电镀金刚石线锯用螺旋镀液流和旋转磁场装置的设计与分析

1

作者 黄炜 贺艳明 +4 位作者 徐金宝 宋振亚 黄翔 孙昱蒙 余锡孟 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期224-235,共12页

电镀金刚石线锯表面易存在金刚石磨粒团聚和分布密度波动大等缺陷,在探讨其成因及后果的基础上,设计螺旋镀液流和旋转磁场组合装置,制备电镀金刚石线锯。结果表明:螺旋镀液流和旋转磁场组合装置可显著减少金刚石磨粒的团聚现象,同时控... 电镀金刚石线锯表面易存在金刚石磨粒团聚和分布密度波动大等缺陷,在探讨其成因及后果的基础上,设计螺旋镀液流和旋转磁场组合装置,制备电镀金刚石线锯。结果表明:螺旋镀液流和旋转磁场组合装置可显著减少金刚石磨粒的团聚现象,同时控制金刚石磨粒的分布密度波动范围在11颗/mm以内,使金刚石磨粒沿基线分布得更均匀。结合组合装置的基本参数,其制取电镀金刚石线锯的最佳工艺参数是螺旋叶片数为5片,螺旋角为60°,混合液流量为4.8 L/min,固持架数量为16件,永磁体交错布置角度为60°,磁场旋转速度为60 r/min,永磁体及其磁场特性代号为N38M,且在最佳参数下生产的电镀金刚石线锯适合用于硅晶片等高硬脆材料的切割。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 磨粒团聚 磨粒分布密度 螺旋镀液流 旋转磁场

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电镀金刚石线锯的研究现状 被引量：28

2

作者 向波 贺跃辉 +1 位作者 谢志刚 黄艳华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期25-29,共5页

电镀金刚石线锯是用电镀的方法在金属丝(线)上沉积一层金属,并在沉积的金属内固结金刚石磨料制成的一种线性超硬材料工具。综述了电镀金刚石线锯的原理、模型和特点,以及制备过程中使用的材料(基体材料、金刚石和电镀液)和工艺及其应用... 电镀金刚石线锯是用电镀的方法在金属丝(线)上沉积一层金属,并在沉积的金属内固结金刚石磨料制成的一种线性超硬材料工具。综述了电镀金刚石线锯的原理、模型和特点,以及制备过程中使用的材料(基体材料、金刚石和电镀液)和工艺及其应用实例,并对电镀金刚石线锯的进一步发展进行了展望。为开展电镀金刚石线锯的研究和生产提供了一定的指导。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 特点 制备 现状

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电镀金刚石线锯锯切轨迹的研究 被引量：11

3

作者 张辽远 褚桂君 慕丽 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期607-612,共6页

基于冲量理论和振动加工理论,对电镀金刚石线锯锯切过程进行了分析,并对锯切过程中各个阶段的接触状态进行了有限元计算,得出在稳定接触状态下应力沿工件宽度方向分布均匀的结论。结合电镀金刚石锯切实验,采用叠加原理建立了锯切轨迹的... 基于冲量理论和振动加工理论,对电镀金刚石线锯锯切过程进行了分析,并对锯切过程中各个阶段的接触状态进行了有限元计算,得出在稳定接触状态下应力沿工件宽度方向分布均匀的结论。结合电镀金刚石锯切实验,采用叠加原理建立了锯切轨迹的数学方程,得到了轨迹计算曲线。通过与实际切割轨迹形貌的对比,计算曲线和实际轨迹曲线之间的误差小于15%,吻合程度较高,为金刚石线锯锯切工艺参数的优化提供了参考依据。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 电镀金刚石线锯 锯切轨迹 应力分析 轨迹方程

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锯切力作用下电镀金刚石线锯随机振动研究 被引量：7

4

作者 孟剑峰 李剑峰 +1 位作者 葛培琪 韩云鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第24期2231-2234,共4页

考虑锯切力的随机性,由模态分析法导出了线锯切割运动方程的传递函数。由于电镀金刚石线锯单位长度质量很小而张紧力较大,临界速度大大高于线锯速度,所以线锯加工一般不会发生失稳现象。在传递函数的基础上,分析了线锯速度和张紧力对振... 考虑锯切力的随机性,由模态分析法导出了线锯切割运动方程的传递函数。由于电镀金刚石线锯单位长度质量很小而张紧力较大,临界速度大大高于线锯速度,所以线锯加工一般不会发生失稳现象。在传递函数的基础上,分析了线锯速度和张紧力对振动的影响,由此得出,在一定范围内,可通过增加线锯张紧力来减小振动,当线锯速度小于一定值时,振动基本不随速度的增加而增大。 展开更多

