JP2000225511A - Cutter and its manufacture - Google Patents
Cutter and its manufactureInfo
- Publication number
- JP2000225511A JP2000225511A JP11030516A JP3051699A JP2000225511A JP 2000225511 A JP2000225511 A JP 2000225511A JP 11030516 A JP11030516 A JP 11030516A JP 3051699 A JP3051699 A JP 3051699A JP 2000225511 A JP2000225511 A JP 2000225511A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- polycrystalline diamond
- cutting edge
- cvd method
- cemented carbide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カッター及びその
製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、耐摩耗
性に優れ、切断加工などに用いて、著しく長寿命を保
ち、作業能率を向上することができるカッター及びその
製造方法に関する。The present invention relates to a cutter and a method for manufacturing the cutter. More specifically, the present invention relates to a cutter which is excellent in wear resistance, can be used for cutting and the like, can maintain a remarkably long life, and can improve work efficiency, and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、超硬ソリッドカッターは、横
フライス盤に取り付けて、セラミック、超硬合金などの
仮焼結品や、ＦＲＰなどの樹脂複合材料の切断、すりわ
り、みぞ削りなどの加工に用いられている。しかし、こ
のような用途に超硬ソリッドカッターを用いると、摩耗
が激しく寿命が非常に短いので、カッターの交換の頻度
が多くなり、その際の位置合わせなどに多くの手間と時
間がかかり、作業能率低下の原因となっていた。このた
めに、セラミック材料などの加工に用いても寿命が長
く、作業能率を向上することができるカッターが求めら
れていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a solid carbide cutter is mounted on a horizontal milling machine, and is used for cutting, slicing, grooving, etc., a pre-sintered product such as ceramics and cemented carbide, or a resin composite material such as FRP. It is used for However, if a solid carbide cutter is used in such applications, the wear will be severe and the service life will be very short, so the frequency of replacement of the cutter will increase, and it will take a lot of time and effort to perform positioning at that time. This was causing the efficiency to drop. For this reason, there has been a demand for a cutter which has a long service life even when used for processing a ceramic material or the like and which can improve work efficiency.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐摩耗性に
優れ、セラミック、超硬合金などの仮焼結品や、ＦＲＰ
などの樹脂複合材料の切断加工などに用いて、著しく長
寿命を保ち、作業能率を向上することができるカッター
及びその製造方法を提供することを目的としてなされた
ものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a pre-sintered product having excellent wear resistance, such as ceramics and cemented carbide, and FRP.
An object of the present invention is to provide a cutter and a method for manufacturing the same, which can be used for cutting a resin composite material and the like, and can maintain a remarkably long life and improve work efficiency.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、超硬合金製のカ
ッターをＣＶＤ法により合成された多結晶ダイヤモンド
で被覆することにより、その寿命を数十倍に延長し得る
ことを見いだし、さらに、カッターの中心軸が熱フィラ
メントの面と平行になる位置におき、回転させつつ多結
晶ダイヤモンドの合成を行うことより、効率的に多結晶
ダイヤモンドの被覆を形成し得ることを見いだして、こ
れらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明は、 （１）超硬合金製のカッターであって、ＣＶＤ法により
合成された多結晶ダイヤモンドにより被覆されてなるこ
とを特徴とするカッター、 （２）カッターの切れ刃部分のみが、非連続的に多結晶
ダイヤモンドにより被覆されてなる第(１)項記載のカッ
ター、 （３）カッターの外周面のみが、多結晶ダイヤモンドに
より被覆されてなる第(１)項記載のカッター、 （４）多結晶ダイヤモンドの結晶サイズが、１〜１２μ
ｍである第(１)項、第(２)項又は第(３)項記載のカッタ
ー、 （５）超硬合金製のカッターを切れ刃部分を残してマス
キングし、中心軸が熱フィラメントの面と平行になる位
置におき、回転させつつＣＶＤ法による多結晶ダイヤモ
ンドの合成を行うことを特徴とするカッターの製造方
法、及び、 （６）超硬合金製のカッター複数枚を切れ刃の位置を合
わせて組み合わせ、中心軸が熱フィラメントの面と平行
になる位置におき、回転させつつＣＶＤ法による多結晶
ダイヤモンドの合成を行うことを特徴とするカッターの
製造方法、を提供するものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, they have found that a cemented carbide cutter is coated with polycrystalline diamond synthesized by a CVD method. It is found that the life can be extended by several tens of times, and furthermore, by setting the center axis of the cutter parallel to the surface of the hot filament and synthesizing the polycrystalline diamond while rotating, it is more efficient. The present inventors have found that a coating of polycrystalline diamond can be formed, and have completed the present invention based on these findings. That is, the present invention provides: (1) a cutter made of cemented carbide, wherein the cutter is coated with polycrystalline diamond synthesized by a CVD method; and (2) only a cutting edge portion of the cutter is provided. (1) the cutter according to (1), which is discontinuously coated with polycrystalline diamond; (3) the cutter according to (1), wherein only the outer peripheral surface of the cutter is coated with polycrystalline diamond; 4) The crystal size of the polycrystalline diamond is 1 to 12 μ
