Dụng cụ kim cương mạ điện là gì

Chúng ta đều biết rằng ruột bút chì rất mềm và dễ gãy.Có một loại vật liệu cũng được làm từ carbon như chì bút chì, nhưng nó lại là vật liệu cứng nhất thế giới, đó là kim cương.
Vì độ cứng và sự khan hiếm của kim cương nên từ xa xưa người ta đã coi chúng là đá quý, viên kim cương sau khi cắt và đánh bóng được gọi là kim cương, là một trong những loại đá quý quý nhất thế giới.

Độ cứng của kim cương rất cao.Nó có thể vẽ dấu vết trên hầu hết các đồ vật.Kim cương sắc nét và không dễ nóng.Vì vậy, nó cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất, chẳng hạn như nhúng kim cương lên các chất nền dụng cụ khác nhau để chế tạo một số dụng cụ mài và cắt.Quá trình sản xuất này là kim cương mạ điện.

kim cương mạ điện

Kim cương mạ điện dựa trên nguyên tắc mạ điện.Cát kim cương được nhúng vào phôi bằng niken.Một phần của viên kim cương sẽ được nhúng trên đế, phần còn lại sẽ lộ ra trên bề mặt để tạo thành lớp làm việc chắc chắn và chống mài mòn.
Mục đích của kim cương mạ điện là tăng khả năng cắt và mài bằng cách nhúng các hạt kim cương dày đặc lên bề mặt phôi kim loại.Các loại dụng cụ mài khác nhau được sản xuất bằng công nghệ kim cương mạ điện được sử dụng rộng rãi trong máy móc, thủy tinh, vật liệu xây dựng và các ngành công nghiệp khác.

Sự hình thành kim cương cần được hình thành trong một môi trường đặc biệt, do đó việc sản xuất kim cương tương đối tập trung và sản lượng tương đối nhỏ.Kim cương tự nhiên không thể đáp ứng đủ nhu cầu nên kim cương mạ điện được làm từ các hạt kim cương tổng hợp.

Lịch sử phát triển của mài

Con người có lịch sử lâu dài trong việc sử dụng nhiều công cụ mài khác nhau để xử lý đồ vật.Vào thời cổ đại, người cổ đại đã sử dụng đá sắc nhọn, xương động vật, gậy và các công cụ khác để săn và cắt thức ăn, đây cũng là công cụ mài sớm nhất.
Người ta ghi lại rằng vào thời nhà Nguyên, ở Trung Quốc có một dụng cụ dùng cao su tự nhiên để dán bột vỏ sò lên da cừu để đánh bóng.Đây là công cụ mài mòn dát được ghi nhận sớm nhất.
Kể từ khi phát hiện ra nhiều kim loại khác nhau như đồng, con người đã bắt đầu sử dụng các đặc tính cứng hơn và dẻo hơn của chúng để chế biến những kim loại này thành nhiều công cụ khác nhau và ứng dụng rộng rãi chúng trong các quy trình mài khác nhau.Kể từ đó, loài người bước vào kỷ nguyên mới sử dụng mài kim loại.
Trong thời hiện đại, với sự phát triển nhanh chóng của sản xuất công nghiệp, độ cứng của vật liệu gia công ngày càng cao, các dụng cụ mài kim loại thông thường không còn đáp ứng được nhu cầu của nó nên người ta bắt đầu tìm kiếm những vật liệu có độ cứng cao hơn làm vật liệu mài mòn.

Vì vậy, hiện nay có những vật liệu mài như corundum tự nhiên, cacbua silic nhân tạo và kim cương nhân tạo có độ cứng cao hơn được sử dụng rộng rãi.Sau khi nghiền các vật liệu này thành các hạt mịn, chúng được nung hoặc nhúng trên các bề mặt kim loại khác để tạo thành một hình dạng nhất định của dụng cụ mài, để tiến hành quá trình mài.

