Спосіб виготовлення алмазних дисків

Изобретение относится к производству алмазосодержащего инструмента и может быть использовано при изготовлении распиловочных дисков для распиливания кристаллов природных алмазов, приборных часовых камней и других высокотвердых материалов. Известен способ изготовления дисков для обработки алмазов, при котором прикрепление и заращивание зерен алмаза производится на горизонтальном катоде гальванической связкой (Способ изготовления алмазных дисков. А.с. №710497, кл. B28D1/24, B24D17/00, 04.05.78, Знаменский Г.Н., Цисарь И.А., Гавинский Ц.М., Кожемякин С.П., Гирка К.П. А.с. №833439, кл. B24D17/00, 04.04.79, Бюл. №20). Однако, избыток осевшего незакрепленного мелкодисперсного порошка затрудняет диффузию ионов металла связки к катоду и, следовательно, ухудшается заращивание алмаза на инструменте. Известен способ изготовления алмазных дисков, согласно которому диски в процессе прикрепления алмазных зерен располагают горизонтально для получения высокой концентрации порошка в покрытии. Затем для заращивания зерен диски отклоняют до вертикального положения, для того, чтобы удалить избыток незакрепленного алмазного пороша с корпуса инструмента (Заявка Франции №2411026, кл. B24D7/08, 1979). Однако, при таком способе в электролитической ванне в процессе прикрепления порошка аноды располагают под углом 90° к поверхности дисков, поэтому распределение тока и, следовательно, закрепление алмазных зерен происходит неравномерно (влияние краевого эффекта). Частично этот недостаток устраняют применением экрана из диэлектрика с отверстиями, ткани или сетки из шелка. Однако это значительно усложняет и удорожает технологию процесса, Кроме того, этот способ не позволяет получать алмазосодержащее покрытие одновременно на две стороны инструмента. В качестве прототипа выбран способ изготовления алмазных дисков, при котором корпус инструмента при прикреплении алмазных зерен устанавливают в ванне наклонно под определения угла наклона матрицы в зависимости от размера порошка, приводя углом где - диаметр алмазного зерна, а после при крепления корпус располагают вертикально, для заращивания осевшего алмазного порошка (А.с. СССР №1091457, кл. B24D5/12, 1983). Однако при таком способе незначительное увеличение или уменьшение угла наклона тонкого диска примерно на 1 - 2° по сравнению с рассчитанным по предлагаемой авторами формуле, по их же данным приводит к уменьшению стойкости и производительности резания дисков в несколько (3,8 - 4) раз. Установление и поддержание в процессе производства заданного угла с точностью 1 - 2° является весьма трудным, учитывая перемешивание электролита и вращение диска. Такой способ с очень низким максимумом (1 - 2°) по углу является нетехнологичным, не позволяет получать стабильные свойства инструмента. На основании выводов о влиянии угла наклона матрицы на работоспособность инструмента, авторы прототипа предлагают формулу для выбирают по формуле где концентрация алмазного порошка в электролите, карат/л; размер алмазного зерна, мкм; направление отклонения корпуса от вертикали последовательно меняют. В заявляемом способе за счет использования определенной зависимости между концентрацией алмазного порошка в электролите и его размером появляется возможность получить высокую концентрацию (35 40%) равномерно распределенного алмазного порошка размером 2 - 10мкм со стабильными свойствами инструмента (интенсивность и стойкость) в результате использования более простой технологии при постоянном угле отклонения инструмента от вертикали на 20 ± 1° в процессе приращивания порошка. Способ заключается в следующем. Корпус инструмента устанавливают в гальваническую ванну под углом 20 ± 1° относительно вертикали. Осаждают на него алмазный порошок размером 2 - 10мкм с электролита концентрацией порошка в данные лишь для двух размеров и В то же время эта формула справедлива для зерна ограниченного раз мера. Так, например, при размере зерна угол рассчитанный по формуле, примерно равен 90°, т.е. диск устанавливается в горизонтальное положение, что критикуется самими авторами в прототипе. При больших размерах зерна, чем 440 - 450мкм угол и непонятно, как происходит осаждение. При использовании порошка размером 2 10мкм, угол наклона рассчитанный по формуле прототипа, будет составлять всего 2 - 4°. При таких угла х получить высокую концентрацию алмазного порошка в инструменте, необходимую при обработке сверхтвердых материалов (природный алмаз, сапфир, корунд и др.) не представляется возможным даже при высокой концентрации порошка в электролите. В случае мелкого порошка (размер