Claims (1)
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Pour l'usinage des matériaux extrêmement durs, tels que: rubis, saphir, quartz, spinelle, etc., ainsi que pour les céramiques, borures et carbures métalliques frittés, de même que pour le travail de certains corps tendres, tels que les plastiques, l'ébonite ou le cuivre, il est indispensable d'utiliser des outils de très grande dureté. De tous les corps connus, seul le diamant est actuellement utilisable pour ces travaux d'usinage.
For the machining of extremely hard materials, such as: ruby, sapphire, quartz, spinel, etc., as well as for ceramics, borides and sintered metal carbides, as well as for the work of certain soft bodies, such as plastics , ebonite or copper, it is essential to use very hard tools. Of all the known bodies, only diamond can currently be used for this machining work.
Pour le travail de matériaux tendres, on a réalisé des outils de coupe comprenant un support sur lequel une plaquette tranchante de diamant est fixée. Le prix élevé du diamant limite son emploi à des outils de très faibles dimensions et à des fonctions limitées, telles que le tournage, le facettage ou le guillochage.
For working with soft materials, cutting tools have been produced comprising a support on which a sharp diamond insert is fixed. The high price of diamonds limits their use to very small tools and to limited functions, such as turning, faceting or guilloche.
Pour l'usinage des matériaux très durs, on utilise le diamant industriel, que l'on agglomère par un liant plastique ou métallique. On connaît en particulier des outils pour lesquels les éclats de diamants sont liés par du bronze ou des matières plastiques. La température de fusion du bronze étant proche de la température d'oxydation du diamant, on détruit durant le chauffage les arêtes tranchantes des éclats. Ces outils perdent ainsi une grande partie de leurs propriétés de coupe et sont réduits au rôle d'outils d'usure. De plus, les irrégularités des dimensions des éclats, leur distribution quelconque et leur enrobage pratiquement total dans le liant diminuent encore considérablement le pouvoir coupant de ces outils.
For machining very hard materials, industrial diamond is used, which is agglomerated by a plastic or metal binder. In particular, tools are known for which the diamond shards are bonded by bronze or plastics. The melting temperature of bronze being close to the oxidation temperature of diamond, the sharp edges of the shards are destroyed during heating. These tools thus lose a large part of their cutting properties and are reduced to the role of wear tools. In addition, the irregularities in the dimensions of the flakes, their arbitrary distribution and their practically total coating in the binder still considerably reduce the cutting power of these tools.
L'usinage à l'aide de ces outils nécessite un arrosage abondant et une prise de passe relativement faible, du fait de l'échauffement considérable dû au frottement du liant contre la pièce à usiner.
Machining using these tools requires abundant watering and a relatively low pass setting, due to the considerable heating due to the friction of the binder against the workpiece.
Pour éliminer cet échauffement et pouvoir obtenir des prises de passe plus importantes, il a été proposé de réaliser des outils diamantés dont les éclats de diamant dépasseraient la surface du liant.
In order to eliminate this heating and to be able to obtain larger pass settings, it has been proposed to produce diamond tools in which the diamond chips would exceed the surface of the binder.
Pour ce faire, un des procédés de fabrication préconisé est de revêtir tout d'abord la surface du support d'une couche de colle, distribuer les éclats de diamant sur celle-ci, puis éliminer après séchage la colle se trouvant disposée entre les éclats et former enfin la couche de métal liant les éclats de diamant par métallisation chimique ou galvanique. L'épaisseur de ladite couche métallique étant fonction de la granulométrie des éclats de diamant utilisés et en tous cas inférieure à la grandeur moyenne desdits éclats de manière que ces derniers dépassent la couche métallique.
To do this, one of the recommended manufacturing processes is to first coat the surface of the support with a layer of glue, distribute the diamond chips on it, then remove, after drying, the glue located between the chips. and finally forming the metal layer binding the diamond chips by chemical or galvanic metallization. The thickness of said metal layer being a function of the particle size of the diamond chips used and in any case less than the average size of said chips so that the latter exceed the metal layer.
Les outils obtenus par ce procédé se sont révélés très efficaces, répondant aux buts fixés, soit très grand pouvoir de coupe, échauffement minimum.