m, the cutter according to the above (1), (2) or (3), (5) a cemented carbide cutter is masked except for the cutting edge portion, and the central axis is the surface of the hot filament. (6) a method of manufacturing a cutter characterized in that a polycrystalline diamond is synthesized by a CVD method while being rotated while being rotated, and (6) a plurality of cemented carbide alloy cutters are positioned at cutting edges. The present invention also provides a method for manufacturing a cutter, characterized in that polycrystalline diamond is synthesized by a CVD method while being rotated and rotated so that the central axis is parallel to the surface of the hot filament.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】本発明のカッターは、超硬合金製
のカッターであって、ＣＶＤ法により合成された多結晶
ダイヤモンドにより被覆されてなるものである。図１
は、従来のカッターの平面図であり、図２は、本発明の
カッターの一態様の平面図である。図１に示す従来のカ
ッターは、中央にセンタ穴１を、外周に切れ刃２を有
し、金属及び硬質の金属化合物からなり、その硬質相中
の主成分が炭化タングステンである超硬合金３を用いて
製作される。図２に示す態様のカッターは、超硬合金製
のカッターの全表面が、ＣＶＤ法により合成された多結
晶ダイヤモンド４により被覆されている。超硬合金製の
カッターの全表面を、ＣＶＤ法により合成された多結晶
ダイヤモンドで被覆することにより、カッターの耐摩耗
性が著しく向上し、カッターの寿命を数十倍に延長する
ことができる。本発明において、多結晶ダイヤモンドを
合成するためのＣＶＤ法に特に制限はなく、例えば、熱
フィラメント法、マイクロ波プラズマ法、高周波プラズ
マ法、直流放電プラズマ法、アーク放電プラズマジェッ
ト法などを挙げることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The cutter of the present invention is a cutter made of cemented carbide and covered with polycrystalline diamond synthesized by a CVD method. FIG.
Is a plan view of a conventional cutter, and FIG. 2 is a plan view of one embodiment of the cutter of the present invention. The conventional cutter shown in FIG. 1 has a center hole 1 in the center and a cutting edge 2 on the outer periphery, and is made of a metal and a hard metal compound. It is manufactured using In the cutter shown in FIG. 2, the entire surface of the cemented carbide cutter is covered with polycrystalline diamond 4 synthesized by the CVD method. By coating the entire surface of the cemented carbide cutter with polycrystalline diamond synthesized by the CVD method, the wear resistance of the cutter is remarkably improved, and the life of the cutter can be extended several tens of times. In the present invention, the CVD method for synthesizing polycrystalline diamond is not particularly limited, and examples thereof include a hot filament method, a microwave plasma method, a high-frequency plasma method, a DC discharge plasma method, and an arc discharge plasma jet method. it can.
【０００６】本発明のカッターにおいて、ＣＶＤ法によ
り合成された多結晶ダイヤモンドの被覆は、カッターの
全表面に施すことができ、あるいは、切れ刃部分とその
近傍、切れ刃部分のみ若しくは外周面のみに施すことも
できる。図３及び図４は、本発明のカッターの他の態様
の平面図である。図３に示す態様のカッターは、切れ刃
部分とその近傍がＣＶＤ法により合成された多結晶ダイ
ヤモンド４により被覆され、センタ穴側の大部分は、超
硬合金３が露出している。図４に示す態様のカッター
は、切れ刃部分のみがＣＶＤ法により合成された多結晶
ダイヤモンド４により被覆され、かつ、切れ刃を被覆す
る多結晶ダイヤモンドの被膜は非連続的であって、切れ
刃ごとに独立した構造となっている。多結晶ダイヤモン
ドによる被覆を、切れ刃部分とその近傍又は切れ刃部分
のみに施すことにより、カッターの歪みを減少させるこ
とができる。特に、図４に示すように、切れ刃部分のみ
が、非連続的に多結晶ダイヤモンドにより被覆されてな
るカッターは、歪みをほとんど生ずることがない上に、
優れた切れ味を発揮するので、特に好適に使用すること
ができる。図５は、本発明のカッターの他の態様の平面
図である。図１〜図４に示す態様のカッターがすべて４
４枚刃であるのに対し、図５に示す態様のカッターは、
２０枚刃であり、切れ刃部分のみがＣＶＤ法により合成
された多結晶ダイヤモンド４により被覆され、かつ、切
れ刃を被覆する多結晶ダイヤモンドの被膜は非連続的で
あって、切れ刃ごとに独立した構造となっている。図６
は、本発明のカッターの他の態様の平面図である。図６
に示す態様のカッターは、２００枚刃であり、切れ刃部
分とその近傍がＣＶＤ法により合成された多結晶ダイヤ
モンド４により被覆され、センタ穴側の大部分は、超硬
合金３が露出している。カッターの刃数が少ないと、個
々の刃が大きいために、切れ味が良好となるが、切断面
が粗くなる傾向が現れる。カッターの刃数が多いと、個
々の刃が小さいために、切れ味はやや劣るが、切断面の
品位が向上する。一般に、刃のピッチが０.５〜１２m
m、すなわち直径７０mmのカッターの場合１８〜４４０
枚刃であることが好ましく、刃のピッチが１〜５.５m
m、すなわち直径７０mmのカッターの場合４０〜２２０