关键词 锯切力 电镀金刚石线锯 随机振动 传递函数

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硬脆材料的电镀金刚石线锯超声切割锯切力研究 被引量：10

5

作者 张辽远 郭玉泉 赵延艳 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第6期49-54,共6页

基于冲量理论和振动加工理论，采用叠加原理建立了电镀金刚石线锯超声切割锯切力数学模型。从理论上分析了电镀金刚石线锯施加超声振动后锯切力与普通锯切力的区别，并进行了超声振动与普通锯切力对比试验研究。结果表明：锯切力的大小... 基于冲量理论和振动加工理论，采用叠加原理建立了电镀金刚石线锯超声切割锯切力数学模型。从理论上分析了电镀金刚石线锯施加超声振动后锯切力与普通锯切力的区别，并进行了超声振动与普通锯切力对比试验研究。结果表明：锯切力的大小随线锯往复频率的提高而降低，随侧向压力的增加而增大。通过比较发现，超声振动锯切力比普通锯切力减小20％-30％。同时，对超声振动锯切过程中单颗金刚石磨粒切削运动轨迹进行了仿真分析，进一步解释了施加超声振动后锯切力减小的原因。 展开更多

关键词 硬脆材料 电镀金刚石线锯 超声波加工 锯切力

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硬脆材料的环形电镀金刚石线锯加工试验研究 被引量：11

6

作者 孟剑峰 韩云鹏 葛培琪 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2007年第3期56-59,共4页

本文利用环形电镀金刚石线锯对硬脆材料单晶硅、LT55陶瓷进行了切割试验,研究了锯切力、材料加工表面质量及锯丝的磨损。研究发现,在相同加工参数下,切割LT55陶瓷时的法向力与切向力之比小于单晶硅,与磨削相比,线锯加工的法向力与切向... 本文利用环形电镀金刚石线锯对硬脆材料单晶硅、LT55陶瓷进行了切割试验,研究了锯切力、材料加工表面质量及锯丝的磨损。研究发现,在相同加工参数下,切割LT55陶瓷时的法向力与切向力之比小于单晶硅,与磨削相比,线锯加工的法向力与切向力之比非常小;在本实验条件下,单晶硅和LT55陶瓷均为脆性去除方式;因为LT55陶瓷断裂韧性高,在同样加工条件下,陶瓷加工表面质量优于单晶硅;恒进给压力条件下,锯丝速度增加,粗糙度值略微减小,恒进给压力增加,粗糙度值明显增大;锯丝首先在焊口处断裂,由于锯丝不能自转,沿锯丝圆周方向磨损不均匀。 展开更多

关键词 硬脆材料 环形电镀金刚石线锯 加工试验

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环形电镀金刚石线锯的研制 被引量：5

7

作者 高伟 刘镇昌 +2 位作者 王霖 Philip Bex Grace Zhang 《工具技术》 北大核心 2003年第3期19-21,共3页

研制了一种新型环形电镀金刚石线锯 ,介绍了锯丝基体的制备及锯丝电镀工艺。锯切试验表明该金刚石线锯具有锯切表面质量好、锯切效率高、出材率高等优良性能 ,尤其适合贵重硬脆材料以及各向异性复合材料的切割加工。

关键词 环形电镀金刚石线锯 研制 锯丝

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电镀金刚石线锯的制造工艺与使用性能分析 被引量：10

8

作者 张辽远 赵延艳 《工具技术》 2009年第1期72-75,共4页

分析了金刚石线锯的电镀工艺过程;研究了金刚石线锯使用时的失效原理及两种失效形式(宏观失效与微观失效),认为宏观失效以线锯疲劳断裂为主,微观失效则包括金刚石颗粒的磨损脱落和锯丝镀层的磨损。

关键词 电镀金刚石线锯 工艺过程 失效形式

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电镀金刚石线锯快速植砂工艺研究 被引量：1

9

作者 代晓南 何伟春 +1 位作者 栗正新 何静远 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2017年第3期81-87,共7页

