Способ изготовления алмазного инструмента

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

S (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

В 24 О 17/00 (22) Заявлено 150179 (21) 2713075/25-08 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Опубликовано 15,10;80, Бюллетень МР 38

Дата опубликования описания 25. 10. 80

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (53) УДК 621. 922. .079(088.8) (72) Авторы изобретения

Е.Л.Прудников и A.Ñ.Çàðèöêèé

Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов AH Украинской "СР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано при изготовлении алмазного или эльборового инструмента на никелевой гальванической связке.

Известен способ изготовления алмазного инструмента, по которому на поверхность корпуса прикрепляют алмазные зерна с использованием электролита, содержащего соли никеля и борную кислоту, с последующим закреплением зерен 11) .

Первый этап способа — прикрепление зерен ("заращивание" никелем на 1/5 высоты зерен). Предварительно зерна приводят в контакт с поверхностью корпуса, "заращивают" никелем, затем смывают неприкрепившийся порошок, изделие переносят в другую ванну и производят окончательно закрепление зерен никелем.

При первом этапе используется электролит, содержащий 300 г/л сернокислого никеля и равные количества (по 30 г/л) хлористого никеля и борной кислоты, что обеспечивает допустимую плотность тока в пределах 0,6-1,0 А/дм.

При проведении второго этапа плотность тока составляет 2 A/äì

Недостатком этого способа является необходимость применения низких плотностей тока (до 1 А/д:..) при прикреплении алмазного порошка (операция заращивания порошка примерно . †:а 1/5 высоты). Прн этом производительность ванны, пропорциональная величине рабочей плотности тока, низкая, так как величина последней составляет не более 1 A/äì. Это объясняется тем, что слой пооошка на гальванически покрываемой поверхности препятствует диффузии компонентов электролита к катоду и продуктов электролиза от катода, что при превышении указанной плотности тока приводит к вЫпадению основных соединений никеля у катода вследствие увеличения водородного показателя рН электролита в прикатодной области и расстройству гальванического процесса.

Целью изобретения является повышение производительности способа.

Указанная цель достигается благодаря тому, что при прикреплении алмазных зерен используют электролит, 770772

Формула изобретения

ВНИИПЙ Заказ 7356/17

Тираж 943 Подписное о

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 насыщенный относительно борной кислоты, а алмазные зерна перед прикреплением их к корпусу смешивают с твердой борной кислотой.

При этом алмазные зерна смешивают с твердой борной кислотой в соотношении 1:1-5:1 (вес. ч), а прикрепление алмазных зерен ведут при плотности тока 1,5+2,0 A/дм. Получаемый эффект можно объяснить тем, что кислота не растворяется в электролите (вследствие его насыщенности относительно борной кислоты). Ее частицы, находящиеся в прикатодной области, расходуются на нейтрализацию образующейся щелочи. Они поддерживают рН электролита у катода, а сами в осадок не включаются.

Соотношение веса алмазных зерен и борной кислоты 1:1 является предельным, так как при более высоком содержании частиц борной кислоты в смеси они включаются в осадок никеля и ухудшают его физико-механичес- . кие свойства. Если же борной кислоты взято менее, чем 1 вес. ч на

5. вес. ч алмазного порошка, то она практически не влияет на процесс выпадения гидратных соединений никеля у катода.

Пример 1. Готовят 2 л раст.— вора, содержащего 300 г/л сернокислого никеля и 30 г/л хлористого никеля, нагревают до кипения и растворяют борную кислоту до полного насыщения (так, чтобы на дне сосуда оставался избыток твердой нерастворенной кислоты), а затем Охлаждают до рабочей температуры (20оС). Твердый осадок борной кислоты, выпавший на дно, отфильтровывают. Наносят алмазно-никелевый слой на поверхность детали цилиндрической формы 10 мм.

Для этого деталь погружают в корзинку, в которую засыпают смесь из 25+

+0,1 г алмазного порошка ACB 125/100 и 10+0,1 г твердой борной кислоты (соотношение 2,5:1). Эту смесь готовят следующим образом. Навески алмазного порошка и борной кислоты смешивают их в фарфоровом стакане, в который затем добавляют 100 мл насыщенного относительно борной кислоты электролита, тщательно перемешивают полученную суспензию и переносят в корзинку для алмазного порошка, установленную в ванче никелирования, в которую также помещают покрываемую деталь, предварительно обезжиренную и протравленную. Осаждение никеля производят при следующем режиме: плотность тока 2 A/äü температура электролита 20 С. Через 1 час после начала процесса деталь извлекают из ванны, смывают неприкрепившийся порошок и производят окончательное закрепление порошка в течение 1,5 час при 2 A/дм известным способом. Отмечено высокое качество покрытия и стабильность процесса прикрепления.

Пример 2. Используется электролит, приготовленный, как указано в примере 1. B корзинку загружают смесь 20+0,1 r алмазного порошка ACB 125/100 и 20+0,1 r твердой борной кислоты (соотношение 1:1).

Процесс прикрепления проводят в течение 1 час при 2 А/дм, а затем закрепляют частицы известным способом.

15 Пример 3. Использовался электролит, приготовленный, как указано в примере 1. В корзинку загружалась смесь из 35+0,1 г порошка ACB 125/100 и 7+0,1 r борной ки20 слоты, соотношение 5:1. Процесс никелирования проводят при плотности тока 1,5 А/дм в течение 1 час

20 мин при температуре 20 С, а затем производят закреплеиие порошка известным методом.

По сравнению с известной технологией время прикрепления уменьшилось в 1,5-2 раза (во столько же раз, во сколько увеличилась плотность тока).

Использование способа позволяет повысить производительность ванн в процессе прикрепления алмазного или эльборового порошка, от которой зависит производительность участков гальванического инструмента, в 1,52 раза, причем для этого требуется лишь незначительное увеличение расхода борной кислоты по сравнению с применявшимся ранее.

Способ изготовления алмазного инструмента, при котором на корпус инструмента прикрепляют алмазные зерна с использованием электролита, содержащего соли никеля и борную кислоту, с последующим закреплением зерен, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности изготовления инструмента, алмазные зерна прикрепляют в электролите, насыщенным относительно борной кислоты, при этом зерна предварительно смешивают с твердой борной кислотой в соотношении

1:1=5:1 вес. ч соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента, М., Машиностроение. 1975, с. 234-237.