枚刃であることがより好ましい。In the cutter of the present invention, the coating of polycrystalline diamond synthesized by the CVD method can be applied to the entire surface of the cutter, or to the cutting edge and its vicinity, only the cutting edge, or only the outer peripheral surface. It can also be applied. 3 and 4 are plan views of another embodiment of the cutter of the present invention. In the cutter of the embodiment shown in FIG. 3, the cutting edge portion and the vicinity thereof are covered with polycrystalline diamond 4 synthesized by the CVD method, and the cemented carbide 3 is exposed at most of the center hole side. In the cutter shown in FIG. 4, only the cutting edge portion is covered with the polycrystalline diamond 4 synthesized by the CVD method, and the coating of the polycrystalline diamond covering the cutting edge is discontinuous. Each has an independent structure. By applying the coating with polycrystalline diamond to the cutting edge portion and its vicinity or only the cutting edge portion, the distortion of the cutter can be reduced. In particular, as shown in FIG. 4, a cutter in which only the cutting edge portion is discontinuously coated with polycrystalline diamond hardly causes distortion,
Since it exhibits excellent sharpness, it can be particularly preferably used. FIG. 5 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention. The cutters of the embodiments shown in FIGS.
While four blades are used, the cutter of the embodiment shown in FIG.
20 blades, only the cutting edge portion is coated with polycrystalline diamond 4 synthesized by the CVD method, and the coating of the polycrystalline diamond covering the cutting edge is discontinuous and independent for each cutting edge. It has a structure. FIG.
FIG. 4 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention. FIG.
Is a 200-blade, the cutting edge portion and its vicinity are covered with polycrystalline diamond 4 synthesized by the CVD method, and most of the center hole side is exposed with the cemented carbide 3. I have. When the number of blades of the cutter is small, the sharpness is good because the individual blades are large, but the cut surface tends to be rough. When the number of blades of the cutter is large, the sharpness is slightly inferior because each blade is small, but the quality of the cut surface is improved. Generally, the pitch of the blade is 0.5-12m
m, ie 18 to 440 for a cutter with a diameter of 70 mm
It is preferable that the blade is a single blade, and the pitch of the blade is 1 to 5.5 m.
m, ie 40-220 for a 70 mm diameter cutter
More preferably, it is a single blade.
【０００７】図７は、本発明のカッターの他の態様の平
面図である。本態様のカッターは、超硬合金製の円板の
外周部にスリット５を入れて切れ刃とし、切れ刃部分の
みがＣＶＤ法により合成された多結晶ダイヤモンド４に
より被覆され、かつ、切れ刃を被覆する多結晶ダイヤモ
ンドの被膜は非連続的であって、切れ刃ごとに独立した
構造となっている。図７に示すカッターのスリットはＵ
字形であるが、スリットの形状に特に制限はなく、Ｖ字
形、Ц字形など、任意の形状とすることができる。ま
た、図７に示すカッターは、４４個のスリットを有し、
４４枚刃となっているが、刃数にも特に制限はなく、例
えば、１８枚刃、４０枚刃、２２０枚刃、４４０枚刃な
ど、任意の刃数とすることができる。図７に示す態様の
カッターは、図１〜図６に示す態様のカッターと異な
り、鋭利な刃先を有しないので、刃先から多結晶ダイヤ
モンドが剥離するおそれが少ない。図８は、本発明のカ
ッターの他の態様の斜視図である。本態様のカッター
は、外周面６のみがＣＶＤ法により合成された多結晶ダ
イヤモンドにより被覆され、カッターの側面は多結晶ダ
イヤモンドに被覆されることなく、超硬合金３が露出し
ている。本態様のカッターは、側面が多結晶ダイヤモン
ドに被覆されていないので、歪みを全く生ずることがな
く、優れた切れ味を発揮する。本発明のカッターにおい
て、ＣＶＤ法により合成された多結晶ダイヤモンドの結
晶サイズに特に制限はないが、結晶サイズが１〜１２μ
ｍであることが好ましく、３〜８μｍであることがより
好ましい。多結晶ダイヤモンドの結晶サイズが１μｍ未
満であると、多結晶ダイヤモンドによる被覆の摩耗がは
やく、十分な長寿命の達成が困難となるおそれがある。
多結晶ダイヤモンドの結晶サイズが１２μｍを超える
と、多結晶ダイヤモンドの超硬合金への付着性が悪くな
り、切れ刃の精度が落ち、切れ味が低下するおそれがあ
る。FIG. 7 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention. In the cutter of this embodiment, a slit 5 is formed in the outer peripheral portion of a disc made of cemented carbide to form a cutting edge, and only the cutting edge portion is covered with polycrystalline diamond 4 synthesized by the CVD method. The polycrystalline diamond film to be coated is discontinuous, and has an independent structure for each cutting edge. The slit of the cutter shown in FIG.
