[發明專利]一種具有微尺寸冷水槽的電鍍砂輪的制作方法

有效

• 申請號: 202010542652.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111451952B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 閆賀亮;王寧昌;邵俊永;王戰;張迪;喬帥;董峰;栗云慧
• 申請（專利權）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00;C25D15/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 段朝磊

本發明公開了一種具有微尺寸冷水槽的電鍍砂輪的制作方法，包括：將圓盤形狀的鋁基體浸入電鍍液中，通過遮擋在大端面形成厚度10～50μm的復合鍍層；將復合鍍層的外緣部分背后的鋁基體去除，之后得到具有特定長度刀刃的圓盤形刀片；移動激光頭，使其焦點距離刀刃外緣一段距離，并調整焦距使其聚焦在刀刃上；基座旋轉帶動刀片旋轉，激光頭在刀刃上加工出呈圓周陣列排布的冷水槽；激光加工后的刀刃，經過電解拋光和磨刀板修整。非接觸加工方式保證了在冷水槽制作過程中不會對刀刃造成損傷。在保證刀刃強度不明顯降低的基礎上，刀刃兩側增加了冷水槽結構，增強冷卻能力和排屑能力，對玻璃、碳化硅、厚硅片有較好的切割。

技術領域

本發明屬于電鍍超硬磨具技術領域，特別涉及一種具有微尺寸冷水槽的電鍍砂輪的制作方法。

背景技術

不開槽電鍍劃片刀切割玻璃、碳化硅、厚硅片等材料，由于刀片散熱不好，排屑條件不好等原因，會產生較大的側崩、背崩等失效。公告號為CN108381411B的發明專利提出的制造方法，只能制作厚度50μm以上厚度的電鍍軟刀，并且開槽的尺寸受到遮擋卡具的限制，1mm寬度以下尺寸凹槽很難做到。對于厚度小于50μm的電鍍砂輪，無法進行開槽。公開號為CN106521567A的發明專利公開了一種金剛石超薄切割片多孔電鑄制備方法，制備的電鍍軟刀，排屑性能更好，但只能制作電鍍軟刀，無法制作電鍍砂輪，更無法制作厚度小于50μm的電鍍砂輪。公開號為CN1718333A的發明專利公開了切削刀片及切削刀片的制造方法，創造性地做到了在厚度50um以下的電鍍砂輪兩側做出交替的同心圓溝槽電鍍砂輪。但只能做到30~50um的厚度，而且由于刀刃的橫截面是波浪形，因此所切晶圓槽型側面也是波浪形的，無法做單平整。對于對槽型有要求的應用場合，無法應用此方案刀片。公開號為CN106944940A的發明專利公開了一種電沉積磨具的制造方法，利用化學方法做出了多孔構造的磨具部，多孔結構作用為改善刀刃的自銳性，但由于孔徑太小，排屑能力，冷卻能力并無明顯提升。由于化學反應的隨機性，無法保證保證形成均一穩定的孔，很難做到均勻分布，對于孔洞較集中的區域，刀刃強度會明顯降低，因此存在斷刀風險。綜上所述，現有技術中針對玻璃、碳化硅、厚硅片等材料，由于刀片散熱不好，排屑條件不好等原因，會產生較大的側崩、背崩等失效的情況。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種具有微尺寸冷水槽的電鍍砂輪制造方法,增強了電鍍砂輪的冷卻能力和排屑能力。

為解決以上技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種具有微尺寸冷水槽的電鍍砂輪的制作方法，包括：

步驟1、將圓盤形狀的鋁基體浸入電鍍液中，所述電鍍液包含粒度2000#～5000#的金剛石微粉以及結合劑金屬鎳，通過遮擋在大端面形成厚度10～50μm的復合鍍層；

步驟2、所述復合鍍層一部分會超出鋁基體，稱為刀刃，將復合鍍層的外緣部分背后的鋁基體去除，之后得到具有特定長度刀刃的圓盤形刀片；

步驟3、將刀刃已經出露的刀片放置到基座上通過定位柱定位，基座上端和刀片內孔配合的定位柱外徑為19.045~19.050mm，所述基座材質為304不銹鋼。移動激光頭，使其焦點距離刀刃外緣一段距離，并調整焦距使其聚焦在刀刃上；

步驟4、基座旋轉帶動刀片旋轉，激光頭在刀刃上加工出呈圓周陣列排布的冷水槽；具體為：

步驟4-1、激光頭焦點針對設定的孔徑，加工出一個位于外圈的冷水槽；

步驟4-2、激光頭焦點移動到內圈同心圓，基座帶動刀片轉動設定角度，該設定距離使得內圈的冷水槽位置和外圈冷水槽位置錯開1/2個步距，定位后加工出一個內圈冷水槽后，激光頭焦點回到外圈，基座帶動刀片再次轉動設定角度；

步驟4-3、重復步驟4-1和步驟4-2，直到刀片360°都已經完成；如果選擇的冷水槽是通孔，則不需要翻轉刀片進行刀刃另一側冷水槽的加工；如果選擇的冷水槽是表面凹槽，則需要翻轉刀片進行刀刃另一側冷水槽的加工。