[发明专利]一种改进型复合金属固结磨料金刚绳及其生产工艺

说明书

本发明涉及金刚绳技术领域，特别是一种改进型复合金属固结磨料金刚绳，包括由多股镀铜钢丝与一股软质聚合物充塞条绞合制成的芯绳，所述芯绳外侧沉积附着金刚石微粒的附着镍层，所述芯绳表面附着镍层上沉积金刚石微粒；所述金刚石微粒表面沉积将金刚石微粒埋覆的包裹镍层。采用上述后结构和方法后，本发明与普通电镀金刚绳相比，金刚绳芯部无显著空隙，不会在绳芯部空间残留水相电解质溶液，避免腐蚀；绳芯部填充石蜡或树脂类软质填充物后，钢丝之间具有一定缓冲层，使用过程中在高张力反复弯折时减少钢丝之间的互相摩擦，从而降低金刚绳疲劳断裂的风险。

技术领域

本发明涉及金刚绳技术领域，特别是一种改进型复合金属固结磨料金刚绳及其生产工艺。

背景技术

目前的金刚绳主要由圆截面钢丝捻制成绳后电镀上金刚石微粉制成，比起由圆截面钢丝直接电镀金刚石微粉的金刚线，有很多优点，比如切割(蓝宝石、晶硅)时，由于绳表面自然形成的螺旋状凹陷，十分有利于容屑排屑，提高了切割效率。

现有技术存在以下问题：

1.由圆截面钢丝捻制成的绳，中心存在空洞，在电镀过程中会封闭酸碱或镀液，造成芯部钢丝逐渐腐蚀，从而降低制成品金刚绳的破断拉力，此外由于金刚绳使用过程中是在高张力下反复弯折的过程，内表面的腐蚀坑穴或斑点也会显著降低其耐疲劳强度。

2、由于金刚绳的切割是一在高张力下反复弯折的过程，部分切割工艺所采用张力可达成品绳破断拉力的70％，而其所用导轮直径常在8cm，在整个切割寿命中绳上同一点在高张力下180°弯折次数可达数十万次之多。由于绳体弯折内外圈变形量不同，会存在钢丝之间的摩擦，从而增加金刚绳疲劳断线的风险。

中国发明专利CN 102555088 A公开了一种固结金刚石和立方氮化硼混合磨料的切割线，包括：固结磨料的金属钢线，所述的磨料是金刚石和立方氮化硼混合磨料，所述金刚石和立方氮化硼混合磨料通过电镀镍的方式固结到金属钢线上。此发明专利仍然为圆截面钢丝直接电镀金刚石，其切割时的排屑能力差，切割效率低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种改进型复合金属固结磨料金刚绳及其生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明包括一种改进型复合金属固结磨料金刚绳，包括由多股镀铜钢丝与一股软质聚合物充塞条绞合制成的芯绳，所述芯绳外侧沉积附着金刚石微粒的附着镍层，所述芯绳表面附着镍层上沉积金刚石微粒；所述金刚石微粒表面沉积将金刚石微粒埋覆的包裹镍层。

本发明还包括一种改进型复合金属固结磨料金刚绳生产工艺，包括以下步骤，

(1)复合成绳：由3股φ0.080mm高强切割钢丝绞合制备芯绳，成绳捻距为5mm；

(2)绝缘填充：将芯绳从绝缘材料熔液中经过；

(3)表面前处理：用旋转刷轮磨刷浸绝缘材料后的芯绳，刮除棱部凸起位置的绝缘材料；

(4)表面清洁：芯绳经放线轮放线，分别经过60±5℃碱性脱脂剂溶液、水洗水、40±5℃的10％硫酸溶液以及水洗水处理，得到表面清洁的芯绳；

(5)表面预处理：表面已清洗的芯绳经过闪镀镍工艺在表面沉积一层结合力高、晶粒细致的镍层介质；

(6)金刚石附着：通过电化学共沉积技术将金刚石微粒附着在芯绳表面；

(7)金刚石固结：将附着有金刚石微粒的芯绳接通直流电源阴极并通过镀镍溶液，施加电流后芯绳表面沉积镍层将金刚石微粒埋覆；

(8)脱绝缘层：采用金刚绳去绝缘层装置去除所附着绝缘层；

(9)干燥：通过吹气及加热装置烘干金刚绳。