Although the shape of the slit is not particularly limited, the slit may have any shape such as a V-shape or a Ц-shape. The cutter shown in FIG. 7 has 44 slits,
Although the number of blades is 44, there is no particular limitation on the number of blades. For example, any number of blades such as 18 blades, 40 blades, 220 blades, and 440 blades can be used. The cutter of the embodiment shown in FIG. 7 does not have a sharp cutting edge, unlike the cutter of the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, so that the polycrystalline diamond is less likely to peel off from the cutting edge. FIG. 8 is a perspective view of another embodiment of the cutter of the present invention. In the cutter of this embodiment, only the outer peripheral surface 6 is covered with polycrystalline diamond synthesized by the CVD method, and the cemented carbide 3 is exposed on the side surface of the cutter without being covered with the polycrystalline diamond. Since the side surface is not coated with the polycrystalline diamond, the cutter of this embodiment does not cause any distortion and exhibits excellent sharpness. In the cutter of the present invention, the crystal size of the polycrystalline diamond synthesized by the CVD method is not particularly limited, but the crystal size is 1 to 12 μm.
m, more preferably 3 to 8 μm. When the crystal size of the polycrystalline diamond is less than 1 μm, the coating of the polycrystalline diamond wears quickly, and it may be difficult to achieve a sufficiently long life.
If the crystal size of the polycrystalline diamond exceeds 12 μm, the adhesion of the polycrystalline diamond to the cemented carbide will be poor, the precision of the cutting edge will be reduced, and the sharpness may be reduced.
【０００８】本発明の製造方法の第１の態様において
は、先ず超硬合金製のカッターの切れ刃部分を残してマ
スキングする。マスキングする方法に特に制限はなく、
例えば、セラミックや、モリブデン、チタン、ニッケル
などの高融点金属の円盤状治具をカッターの両面に密着
させることによりマスキングすることができる。切れ刃
部分を残してマスキングしたカッターは、次いで減圧容
器内において、中心軸が熱フィラメントの面と平行にな
る位置におく。減圧容器には、メタンなどの炭素源と水
素の混合気体を１０〜１００Torrの減圧下に流入させ、
熱フィラメントを約２,０００℃に、カッターを７００
〜１,０００℃に加熱する。炭素源としてメタンを用い
るときは、メタンの濃度は０.３〜５容量％であること
が好ましい。メタン濃度が高いと生成する多結晶ダイヤ
モンドの結晶サイズは小さく、メタン濃度が低いと結晶
サイズは大きくなり、また、温度が高いと結晶サイズは
大きく、温度が低いと結晶サイズは小さくなるので、メ
タン濃度と温度を選択することにより、生成する多結晶
ダイヤモンドの結晶サイズを制御することができる。減
圧容器内において、切れ刃部分を残してマスキングした
カッターは、切れ刃部分が順次熱フィラメントの近傍を
通過するように回転させる。回転方法に特に制限はな
く、例えば、連続的に回転させることができ、あるい
は、断続的に回転させることもできる。回転速度にも特
に制限はないが、通常は、４０〜６０分間で１回転する
程度の速度が好ましい。切れ刃部分を残してマスキング
したカッターを回転させつつ多結晶ダイヤモンドの合成
を行うことにより、切れ刃部分に均一な厚みの多結晶ダ
イヤモンドの被覆を形成することができる。In the first embodiment of the production method of the present invention, masking is carried out while leaving the cutting edge portion of a cemented carbide cutter. There is no particular limitation on the masking method,
For example, masking can be performed by bringing a disc-shaped jig of a high melting point metal such as ceramic, molybdenum, titanium, and nickel into close contact with both surfaces of the cutter. The cutter, which has been masked while leaving the cutting edge portion, is then placed in the vacuum container at a position where the central axis is parallel to the plane of the hot filament. In a decompression container, a mixed gas of a carbon source such as methane and hydrogen is allowed to flow under reduced pressure of 10 to 100 Torr,
Set the hot filament to about 2,000 ° C and the cutter to 700
Heat to ~ 1000 ° C. When methane is used as the carbon source, the concentration of methane is preferably from 0.3 to 5% by volume. When the methane concentration is high, the crystal size of the generated polycrystalline diamond is small, when the methane concentration is low, the crystal size is large, and when the temperature is high, the crystal size is large, and when the temperature is low, the crystal size is small. By selecting the concentration and the temperature, the crystal size of the polycrystalline diamond to be produced can be controlled. In the depressurized container, the cutter masked while leaving the cutting edge portion is rotated so that the cutting edge portion sequentially passes near the hot filament. There is no particular limitation on the rotation method. For example, the rotation can be performed continuously or intermittently. There is no particular limitation on the rotation speed, but usually, a rotation speed of about one rotation in 40 to 60 minutes is preferable. By synthesizing polycrystalline diamond while rotating the cutter masked while leaving the cutting edge portion, a coating of polycrystalline diamond having a uniform thickness can be formed on the cutting edge portion.
