FI107452B - Hiilen poisto raffinoidun leikkuuterän omaavan porankärjen pinnasta - Google Patents

Description

107452

Hiilen poisto raffinoidun leikkuuterän omaavan porankärjen pinnasta

Keksinnön tausta

Esillä oleva keksintö liittyy yleisesti menetelmään, jossa poranterän • - 5 pinnasta poistetaan hiili, ja tarkemmin menetelmään, jossa kovametallisten mik- roporien pinnasta poistetaan hiili.

Mikroporien halkaisijat vaihtelevat yleensä noin 0,05 mm:stä 3,18 mm:iin. Mikroporia käytetään tyypillisesti reikien muodostamiseksi yksipuolisiin, kaksipuolisiin ja monikerroksisiin piirilevylaminaatteihin. Mikroporoa voidaan li-10 säksi käyttää missä tahansa sovelluksessa, missä tarvitaan tarkkaan säädetyn kokoisia, pieniä reikiä. Tällaiset ylimääräiset sovellukset käsittävät kamerat, kellot, polttoainesuuttimet yms.

Korkealaatuisia reikiä, joilla on tarkat mitat, tarvitaan piirilevyissä ja muissa sovelluksissa. Tämä vaatii reikien valmistamista minimaalisin virhein 15 kuten ilman karkeita seinämiä ja purseita. Nämä epätoivotut virheet voivat johtua lohjenneista tai kuluneista poranteristä. Nämä ongelmat ja siihen liittyvä tarve vähentää lohkeamista ja kulumista on tunnustettu aiemmin. Ks. Brownille myönnetty US-patentti 4 759 667 ja Schneiderille myönnetty US-patentti 4 561 813.

Mikroporilla, jotka on tarkoitettu reikien poraamiseen piirilevyihin, on 20 oltava riittävä lujuus ja kulumisenkestävyys alan vaatimusten täyttämiseksi. Niinpä on yleistä tehdä tällaisia kovametallisia mikroporia tarvittavan lujuuden ja kovuuden saamiseksi. Kovametallin käytön puutteena on kuitenkin sen hauraus, mikä aiheuttaa sen, että tällaiset mikroporat ovat taipuvaisia lohkeamaan. Asia on erityisesti näin poranterän poransärmän ulkokulmassa, joka määrittelee po- 25 ratun reiän seinämän piirilevyssä. Tämä taipumus lohkaista kovametalliporia on tunnustettu aikaisemmin. Ks. Mori et al.:lle myönnetty US-patentti 4 583 888 ja •» · : V Yoshimuralle myönnetty US-patentti 4 642 003. Kun poranterä on lohjennut, po-·.: · ranterän kuluminen kiintyy.

:‘f\* Poranterän kestoiän lisäämiseksi tavanomaiset menetelmät ovat 30 keskittyneet koko työkalun (pinnan ja sisäosan) lämpökäsittelyyn pinnan sijasta. Jotkut muut ovat myös lämpökäsitelleet tai hehkuttaneet poranterän muodosta-.···. misessa käytetyn sintratun jauheen valmiin työkalun sijasta pyrkiessään lisää-mään poranterän kestoikää.

Piirilevyissä ja muissa porissa käytettyjen kovametallisten mikropori-35 en kulumisenkestävyyttä ja kykyä vastustaa lohkeamista on pyritty lisäämään.

2 107452

Silti esiin ei ole noussut ylivoimaista kovametallista mikroporaa, joka kestää kulumista ja vastustaa lohkeamista.

Keksinnön yhteenveto

Esillä oleva keksintö lievittää suuressa määrin tunnetun tekniikan 5 puutteita antamalla käyttöön menetelmän poistaa hiili kovametalliporanterän pinnasta mikroporan tekemiseksi lohkeamista ja kulumista paremmin kestäväksi.

Yhdessä keksinnön aspektissa annetaan käyttöön menetelmä poistaa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta.

Keksinnön toisessa aspektissa käyttöön annetaan menetelmä pois-10 taa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että mikroporan pinta on karkaistu karkaisematta mikroporan sisäosaa karkaistun ulkopinnan alapuolella, mikä antaa sillä tavalla kulumista kestävän pinnan.

Keksinnön vielä yhdessä aspektissa käyttöön annetaan menetelmä 15 poistaa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että siihen muodostetaan karkaistu ulkopintakerros, joka sisältää ee-ta-faasin, kaksinkertaisen karbidin volframia ja kobolttia sekä volframikarbidia WC ja kobolttimetallia.

Keksinnön vielä yhdessä aspektissa mikroporan primaariset poran-20 särmät lujitetaan käsittelemällä poransärmät muodostamalla kulmikkaan pinnan ("K land") poransärmän viereen.

