Гальванизированные алмазные инструменты производятся с использованием множества технологических процессов, и любой из них может привести к отслоению покрытия.
Эффект предварительной обработки
Процесс обработки стальной матрицы перед подачей в гальваническую ванну называется предварительным гальванопокрытием. Предварительное гальванопокрытие включает в себя следующие этапы: механическую полировку, удаление масла, эрозию и активацию. Целью предварительной гальванопокрытия является удаление заусенцев, масла, оксидной пленки, ржавчины и оксидной пленки с поверхности матрицы, чтобы обеспечить нормальное формирование кристаллической решетки и формирование межмолекулярной связи.
При некачественной подготовке к нанесению покрытия на поверхность матрицы покрывается очень тонкая масляная и оксидная плёнки, что затрудняет формирование покрытия, а прочность связи между металлом матрицы, представляющим собой лишь механическую вставку, низкая. Поэтому некачественная подготовка к нанесению покрытия является основной причиной его отслоения.
Эффект покрытия
Состав гальванического раствора напрямую влияет на тип, твёрдость и износостойкость металла покрытия. Изменение параметров процесса позволяет также контролировать толщину, плотность и напряжение кристаллизации металла покрытия.
Для производства алмазного гальванического инструмента чаще всего используют никель или никель-кобальтовый сплав. Без учета примесей гальванического покрытия, на осыпание покрытия влияют следующие факторы:
(1) Влияние внутреннего напряжения Внутреннее напряжение покрытия возникает в процессе электроосаждения, а добавки в растворенной волне, продукты их разложения и гидроксид будут увеличивать внутреннее напряжение.
Макроскопические напряжения могут привести к образованию пузырьков, растрескиванию и отслоению покрытия в процессе хранения и эксплуатации.
Внутреннее напряжение при никелировании или сплаве никель-кобальт сильно различается: чем выше содержание хлорида, тем оно больше. В растворе для покрытия на основе сульфата никеля внутреннее напряжение в растворе для покрытия на основе ватта меньше, чем в растворах для других покрытий. Добавление органического люминесцентного или снимающего напряжение агента позволяет значительно снизить макро- и микро-напряжения в покрытии, а микроскопические – увеличить.
(2) Эффект выделения водорода: в любом гальваническом растворе, независимо от его pH, всегда присутствует определённое количество ионов водорода, обусловленное диссоциацией молекул воды. Поэтому при соответствующих условиях, независимо от того, проводится ли гальванизация в кислом, нейтральном или щелочном электролите, на катоде часто происходит осаждение водорода вместе с осаждением металла. После восстановления ионов водорода на катоде часть водорода улетучивается, а часть проникает в металлическую матрицу и покрытие в виде атомарного водорода. Это искажает кристаллическую решётку, вызывая значительные внутренние напряжения и приводя к значительной деформации покрытия.
Эффекты процесса гальванизации
Если исключить состав гальванического раствора и другие факторы, влияющие на процесс управления, то отключение электроэнергии в процессе гальванизации является важной причиной потери покрытия. Технология гальванического производства алмазных инструментов с гальваническим покрытием существенно отличается от других видов гальванизации. Процесс гальванического покрытия алмазных инструментов с гальваническим покрытием включает в себя этапы нанесения покрытия на пустую поверхность (основание), нанесения пескоструйной обработки и загущения. В каждом процессе существует вероятность выхода матрицы из гальванического раствора, то есть длительного или кратковременного отключения электроэнергии. Поэтому использование более рационального процесса также может снизить возникновение явления осыпания покрытия.
Статья перепечатана из "Китайская сеть сверхтвердых материалов"
Время публикации: 14 марта 2025 г.