【０００９】本発明のカッターの製造方法の第２の態様
においては、超硬合金製のカッター複数枚を切れ刃の位
置を合わせて組み合わせ、組み合わせた複数枚のカッタ
ーの両最外側面をマスキングする。マスキングする方法
に特に制限はなく、例えば、両最外側面の２枚のカッタ
ーをダミーとして用いることによりマスキングすること
ができ、あるいは、カッターと同一形状のセラミック
や、モリブデン、チタン、ニッケルなどの高融点金属の
治具を両最外側面に密着させることによりマスキングす
ることもできる。切れ刃の位置を合わせて組み合わせ、
両最外側面をマスキングした複数枚のカッターは、次い
で減圧容器内において、中心軸が熱フィラメントの面と
平行になる位置におく。減圧容器には、メタンなどの炭
素源と水素の混合気体を１０〜１００Torrの減圧下に流
入させ、熱フィラメントを約２,０００℃に、カッター
を７００〜１,０００℃に加熱する。炭素源としてメタ
ンを用いるときは、メタンの濃度は０.３〜５容量％で
あることが好ましい。メタン濃度が高いと生成する多結
晶ダイヤモンドの結晶サイズは小さく、メタン濃度が低
いと結晶サイズは大きくなり、また、温度が高いと結晶
サイズは大きく、温度が低いと結晶サイズは小さくなる
ので、メタン濃度と温度を選択することにより、生成す
る多結晶ダイヤモンドの結晶サイズを制御することがで
きる。減圧容器内において、両最外側面をマスキングし
た複数枚のカッターは、外周面が順次熱フィラメントの
近傍を通過するように回転させる。回転方法に特に制限
はなく、例えば、連続的に回転させることができ、ある
いは、断続的に回転させることもできる。回転速度にも
特に制限はないが、通常は、４０〜６０分間で１回転す
る程度の速度が好ましい。両最外側面をマスキングした
複数枚のカッターを回転させつつ多結晶ダイヤモンドの
合成を行うことにより、外周面のみに多結晶ダイヤモン
ドの被覆を形成し、図８に示す態様のカッターを製造す
ることができる。本態様の製造方法によれば、カッター
１個ごとにマスキングを施す必要がなく、かつ複数枚の
カッターに対して多結晶ダイヤモンドの合成を同時に行
うことができるので、多結晶ダイヤモンドで被覆された
カッターを経済的に製造することができる。本発明のカ
ッターは、セラミック、超硬合金などの仮焼結品や、Ｆ
ＲＰなど樹脂複合材料などの切断加工において、優れた
耐摩耗性を発揮し、従来のカッターに比べて数十倍の長
寿命を有する。そのために、カッターの交換頻度が大幅
に少なくなり、位置合わせなどに要する手間と時間を節
減し、作業能率を向上することができる。また、切れ刃
部分又は外周面を多結晶ダイヤモンドで被覆することに
より、切り粉の目詰まりを防止して、作業能率を向上す
ることもできる。In a second aspect of the method for manufacturing a cutter according to the present invention, a plurality of cutters made of cemented carbide are combined with their cutting edges aligned, and both outermost surfaces of the combined plurality of cutters are masked. . There is no particular limitation on the method of masking. For example, masking can be performed by using two cutters on both outermost surfaces as dummies, or a ceramic having the same shape as the cutter, or a molybdenum, titanium, nickel, etc. Masking can also be performed by closely attaching a jig of a melting point metal to both outermost surfaces. Match the position of the cutting edge and combine
The plurality of cutters whose both outermost surfaces are masked are then placed in the vacuum container at a position where the central axis is parallel to the surface of the hot filament. A mixed gas of a carbon source such as methane and hydrogen flows into the vacuum vessel under a reduced pressure of 10 to 100 Torr, and the hot filament is heated to about 2,000 ° C and the cutter is heated to 700 to 1,000 ° C. When methane is used as the carbon source, the concentration of methane is preferably from 0.3 to 5% by volume. When the methane concentration is high, the crystal size of the generated polycrystalline diamond is small, when the methane concentration is low, the crystal size is large, and when the temperature is high, the crystal size is large, and when the temperature is low, the crystal size is small. By selecting the concentration and the temperature, the crystal size of the polycrystalline diamond to be produced can be controlled. In the decompression vessel, a plurality of cutters having both outermost surfaces masked are rotated so that the outer peripheral surfaces sequentially pass near the hot filament. There is no particular limitation on the rotation method. For example, the rotation can be performed continuously or intermittently. There is no particular limitation on the rotation speed, but usually, a rotation speed of about one rotation in 40 to 60 minutes is preferable. By synthesizing polycrystalline diamond while rotating a plurality of cutters, both of which are masked on the outermost surfaces, a coating of polycrystalline diamond is formed only on the outer peripheral surface, and the cutter shown in FIG. 8 can be manufactured. it can. According to the manufacturing method of this aspect, it is not necessary to perform masking for each cutter, and the synthesis of polycrystalline diamond can be simultaneously performed on a plurality of cutters. Can be produced economically. The cutter according to the present invention can be used for temporarily sintered products such as ceramics and cemented carbide,
In cutting of resin composite materials such as RP, it exhibits excellent wear resistance and has a service life several tens times longer than conventional cutters. For this reason, the frequency of replacing the cutter is greatly reduced, and the labor and time required for positioning and the like can be saved, and the working efficiency can be improved. In addition, by covering the cutting edge portion or the outer peripheral surface with polycrystalline diamond, clogging of the cutting powder can be prevented, and the working efficiency can be improved.
