过程中，金刚石颗粒仅粘结在具有孔隙的胚线上，使制得的金刚石线锯的金刚石规则排列、线径均匀、具有高切割性能。

本发明提供的金刚石线锯的制备方法，金刚石颗粒可规则排列，金刚石颗粒的密度可以通过控制有机有机屏蔽膜的间隙进行调整；规则排列的金刚石线锯切割利用率更高，线痕较浅，加工精度更高。