Đặc điểm của kim cương mạ điện

Các sản phẩm được làm từ kim cương mạ điện bao gồm hai phần: phôi và lớp phủ kim cương.Do đó, quá trình lắng đọng kim cương mạ điện này có thể tạo ra nhiều dụng cụ mài khác nhau với cấu trúc không đều, kích thước nhỏ và mỏng và độ chính xác cao.
Kim cương mạ điện thường sử dụng niken làm liên kết giữa các hạt kim cương và chất nền.Nó sẽ nhúng chắc chắn 1/2 hoặc 2/3 viên kim cương vào phôi và lớp phủ sẽ rất cứng.Điều này sẽ làm cho viên kim cương được mạ có khả năng chống mài mòn rất tốt và viên kim cương sẽ không dễ rơi ra.
Do độ cứng của kim cương rất cao và độ sắc nét của các hạt kim cương có thể được duy trì trong thời gian dài nên hiệu suất làm việc của các dụng cụ mài làm bằng kim cương mạ điện khác nhau cũng sẽ cao hơn đáng kể và chống mài mòn tốt hơn.

Trong quy trình sản xuất kim cương mạ điện, quy trình lắng đọng ở nhiệt độ thấp sau khi điện khí hóa được áp dụng nên sẽ không tạo ra nhiệt độ cao và áp suất cao lên viên kim cương và sẽ không có bất kỳ tác động nào đến bản thân viên kim cương, điều này cũng đảm bảo rằng chất lượng của kim cương sẽ không bị giảm và có lợi hơn cho việc cải thiện chất lượng mài.

Quy trình mạ điện kim cương

Nguyên liệu kim cương
Chọn số lượng lưới kim cương tương ứng theo độ chính xác cần thiết của công cụ kim cương mạ điện, và viên kim cương tổng hợp sẽ hiển thị một khối đa diện có góc kim cương dưới kính hiển vi và hiển thị màu vàng lục.
Để đảm bảo chất lượng của kim cương mạ điện, máy tách từ tính chuyên nghiệp cũng sẽ được sử dụng để tách các tạp chất khác nhau ra khỏi các hạt kim cương để đảm bảo độ tinh khiết của kim cương.
Tẩy dầu mỡ
Dùng kiềm công nghiệp để loại bỏ dầu, cho xút vào nước đun sôi trong 30 phút, sau đó rửa bằng nước cất 2-3 lần để loại bỏ vết dầu trên bề mặt kim cương.
Phôi kim cương mạ điện cũng cần được tẩy dầu mỡ.Thông thường, phôi được đưa vào máy làm sạch siêu âm bằng xút và nước được đun nóng để làm tan chảy xút, sau đó quá trình làm sạch siêu âm được thực hiện trong 30 phút.
mạ trước
Để viên kim cương và chất nền có thể kết hợp chắc chắn, cần phải bọc lớp mạ điện lên bề mặt phôi trước khi mạ điện cho viên kim cương.
Chất điện phân được làm nóng đến 50oC và phôi được đưa vào bể mạ năng lượng.Sau phản ứng của niken kim loại và dung dịch mạ, ion niken sẽ lắng đọng trên bề mặt phôi, tạo thành một lớp mạ mỏng.

mạ điện
Để nhúng các hạt kim cương lên lớp mạ điện của phôi, thường có hai phương pháp: phương pháp nhúng cát và phương pháp thả cát.Phương pháp thả cát mỗi lần chỉ có thể hoàn thiện cát trên một bề mặt nên phù hợp hơn với các sản phẩm kim cương mạ điện một mặt;Phương pháp nhúng cát là nhúng các sản phẩm cần kim cương mạ điện vào cát kim cương nên phù hợp hơn với các sản phẩm hình trụ hoặc không đều.
Tuy nhiên, nguyên tắc của họ là như nhau.Sau khi dung dịch mạ điện và phôi được điện khí hóa, các hạt kim cương sẽ được xếp chồng lên phôi đã được mạ sẵn.Dưới tác dụng của điện trường, niken sẽ phân hủy và giải phóng các nguyên tử niken, các nguyên tử này sẽ lắng đọng trên phôi cùng với các hạt kim cương.Những viên kim cương trên bề mặt sẽ được bao bọc dần dần tạo thành lớp phủ kim cương.
Rửa và lau khô
Sau khi mạ điện, rửa sản phẩm bằng nước sạch, vì giữa các hạt kim cương sẽ còn sót lại một ít chất lỏng mạ điện và sạn kim cương;Cuối cùng, nước trên bề mặt sản phẩm có thể bị bay hơi bởi không khí nóng và hoàn thành một sản phẩm kim cương mạ điện.