【００１０】[0010]
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 外径７０mm、内径４０mm、幅１.０mm、刃数４４枚の超
硬合金製のメタルソーを、切れ刃部分が非連続的に露出
するようにセラミック製の円盤状治具を用いてマスキン
グを施した。マスキングを施したメタルソーを、中心軸
が熱フィラメントの面に対して平行になる位置におき、
回転させつつ９００℃に加熱し、５０Torrの減圧下に、
メタン０.８容量％と水素９９.２容量％の混合気体を導
入して、熱フィラメント法により２０時間多結晶ダイヤ
モンドの気相合成を行った。冷却後マスキングを外す
と、図４に示す形状の切れ刃部分に非連続的に多結晶ダ
イヤモンドの被覆が施されたメタルソーが得られた。多
結晶ダイヤモンドの結晶サイズは約６μｍであり、多結
晶ダイヤモンドの被覆の厚さは１０μｍであった。この
メタルソーを用いて、回転数３０,０００min-1、送りス
ピード５０mm／sec、切り込み深さ１mmで、アルミナ系
セラミック仮焼結品の切断試験を行った。３,０００mm
切断後の逃げ面摩耗は、５μｍであった。 比較例１ 実施例１で多結晶ダイヤモンドの被覆を行ったものと同
じ外径７０mm、内径４０mm、幅１.０mm、刃数４４枚の
超硬合金製のメタルソーをそのまま用いて、回転数３
０,０００min-1、送りスピード５０mm／sec、切り込み
深さ１mmで、実施例１と同じアルミナ系セラミック仮焼
結品の切断試験を行った。１５０mm切断後の逃げ面摩耗
は、２０μｍであった。実施例１と比較例１の結果を比
べると、実施例１の切断長さは比較例１の切断長さの２
０倍であり、実施例１の逃げ面摩耗は比較例１の逃げ面
摩耗の４分の１である。すなわち、切れ刃に多結晶ダイ
ヤモンドによる被覆を施した実施例１のメタルソーは、
比較例１の超硬合金製のメタルソーの約８０倍の寿命を
有するものと推定される。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. Example 1 A metal saw made of cemented carbide having an outer diameter of 70 mm, an inner diameter of 40 mm, a width of 1.0 mm and a number of blades of 44 was used using a ceramic disc-shaped jig so that the cutting edge portion was discontinuously exposed. Masked. Place the masked metal saw in a position where the central axis is parallel to the surface of the hot filament,
Heat to 900 ° C while rotating, under reduced pressure of 50 Torr,
A gaseous mixture of 0.8% by volume of methane and 99.2% by volume of hydrogen was introduced, and polycrystalline diamond was vapor-phase synthesized for 20 hours by a hot filament method. After the masking was removed after cooling, a metal saw was obtained in which the cutting edge portion of the shape shown in FIG. 4 was discontinuously coated with polycrystalline diamond. The crystal size of the polycrystalline diamond was about 6 μm, and the thickness of the polycrystalline diamond coating was 10 μm. Using this metal saw, a cutting test was performed on an alumina-based ceramic temporarily sintered product at a rotation speed of 30,000 min -1 , a feed speed of 50 mm / sec, and a cutting depth of 1 mm. 3,000mm
The flank wear after cutting was 5 μm. Comparative Example 1 Using the same metal saw made of cemented carbide having an outer diameter of 70 mm, an inner diameter of 40 mm, a width of 1.0 mm and a number of blades of 44, which was the same as that of Example 1 coated with polycrystalline diamond, and rotating at 3
A cutting test of the same alumina-based ceramic pre-sintered product as in Example 1 was conducted at 000 min -1 , feed speed of 50 mm / sec, and cutting depth of 1 mm. The flank wear after cutting 150 mm was 20 μm. Comparing the results of Example 1 and Comparative Example 1, the cut length of Example 1 was 2 times the cut length of Comparative Example 1.
The flank wear of Example 1 is one fourth of the flank wear of Comparative Example 1. That is, the metal saw of Example 1 in which the cutting edge is coated with polycrystalline diamond is:
It is estimated that the life is about 80 times that of the metal saw made of the cemented carbide of Comparative Example 1.