The tools obtained by this process have proved to be very effective, meeting the objectives set, namely very high cutting power, minimum heating.
Par contre, le procédé de fabrication nécessitant l'enlèvement de la colle entre les différents grains de diamant pose, pour la réalisation des outils, un problème pratiquement insoluble. En effet, l'enlèvement de cette colle ne peut se faire que par abrasion et lors de cette opération une grande partie de la charge diamants est enlevée en même temps que la colle, ce qui provoque un déchet très élevé.
On the other hand, the manufacturing process requiring the removal of the adhesive between the various diamond grains poses, for the production of the tools, a practically insoluble problem. In fact, the removal of this glue can only be done by abrasion and during this operation a large part of the diamond charge is removed at the same time as the glue, which causes very high waste.
D'autre part, les éclats de diamant enlevés par abrasion sont irrécupérables, ce qui, vu leur prix, augmente de façon prohibitive le coût des outils diamantés obtenus par le procédé précité.
On the other hand, the diamond chips removed by abrasion are irrecoverable, which, given their price, prohibitively increases the cost of the diamond tools obtained by the aforementioned process.
Obviant aux défauts des procédés précités, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'outils présentant des éclats de diamant liés entre eux et fixés sur un support par une couche métallique.
Overcoming the shortcomings of the aforementioned methods, the present invention relates to a method for manufacturing tools having diamond chips bonded together and fixed to a support by a metal layer.
Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on revêt tout d'abord la surface du support d'une colle conductrice, l'on distribue ensuite les éclats de diamant sur celle-ci, puis l'on forme entre les éclats de diamant la couche de métal par métallisation.
This process is characterized by the fact that the surface of the support is first coated with a conductive glue, then the diamond chips are distributed thereon, then the diamond chips are formed between the metal layer by metallization.
La présente invention a également pour objet l'outil diamanté obtenu au moyen de ce procédé.
The present invention also relates to the diamond tool obtained by means of this process.
Le dessin annexé représente un exemple de mise en oeuvre du procédé.
The appended drawing represents an example of implementation of the method.
Les fig. 1 et 2 en sont une représentation schématique.
Figs. 1 and 2 are a schematic representation.
Dans cette forme d'exécution, le support 1 est constitué par la surface de l'outil. Celle-ci est préalablement préparée, par exemple par attaque chimique ou par sablage, puis revêtue d'une couche de colle conductrice 2 sur laquelle les éclats de diamant 3 sont distribués et orientés, puis après durcissement de la résine 2 on procède à la métallisation en veillant à ce que l'épaisseur du métal déposé 4 soit inférieure à la hauteur des éclats de diamant, de telle sorte que des arêtes tranchantes débordent de cette dite couche métallique.
In this embodiment, the support 1 is formed by the surface of the tool. This is prepared beforehand, for example by chemical attack or by sandblasting, then coated with a layer of conductive adhesive 2 on which the diamond chips 3 are distributed and oriented, then after hardening of the resin 2, the metallization is carried out. by ensuring that the thickness of the deposited metal 4 is less than the height of the diamond chips, so that sharp edges protrude from this said metal layer.
La colle conductrice utilisée sera de préférence une résine synthétique connue à un ou deux composants, chargée de micro-perles métalliques, généralement en argent, dont les dimensions moyennes seront inférieures à un micron, assurant de ce fait une excellente conductibilité électrique après polymérisation. Les caractéristiques chimiques de cette colle seront choisies en fonction du procédé de métallisation ultérieure, de manière que la résine choisie puisse par exemple résister à l'effet corrosif des bains galvaniques.
The conductive adhesive used will preferably be a known synthetic resin with one or two components, loaded with metallic micro-beads, generally silver, the average dimensions of which will be less than one micron, thereby ensuring excellent electrical conductivity after polymerization. The chemical characteristics of this adhesive will be chosen according to the subsequent metallization process, so that the chosen resin can, for example, resist the corrosive effect of galvanic baths.
La métallisation peut être réalisée suivant des techniques connues, soit par voie chimique, soit par voie électrolytique.
The metallization can be carried out according to known techniques, either chemically or electrolytically.