Keksinnön vielä yhdessä aspektissa annetaan käyttöön menetelmä poistaa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta, jolle menetelmälle on tunnus- ; ', omaista, että hiilen poisto pinnasta suoritetaan mikroporan primaaristen poran- ' / 25 särmien käsittelyn jälkeen muodostamalla siihen säteellinen tai kulmikas pinta, • · · « ··” jotta käyttöön saadaan lohkeamista vastustava ja kulumista kestävät poransär- : V mät.

Esillä olevan keksinnön vielä yhdessä aspektissa annetaan käyttöön :T· menetelmä poistaa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta, jossa on käsitelty 30 primaarinen poransärmä kulumisenkestävyyden ja lohkeamisen vastustuskyvyn lisäämiseksi, .···. Esillä olevan keksinnön tavoitteena on antaa käyttöön menetelmä poistaa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta, joka on tarkoitettu käytettäväk-*. : si piirilevyissä, kulumisenkestävyyden lisäämiseksi.

35 Esillä olevan keksinnön toisena tavoitteena on antaa käyttöön me- : .·. netelmä poistaa hiili kovametaliisen mikroporan pinnasta, joka on tarkoitettu 3 107452 käytettäväksi porattaessa reikiä piirilevyihin primaarisilla poransärmillä, jotka on käsitelty olemaan kulumista kestäviä ja vastustamaan lohkeamista.

Esillä olevan keksinnön vielä yhdessä aspektissa annetaan käyttöön menetelmä käsitellyn primaarisen poransärmän valmistamiseksi joukkotuotan-5 nolla mikroporaan.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on edelleen antaa käyttöön menetelmä käsitellyn, pyöristetyn primaarisen poransärmän valmistamiseksi jouk-kotuotannolla mikroporaan, joka on tarkoitettu käytettäväksi porattaessa reikiä piirilevyihin.

10 Esillä olevan keksinnön muut tavoitteet ja edut ilmenevät vaivatta seuraavasta selityksestä ja piirustuksista, jotka kuvaavat esillä olevan keksinnön edullisia suoritusmuotoja.

Piirustusten kuvaus

Kuvio 1 on sivupystykuva esillä olevan keksinnön mukaisesta mikro- 15 porasta.

Kuvio 2 on kuva esillä olevan keksinnön mukaisen mikroporan ensimmäisen suoritusmuodon leikkuukärjestä.

Kuvio 3 on kuva esillä olevan keksinnön mukaisen mikroporan toisen suoritusmuodon leikkuukärjestä.

20 Kuvio 4 on kuva esillä olevan keksinnön mukaisen mikroporan kol mannen suoritusmuodon leikkuukärjestä.

Kuvio 5A on kuva kuvion 2 mikroporan suunnasta V.

Kuvion 5B on samanlainen kuin kuvio 5A ja se esittää vaihtoehtoisen : ·' geometrian.

' · ]; 25 Kuvio 5C on samanlainen kuin kuvio 5A ja se esittää vielä yhden M:* vaihtoehtoisen geometrian.

•« · : V Kuvio 6 on kuva kuvion 3 mikroporan suunnasta VI.

Kuvio 7A on kuva kuvion 4 mikroporan suunnasta VII.

:T: Kuvio 7B on samanlainen kuin kuvio 7A ja se esittää vaihtoehtoisen 30 geometrian.

Kuvio 7C on samanlainen kuin kuvio 7A ja se esittää vielä yhden • · .···. vaihtoehtoisen geometrian.

V Kuvio 8 on perspektiivikuva mikroporista, jotka on asennettu alustale- V·: vyyn saamaan primaariset poransärmät käsitellyiksi esillä olevan keksinnön mu- 35 kaan.

4 107452

Kuvio 9 on kaavamainen ylätasokuva, joka kuvaa niiden mikroporien liikettä, joiden primaarisia poransärmiä käsitellään esillä olevan keksinnön mukaisesti.

Kuvio 10 on sivupystykuva mikroporista, joiden primaarisia poran-5 särmiä käsitellään esillä olevan keksinnön mukaisesti.

Kuvio 11 on käyrästö, joka esittää työkalun kestoiän koetuloksia, jotka esittävät esillä olevan keksinnön mukaisen, esitetyn pinnalta tapahtuvan hiilen poiston vaikutuksen.

Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selitys 10 Kovametalliset mikroporat on yleensä tehty puristamalla ja sintraa- malla yhden tai useamman metallikarbidin jauheiden seos ja pienempi määrä metallia kuten kobolttia toimimaan sideaineena. Kovametallien kovuus ja lujuus on erittäin suuri, mikä tekee ne hyödyllisiksi materiaaleiksi käytettäviksi yllä kuvatuissa poraussovelluksissa. Kovametalli on kuitenkin myös haurasta. Tämä 15 voi johtaa lohkeamiseen, erityisesti primaaristen poransärmien ulkokulmissa.