【００１１】[0011]
【発明の効果】本発明のＣＶＤ法により合成された多結
晶ダイヤモンドにより被覆されてなるカッターは、従来
の超硬合金製のカッターに比して数十倍の長寿命を有
し、カッターの交換頻度を減少し、カッター交換の際に
要する位置あわせなどの手間と時間を大幅に軽減し、切
断作業の省力化が可能となる。また、多結晶ダイヤモン
ドで被覆することにより、切り粉の目詰まりを防止する
ことができる。The cutter coated with the polycrystalline diamond synthesized by the CVD method of the present invention has a service life which is several tens times longer than that of a conventional cemented carbide cutter. The frequency is reduced, the labor and time required for positioning the cutter at the time of replacement are greatly reduced, and the labor for the cutting operation can be saved. In addition, clogging of the cutting powder can be prevented by coating with polycrystalline diamond.
【図１】図１は、従来のカッターの一例の平面図であ
る。FIG. 1 is a plan view of an example of a conventional cutter.
【図２】図２は、本発明のカッターの一態様の平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view of one embodiment of the cutter of the present invention.
【図３】図３は、本発明のカッターの他の態様の平面図
である。FIG. 3 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention.
【図４】図４は、本発明のカッターの他の態様の平面図
である。FIG. 4 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention.
【図５】図５は、本発明のカッターの他の態様の平面図
である。FIG. 5 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention.
【図６】図６は、本発明のカッターの他の態様の平面図
である。FIG. 6 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention.
【図７】図７は、本発明のカッターの他の態様の平面図
である。FIG. 7 is a plan view of another embodiment of the cutter of the present invention.
【図８】図８は、本発明のカッターの他の態様の斜視図
である。FIG. 8 is a perspective view of another embodiment of the cutter of the present invention.
１ センタ穴 ２ 切れ刃 ３ 超硬合金 ４ 多結晶ダイヤモンド ５ スリット ６ 外周面 Reference Signs List 1 center hole 2 cutting edge 3 cemented carbide 4 polycrystalline diamond 5 slit 6 outer peripheral surface
Claims (6)
により合成された多結晶ダイヤモンドにより被覆されて
なることを特徴とするカッター。1. A cutter made of cemented carbide, wherein the cutter is coated with polycrystalline diamond synthesized by a CVD method.
多結晶ダイヤモンドにより被覆されてなる請求項１記載
のカッター。2. The cutter according to claim 1, wherein only the cutting edge portion of the cutter is discontinuously coated with polycrystalline diamond.
ンドにより被覆されてなる請求項１記載のカッター。3. The cutter according to claim 1, wherein only the outer peripheral surface of the cutter is covered with polycrystalline diamond.
１２μｍである請求項１、請求項２又は請求項３記載の
カッター。4. The polycrystalline diamond has a crystal size of 1 to 4.
The cutter according to claim 1, 2 or 3, which is 12 µm.
てマスキングし、中心軸が熱フィラメントの面と平行に
なる位置におき、回転させつつＣＶＤ法による多結晶ダ
イヤモンドの合成を行うことを特徴とするカッターの製
造方法。5. A method of synthesizing a polycrystalline diamond by a CVD method while masking a cemented carbide cutter while leaving a cutting edge portion at a position where a central axis is parallel to a surface of a hot filament. A method for manufacturing a cutter, comprising:
置を合わせて組み合わせ、中心軸が熱フィラメントの面
と平行になる位置におき、回転させつつＣＶＤ法による
多結晶ダイヤモンドの合成を行うことを特徴とするカッ
ターの製造方法。6. A method for synthesizing polycrystalline diamond by a CVD method while rotating a plurality of cutters made of cemented carbide and aligning the positions of the cutting edges so that the central axis is parallel to the surface of the hot filament. A method for manufacturing a cutter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11030516A JP2000225511A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Cutter and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11030516A JP2000225511A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Cutter and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000225511A true JP2000225511A (en) | 2000-08-15 |
Family
ID=12305986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11030516A Pending JP2000225511A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Cutter and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000225511A (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229755A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Ookouchi Kinzoku Kk | Cutting tool having dlc coating and its manufacturing method |
| JP2010516481A (en) * | 2007-01-19 | 2010-05-20 | ダッチ ダイアモンド テクノロジー ビーブイ | Cutting disc for forming scribe lines |
| JP2010526673A (en) * | 2007-05-12 | 2010-08-05 | フリードリヒス アルノ | Method for forming circular saw blades with cooling passages |
| JP2012125923A (en) * | 2012-03-19 | 2012-07-05 | Okouchi Kinzoku Co Ltd | Method for manufacturing cutting tool having dlc coating |
| CN103203783A (en) * | 2013-04-09 | 2013-07-17 | 乐客精密工具（太仓）有限公司 | Diamond reverse type machining fluting cutter |
| CN103464826A (en) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 无锡柯马机械有限公司 | Electric saw blade |
| US8695729B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-04-15 | Baker Hughes Incorporated | PDC sensing element fabrication process and tool |
| US8746367B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-10 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and methods for detecting performance data in an earth-boring drilling tool |
| CN103867128A (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 宜昌神达石油机械有限公司 | Indexable diamond compound blade clamping device |
