[发明专利]一种自润滑金刚线及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金刚线技术领域，特别是一种自润滑金刚线及其生产方法。

背景技术

目前的金刚线是在钢丝表面通过电镀镍金属来固结金刚石，一般镀层厚度达到金刚石磨粒等效圆直径的1/3－1/2，在切割过程中，镀镍层表层也会接触到被切割材料，从而增大切割阻力，随着客户对金刚线直径的要求越来越细，其破断也急剧降低，切割阻力增加了断线的风险。而采用自润滑镀层技术之后，可大幅降低摩擦阻力，从而在保持切割力的同时降低断线风险，并能进一步提高切割效率。

现有金刚线的技术问题是随着金刚线逐步向越来越细的方向发展，所用金刚石颗粒直径也越来越小，目前已逐步演化到使用70μm芯线加5/10μm金刚石粉生产外径85μm以下的金刚线，其出锋高度通常小于5μm，而在切割后期由于金刚石磨损，出锋高度甚至可能低于2μm，所以造成镀层基体会与被切割材料摩擦，从而增加切割阻力，由于该规格金刚线破断拉力一般不超过18N，造成断线风险较大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种自润滑金刚线及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明包括一种自润滑金刚线，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，所述包裹镍层外涂覆减摩镀层。

本发明还包括一种自润滑金刚线生产方法，包括以下步骤，

(1)放线：采用动力放线，在5-10N张力下恒速放线；

(2)表面清洁：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，得到表面清洁的芯线；

(3)表面预处理：表面已清洗的芯线经过闪镀镍工艺在芯线表面沉积镍层介质；

(4)金刚石附着：通过电化学共沉积方式将金刚石微粒附着在芯线表面；

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

(6)减摩镀层涂覆：将已固结金刚石的金属线通过含有自润滑材料及相应添加剂的电镀液进行复合镀，在表层形成减摩镀层，其中自润滑材料含量为5-30％；

(7)干燥：通过吹气及加热装置烘干金刚线。

进一步的，所述步骤(4)金刚石附着中金刚石微粒的规格为5/10,4/8或30/40中的一种。

进一步的，所述步骤(6)中所述自润滑材料为MoS₂、WS₂、(CF)_n、PTFE、六方BN、CaF₂、PVC、云母、石墨中的一种，其粒径在0.1-2μm之间；所述添加剂为阳离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂按摩尔比100：0－50：50混合。

更进一步的，所述自润滑材料为(CF)_n，所述添加剂含有十六烷基三甲基氯化铵。

更进一步的，所述自润滑材料为等效直径在10-1000纳米的PTEE颗粒。

进一步的，所述步骤(7)干燥后还包括以下步骤，

(8)品质检测：通过在线品质检测仪器对产品质量进行全程监控；

(9)收线：将所得绞合金刚石线锯绕在制定工字轮上即得成品金刚线。

采用上述结构和方法后，本发明具有以下优点：

1、与普通电镀金刚线相比，采用用本工艺生产的金刚线具有自润滑性，可减小切割时摩擦阻力，使切割过程更佳平顺；

2、采用表层减摩镀层后对金刚石颗粒把持力无显著影响，但可有效降低断线风险；

3、通过控制工艺参数，实现减摩镀层中镍晶格歪扭，使位错运动受阻从而增加晶格变形阻力，从而在降低摩擦阻力的同时提高表层硬度，增强金刚石把持力；

4、生产工艺无需重大调整，但可较大改善品质。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种自润滑金刚线的结构示意图。

图中：1为减摩镀层，2为包裹镍的金刚石微粒，3为金刚石微粒，4为附着镍层，5为黄铜层，6为钢丝，7为软质聚合物充塞条

具体实施方式