为了提高电镀金刚石线锯的制备效率,通过金刚石微粉表面化学镀镍、钢丝基体磁化处理等方式改进上砂工艺,结合SEM、EDS及高斯计等研究不同工艺因素对电镀线锯的制备效率及耐用度的影响。结果表明:基体磁感应强度、金刚石质量浓度及上砂... 为了提高电镀金刚石线锯的制备效率,通过金刚石微粉表面化学镀镍、钢丝基体磁化处理等方式改进上砂工艺,结合SEM、EDS及高斯计等研究不同工艺因素对电镀线锯的制备效率及耐用度的影响。结果表明:基体磁感应强度、金刚石质量浓度及上砂时间对线锯制备效率及耐用度有重要影响;采用磁化基体制备线锯的最佳上砂工艺参数为:电流密度5A/dm2、基体磁感应强度0.6mT、上砂槽金刚石质量浓度15g/L、上砂时间30s、温度45℃。采用最佳工艺参数制备线锯的上砂时间缩减为金刚石及钢丝基体没有处理时制备线锯的上砂时间的1/20,制备效率可提高81%,同时还能保持较高的耐用度。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 制备效率 化学镀镍 基体磁化

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电镀金刚石线锯镀镍层力学性能及磨粒把持力研究 被引量：4

10

作者 谢乾 葛培琪 +4 位作者 孟剑峰 毕文波 马晓宾 郑楚夕 龚洋 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第1期50-55,共6页

电镀工艺参数直接影响电镀金刚石线锯镀镍层的力学性能且难以测定。按金刚石线锯电镀工艺制备电镀试件,利用纳米压/划痕仪、X射线衍射仪测试试件的力学性能,得镀镍层的硬度、弹性模量、残余应力以及镀镍层与线锯基体的结合强度。简化计... 电镀工艺参数直接影响电镀金刚石线锯镀镍层的力学性能且难以测定。按金刚石线锯电镀工艺制备电镀试件,利用纳米压/划痕仪、X射线衍射仪测试试件的力学性能,得镀镍层的硬度、弹性模量、残余应力以及镀镍层与线锯基体的结合强度。简化计算镀镍层对金刚石磨粒的把持力。根据试验获得的镀镍层力学参数建立磨粒把持力有限元模型并进行仿真分析。简化计算与仿真分析的结果一致性较好。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 镀镍层 金刚石磨粒 把持力

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液流对电镀金刚石线锯形貌影响 被引量：2

11

作者 张晓杰 胡晓阳 +2 位作者 程少辉 王维 张迎九 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2012年第6期29-33,共5页

电镀金刚石线锯的上砂过程一直是困扰其生产的关键所在。定性研究涡流和稳流两种不同流动形式对电镀金刚石线锯形貌的影响,并采用不同的电流密度对水平放置的钢线和不同深度竖直放置的钢线分别进行了上砂实验研究。结果发现对于10～20μ... 电镀金刚石线锯的上砂过程一直是困扰其生产的关键所在。定性研究涡流和稳流两种不同流动形式对电镀金刚石线锯形貌的影响,并采用不同的电流密度对水平放置的钢线和不同深度竖直放置的钢线分别进行了上砂实验研究。结果发现对于10～20μm的金刚石微粉,如果在涡流的情况下,上砂过程中很难沉积足够的金刚石微粉,这是因为金刚石受到液流的冲刷力影响而难以被电吸附进镀层之中,从而对上砂的过程起到了极大的负面影响;而在稳流的情况下,在不同的电流密度或不同的放置方式的情况下,都能得到金刚石磨粒数量较多的线锯;尤其是竖直放置的情况下,金刚石分布的非常均匀且数量适中,有利于生产高品质的金刚石线锯;同时还发现钢线晃动也会对上砂形貌产生较大的影响,其本质原因可归结于液流作用。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 液流 稳流 涡流

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电镀金刚石线锯使用性能的试验研究 被引量：5

12

作者 张晨政 葛培琪 +2 位作者 陈自彬 郑楚夕 毕文波 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第6期74-79,共6页

