金刚石工具分段电镀中屏蔽层处理的新工艺及其自动化装备

黄诗展，郭必成，林其深，姜峰

（华侨大学制造工程研究院，福建 厦门 361021）

电镀金刚石工具一般安装于磨床、打磨机、抛光机等，被广泛用于光学镜头、棱镜、手表玻璃、蓝宝石玻璃等的加工[1]。为了能够同时加工同一个零件上不同几何特征和不同性能要求的表面，通常在工具表面不同圆周分段上电镀不同型号的金刚石磨粒(见图 1)。在电镀某一圆周段时，要对其余部位进行屏蔽保护，电镀完成后再将屏蔽保护层(下文简称“屏蔽层”)去除。因此，分段电镀工艺的关键在于对非施镀部位的屏蔽保护。传统工艺一般通过人工缠绕塑料薄膜或涂覆蜂蜡、沥青等制作屏蔽层[2]，再通过人工、机械或激光灼烧去除[3]，工具的精度和成品率很低，因为人工或机械去除会损伤工具，激光可能烧伤工具，释放刺激性气体，严重污染环境和威胁人体健康。

图1 分段电镀金刚石工具Figure 1 Diamond tools fabricated by selective electroplating

由于工具的特殊性，分段电镀中屏蔽层处理的最大问题在于难以实现低成本而高效的自动化生产，目前有关这方面的报道也较少。国内有研究利用有机绝缘涂料在不同温度下的固液相转变[1]或感光油墨的光固化性[4]来制作屏蔽层，这两种方法操作简单，人工耗费少，生产效率也得到一定程度的提高。国外有研究采用定制化模具(见图2)，通过设计不同流道对不同部位进行电镀[5]，从而实现自动化，但成本非常高。本文的重点是解决分段电镀中屏蔽保护和屏蔽层去除的人工操作问题，实现这两步的自动化。……