Les éclats de diamant 3 sont ainsi liés entre eux par un corps métallique 4, lui-même solidaire du support 1 par l'intermédiaire de la couche de résine synthétique électro-conductrice 2.
The diamond chips 3 are thus linked together by a metal body 4, itself integral with the support 1 by means of the layer of electrically conductive synthetic resin 2.
Dans certains cas, il pourra être possible d'améliorer l'adhé- rence de la couche de liant métallique 4, non seulement par prise sur la sous-couche de colle conductrice 2, mais en plus en dehors des zones de travail directement sur le support 1.
In certain cases, it may be possible to improve the adhesion of the metal binder layer 4, not only by setting on the sub-layer of conductive adhesive 2, but in addition outside the working areas directly on the surface. support 1.
Par l'utilisation de ce procédé, les arêtes tranchantes des éclats de diamant dépassant la surface du liant métallique sont toutes disposées sur une même surface et ne demandent aucune retouche avant l'utilisation de l'outil. Ces arêtes travaillent ainsi simultanément et donnent à l'outil un grand pouvoir de coupe et une résistance à l'usure élevée.
By using this method, the sharp edges of the diamond chips protruding from the surface of the metal binder are all placed on the same surface and do not require any retouching before using the tool. These edges thus work simultaneously and give the tool great cutting power and high wear resistance.
Ce procédé est applicable aussi bien à des outils plats qu'à des outils cylindriques. On peut réaliser des outils de coupe rotatifs, tranchants sur leur face et sur leur périphérie. 11 est ainsi possible de réaliser des outils dont seules les zones de travail sont diamantées, ce qui permet de diminuer la quantité de diamant et donc le prix de revient.
This process is applicable to both flat tools and cylindrical tools. It is possible to produce rotary cutting tools which are sharp on their face and on their periphery. It is thus possible to produce tools of which only the working areas are diamond-coated, which makes it possible to reduce the quantity of diamond and therefore the cost price.
D'autre part, afin d'augmenter la lubrification et la vitesse d'enlèvement de matière, il est possible d'obtenir des zones de travail présentant alternativement une partie chargée de diamant et une partie non chargée. Ce procédé permet d'obtenir pratiquement n'importe quelle forme pour les zones de travail, par exemple pour des outils de perçage la charge diamantée pourra prendre une forme hélicoïdale.
On the other hand, in order to increase the lubrication and the material removal speed, it is possible to obtain working areas having alternately a part loaded with diamond and an unloaded part. This process makes it possible to obtain practically any shape for the work zones, for example for drilling tools the diamond charge can take a helical shape.
REVENDICATIONS
I. Procédé de fabrication d'outils présentant des éclats de diamant liés entre eux et fixés sur un support par une couche métallique, caractérisé par le fait que l'on revêt tout d'abord dans la zone de travail la surface du support d'une couche de colle conductrice, l'on distribue ensuite les éclats de diamant sur celle-ci, puis l'on forme entre les éclats une couche de métal par métallisation.
I. Method of manufacturing tools having diamond shards bonded together and fixed to a support by a metal layer, characterized in that the surface of the support is first coated in the working area with a layer of conductive glue, the diamond chips are then distributed thereon, then a metal layer is formed between the chips by metallization.
II. Outil diamanté obtenu au moyen du procédé selon la revendication I.
II. Diamond tool obtained by means of the process according to claim I.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'adhérence de la couche de métal est assurée, d'une part, sur les zones de travail diamantées directement sur la couche de colle conductrice et, d'autre part, en dehors des zones de travail diamantées, directement sur le support.
SUB-CLAIMS
1. Manufacturing process according to claim I, characterized in that the adhesion of the metal layer is ensured, on the one hand, on the diamond-coated working areas directly on the layer of conductive adhesive and, on the other hand , outside the diamond working areas, directly on the substrate.
2. Procédé de fabrication selon la revendication I, caractérisé par le fait que la couche de métal est obtenue par procédé galvanique.
2. Manufacturing process according to claim I, characterized in that the metal layer is obtained by galvanic process.
3. Procédé de fabrication selon la revendication I, caractérisé par le fait que la couche de métal est obtenue par procédé chimique.
3. Manufacturing process according to claim I, characterized in that the metal layer is obtained by a chemical process.