为评价电镀金刚石线锯的使用性能,搭建恒力进给式金刚石线锯性能评价试验机,对编号为Ⅰ、Ⅱ的2种基体直径相同的电镀金刚石线锯进行单晶硅切片试验,记录切片时间,计算锯切效率,利用粗糙度仪、光学显微镜、扫描电子显微镜分别测量硅片表... 为评价电镀金刚石线锯的使用性能,搭建恒力进给式金刚石线锯性能评价试验机,对编号为Ⅰ、Ⅱ的2种基体直径相同的电镀金刚石线锯进行单晶硅切片试验,记录切片时间,计算锯切效率,利用粗糙度仪、光学显微镜、扫描电子显微镜分别测量硅片表面粗糙度、锯缝宽度及锯丝表面磨粒脱落率。试验结果表明:金刚石线锯性能评价试验机能够定量评价电镀金刚石线锯的使用性能;Ⅰ号线锯的锯切效率比Ⅱ号线锯的高13.6%;用Ⅱ号线锯切片得到的硅片走丝方向、进给方向的表面粗糙度分别比用Ⅰ号线锯的小17.5%、10.8%;Ⅰ号线锯的锯缝宽度比Ⅱ号线锯的小3.8%;Ⅱ号线锯的使用寿命比Ⅰ号线锯的长;Ⅰ号线锯的磨粒脱落率是Ⅱ号线锯的2.1倍。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 使用性能 恒力进给 锯切效率 磨粒脱落率

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镀镍和未镀镍金刚石在制作电镀金刚石线锯中的上砂机理和电化学分析 被引量：5

13

作者 张晓杰 张迎九 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第6期53-57,63,共6页

通过对镀镍和未镀镍金刚石在制作电镀金刚石线锯过程中的上砂机理分析,提出了两类金刚石上砂的理论模型,并且证明模型分析与实验结果较为一致。在此基础上进行了电化学测试分析,结果表明:镀覆金刚石在镀液中会对开路电位、阴极极化、交... 通过对镀镍和未镀镍金刚石在制作电镀金刚石线锯过程中的上砂机理分析,提出了两类金刚石上砂的理论模型,并且证明模型分析与实验结果较为一致。在此基础上进行了电化学测试分析,结果表明:镀覆金刚石在镀液中会对开路电位、阴极极化、交流阻抗产生明显改变。造成这些改变的主要原因是由于镀覆金刚石微粉从绝缘体变为导体,在镀液中会与各种离子以及电场和磁场之间进行相互作用,最终出现了比较强的力学作用效应。这种效应控制得当,将会对电镀金刚石线锯所期望的快速上砂起到非常有益的作用。 展开更多

关键词 金刚石 电镀金刚石线锯 复合电镀 电化学 机理分析

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悬浮法制造电镀金刚石线锯的研究 被引量：4

14

作者 吕世强 胡仰栋 伍联营 《工具技术》 2012年第5期24-27,共4页

采用悬浮法进行电镀金刚石线锯的实验研究。通过单因素实验方法,借助扫描电子显微镜,研究了复合镀层表面的形貌。结果表明,当工艺参数为金刚石磨粒质量浓度80g/L、分散剂质量浓度2g/L、电镀时间20min、平均电流密度2A/dm2时,能够获得金... 采用悬浮法进行电镀金刚石线锯的实验研究。通过单因素实验方法,借助扫描电子显微镜,研究了复合镀层表面的形貌。结果表明,当工艺参数为金刚石磨粒质量浓度80g/L、分散剂质量浓度2g/L、电镀时间20min、平均电流密度2A/dm2时,能够获得金刚石磨粒分布均匀、符合实际切割需要的电镀金刚石线锯。 展开更多

关键词 悬浮法 电镀金刚石线锯 工艺参数

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电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅的表面特性与锯丝磨损分析 被引量：6

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作者 庞继伟 高玉飞 李升 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第5期92-96,共5页

电镀金刚石线锯切割的光伏多晶硅切片表面特性,影响其断裂强度和后续的制绒工艺;为探究线锯锯切工艺参数对多晶硅切片表面特性的影响规律,揭示电镀金刚石锯丝的磨损机理,开展了光伏多晶硅的电镀金刚石线锯切片试验。研究结果表明:锯切... 电镀金刚石线锯切割的光伏多晶硅切片表面特性,影响其断裂强度和后续的制绒工艺;为探究线锯锯切工艺参数对多晶硅切片表面特性的影响规律,揭示电镀金刚石锯丝的磨损机理,开展了光伏多晶硅的电镀金刚石线锯切片试验。研究结果表明:锯切的多晶硅表面存在由金刚石磨粒的塑性剪切、微切削去除形成的塑性浅划痕与较深的沟槽,及材料脆性去除留下的表面破碎微凹坑;切片表面材料的塑性去除和脆性去除相对比例随工艺参数组合变化而变化,增大晶片进给速度,降低走丝速度,切片表面粗糙度增大,表面形貌逐渐由塑性沟槽为主转变为以破碎微凹坑为主;使用表面镀镍(金属化)的金刚石颗粒制备的电镀金刚石锯丝的磨损形态在稳定阶段主要是磨粒磨平,使用后期主要是磨粒脱落和镀层磨损。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 光伏多晶硅 表面特性 磨损机理