| US8757291B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-24 | Baker Hughes Incorporated | At-bit evaluation of formation parameters and drilling parameters |
| US8800685B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Drill-bit seismic with downhole sensors |
| CN108994383A (en) * | 2018-08-16 | 2018-12-14 | 佛山市南海唐立新五金工具有限公司 | Saw blade and saw blade preparation method |
| CN106475618B (en) * | 2016-12-22 | 2019-01-29 | 鑫京瑞钨钢（厦门）有限公司 | Super coarse-grain hard alloy green compact disk grooving cutter |
| JP2019081197A (en) * | 2017-08-31 | 2019-05-30 | メガスター・テクノロジーズ・エルエルシー | Devices, systems, and methods for increased wear resistance during low temperature friction stir processing |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP11030516A patent/JP2000225511A/en active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516481A (en) * | 2007-01-19 | 2010-05-20 | ダッチ ダイアモンド テクノロジー ビーブイ | Cutting disc for forming scribe lines |
| JP2008229755A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Ookouchi Kinzoku Kk | Cutting tool having dlc coating and its manufacturing method |
| JP2010526673A (en) * | 2007-05-12 | 2010-08-05 | フリードリヒス アルノ | Method for forming circular saw blades with cooling passages |
| US9695683B2 (en) | 2010-04-28 | 2017-07-04 | Baker Hughes Incorporated | PDC sensing element fabrication process and tool |
| US10662769B2 (en) | 2010-04-28 | 2020-05-26 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | PDC sensing element fabrication process and tool |
| US8695729B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-04-15 | Baker Hughes Incorporated | PDC sensing element fabrication process and tool |
| US8746367B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-10 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and methods for detecting performance data in an earth-boring drilling tool |
| US8757291B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-24 | Baker Hughes Incorporated | At-bit evaluation of formation parameters and drilling parameters |
| US8800685B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Drill-bit seismic with downhole sensors |
| JP2012125923A (en) * | 2012-03-19 | 2012-07-05 | Okouchi Kinzoku Co Ltd | Method for manufacturing cutting tool having dlc coating |
| CN103867128A (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 宜昌神达石油机械有限公司 | Indexable diamond compound blade clamping device |
| CN103203783A (en) * | 2013-04-09 | 2013-07-17 | 乐客精密工具（太仓）有限公司 | Diamond reverse type machining fluting cutter |
| CN103464826A (en) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 无锡柯马机械有限公司 | Electric saw blade |
| CN106475618B (en) * | 2016-12-22 | 2019-01-29 | 鑫京瑞钨钢（厦门）有限公司 | Super coarse-grain hard alloy green compact disk grooving cutter |
| JP2019081197A (en) * | 2017-08-31 | 2019-05-30 | メガスター・テクノロジーズ・エルエルシー | Devices, systems, and methods for increased wear resistance during low temperature friction stir processing |
| CN108994383A (en) * | 2018-08-16 | 2018-12-14 | 佛山市南海唐立新五金工具有限公司 | Saw blade and saw blade preparation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000225511A (en) | Cutter and its manufacture | |
| US20090249934A1 (en) | Apparatus and Process for Cutting of Extruded Material | |
| JPH04224128A (en) | Glass cutting blade | |
| US6561177B2 (en) | Wafer dicing blade consisting of multiple layers | |
| CN110318032A (en) | A kind of superfine nano diamond precision cutting tool and its manufacturing method | |
| KR20110053057A (en) | Cutting wheel for glass and manufacturing method for cutting wheel | |
| KR101243686B1 (en) | Scriber cutter wheel and method for manufacturing the same | |
| JPH06219762A (en) | Glass cutter coated with diamond and its production | |
| JP3690626B2 (en) | Diamond coating drill, end mill and manufacturing method thereof | |
| JPS6267174A (en) | Production of hard carbon film coated sintered hard alloy | |
| JPS63102868A (en) | Cutting wire | |
| CA2012821A1 (en) | Tools employing a large or irregularly shaped diamond abrasive layer | |
| JP2013244546A (en) | Cutting blade and method of manufacturing the same | |
| US5660936A (en) | Fine grain diamond tool and method of manufacture | |
| JP2722649B2 (en) | Polycrystalline diamond tools for cutting | |
| JPH04261703A (en) | Polycrystal diamond cutting tool | |
| JP2751443B2 (en) | Hard multi-blade brazing tool and method of manufacturing the same | |
| JP2002028865A (en) | Diamond dresser and manufacturing method | |
| CN114905419B (en) | Cutting sheet with protective layer and preparation method thereof | |
| JPH01259171A (en) | Cutting tool member coated with hard film | |
| JP2007118581A (en) | Hard-brittle material thin sheet and production method thereof | |
| JPH0657426A (en) | Diamond cutting tool and its production | |
| JP2005059164A (en) | Electro-deposition band saw | |
| JP2009006407A (en) | Thin edge grinding wheel | |
| JP3193259B2 (en) | Cutting tool and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090604 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090731 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100407 |