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金刚石线锯切割碳纤维复合材料实验研究 被引量：3

16

作者 张辽远 尚明伟 +2 位作者 赵炎 姜大林 马康乐 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2044-2049,共6页

为研究金刚石线锯切割碳纤维复合材料的锯切工艺,在总结国内外大量文献资料的基础上,利用自行研制的金刚石线锯切割加工机床对金刚石线锯切割碳纤维材料进行了实验研究。实验结果表明:适当降低线锯进给速度和提高线锯线速度时碳纤维复... 为研究金刚石线锯切割碳纤维复合材料的锯切工艺,在总结国内外大量文献资料的基础上,利用自行研制的金刚石线锯切割加工机床对金刚石线锯切割碳纤维材料进行了实验研究。实验结果表明:适当降低线锯进给速度和提高线锯线速度时碳纤维复合材料的切缝轨迹更加理想;金刚石线锯在线速度较低和线锯张紧力较高条件下的稳定性较好;切向锯切力随线锯线速度的增加而减小,更有利于保证工件切割质量;法向锯切力随线锯进给速度的增加而增大;线锯上金刚石颗粒分布不均、工件厚度和位置及线锯运动方向的改变,使得碳纤维材料线缝轨迹不是理想的直线。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 电镀金刚石线锯 碳纤维复合材料 加工轨迹

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基于超声振动下电镀金刚石线切割单晶硅材料的实验研究 被引量：1

17

作者 张辽远 王硕 +1 位作者 邵中青 吕忠秀 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第5期71-75,共5页

在总结了国内外文献资料的基础上,利用自行制造的完全具有自主知识产权的超声线切割加工机床进行了加工实验,对超声线切割加工机理与工艺进行了深入研究。结果表明:施加超声作用要比普通锯切时的锯切力低,切削效率高,表面粗糙度小,同时... 在总结了国内外文献资料的基础上,利用自行制造的完全具有自主知识产权的超声线切割加工机床进行了加工实验,对超声线切割加工机理与工艺进行了深入研究。结果表明:施加超声作用要比普通锯切时的锯切力低,切削效率高,表面粗糙度小,同时利用ABAQUS软件进行有限元仿真分析,进一步研究了电镀金刚石线锯超声振动复合加工锯切技术的工艺规律。 展开更多

关键词 超声波加工 单晶硅 电镀金刚石线锯

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金刚石线锯切割绝缘陶瓷的切缝精度研究 被引量：2

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作者 孙黎 贾志新 +1 位作者 王津 傅成 《机床与液压》 北大核心 2017年第21期113-116,共4页

为了探寻一种切缝窄、切缝轮廓平直的金刚石线锯切割工艺,将电火花线切割机床改装为金刚石线锯切割机床,并进行了金刚石线锯恒力进给切割陶瓷的实验,探究了丝速和配重对切缝宽度和切缝轮廓平直度的影响;用光学显微镜测量切缝宽度,并观... 为了探寻一种切缝窄、切缝轮廓平直的金刚石线锯切割工艺,将电火花线切割机床改装为金刚石线锯切割机床,并进行了金刚石线锯恒力进给切割陶瓷的实验,探究了丝速和配重对切缝宽度和切缝轮廓平直度的影响;用光学显微镜测量切缝宽度,并观察切缝轮廓的平直度。实验结果表明:随着丝速的增大,切缝宽度变化不明显,随着配重的增大,切缝宽度明显减小;随着丝速的增大,切缝轮廓逐渐出现锯齿状,随着配重的增大,切缝轮廓发生弯曲甚至崩碎。 展开更多

关键词 电镀金刚石线锯 氧化铝陶瓷 恒力进给 切缝宽度 切缝轮廓

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