Pinnalta tapahtuva hiilen poistamisen tarkoituksena on lisätä kova-metallin kulumisenkestävyyttä ja lisätä sen kykyä vastustaa lohkeamista. Pinnalta tapahtuvan hiilen poistamismenetelmällä (dekarbonointi) saadaan ohut (alle 1 mikronin) kulumista kestävä kerros, joka sisältää eetafaasia (karbidin, 20 josta puuttuu hiili), volframin ja koboltin kaksinkertaista karbidia, esim. Co3W3C tai Co3W6C, samoin kuin volframikarbidia WC ja kobolttimetaliia.

Hiilen poisto kovametallisen mikroporan pinnasta suoritetaan lämpö- . . tilassa 600 - 1 100 °C 15 -120 minuuttia, halutun faasikoostumuksen saavutta- miseksi pinnan dekarbonointimenetelmä vaatii dekarboinointikaasun, esim. ve- ’· 25 dyn, hiilidioksidin, hapen ja muiden seosten säädetyn osapaineen, joista kaa- » suista vety on edullinen, keskellä yleistä suojaympäristöä lämpökäsittelylämpö- • · · : V tilassa. Hiilen poisto pinnasta tehdään edullisesti likimääräisesti 800 °C:ssa liki- : määräisesti 60 minuuttia dekarbonointikaasun seoksessa.

• *« «

Yllä mainittua menetelmää hiilen poistamiseksi pinnasta voidaan 30 hyödyllisesti käyttää mikroporissa, joissa on käsitellyt poransärmät kulumisen-kestävyyden ja lohkeamiskestävyyden lisäämiseksi edelleen. Käsittelyt voidaan • · ..... tehdä esimerkiksi useilla tunnetuilla hiertomenetelmillä. Kovametallimikroporien, *” joiden pinnasta poistetaan hiili, primaarisen poransärmän näitä käsittelyjä käsi-tellään alla.

35 Tarkastellaan nyt kuviota 1, joka kuvaa sivupystykuvaa esillä olevan ; !·. keksinnön mukaisen mikroporan suoritusmuodosta. Mikropora on kuvattu ylei- B 107452 sesti kohdassa 10 käsittävän varren 11, suippenevan osan 12 ja poran rungon 13. Poran runko 13 voidaan varustaa hienoisella suippenemisella sisäänpäin vartta kohti liikkumavaran saamiseksi porattavan reiän seinämään nähden. Poran runko 13 käsittää leikkuukärjen 14 ja useita rihloja 15. Rihlat alkavat leikkuu-5 kärjestä 14 ja päättyvät suippenevaan osaan 12. Rihlan seinämä primaarisessa poransärmässä on määritelty teroituspinnalla 17. Mikroporassa on pituussuuntainen symmetria-akseli 16. Aina, kun nämä rakenneosat ovat alla selitetyille suoritusmuodoille yhteisiä, käytetään vastaavaa numerointia.

Tarkastellaan nyt kuviota 2, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mu-10 kaisen mikroporan ensimmäisen suoritusmuodon leikkuukärjen kuvaa. Terävässä päässä on primaariset poransärmät 20, jotka on muodostettu kylkipintojen 27 ja teroituspinnan 17 risteyskohdalla. Primaariset poransärmät 20 on käsitelty muodostamalle sädepintoja 21. Ilmaisua sädepinta käytetään kaikkialla osoittamaan poransärmän jotakin käyräviivaista muunnelmaa, joka ei rajoitu todelli-15 seen tai vakiosuuruiseen säteeseen. Tämä konfiguraatio näkyy parhaiten kuviossa 5A, joka esittää sädepinnan 21, joka on muodostettu primaariseen poran-särmään 20 kylkipinnan 27 ja teroituspinnan 17 leikkauskohdassa. Sädepinta 21 jatkuu kylkipinnan 27 etupäästä teroituspintaan 17. Sädepinta 21 voi jatkua primaarisen poransärmän 20 koko osalla tai jollakin osalla sitä jatkuen edullisesti 20 primaarisen poransärmän 20 ulkokulmasta. Sädepinnan määrä voi vaihdella hienoisesta kiillotuksesta voimakkaaseen hiomiseen. Kuvio 5B esittää vaihtele-van säteisen pintageometrian, jossa on käyräviivainen sädepinta 21 niin, että kylkipinnassa 27 on "vesiputous" ("waterfall"). Kuviossa 5C sädepinnassa 21 on vesiputous teroituspinnassa 17. Kuvitellun pisteen, jossa kylkipinta 27 leikkaisi 25 teroituspinnan 17, ja pisteen, jossa sädepinta 21 leikkaa kylkipinnan 27, välinen l.'.V etäisyys W1 on ainakin noin 0,0025 mm. Kuvitellun pisteen ja pisteen, jossa sä- : V depinta 21 leikkaa teroituspinnan 17, välinen etäisyys W2 on myös ainakin 0,0025 mm.

:T; Palaten takaisin kuvioon 2 leikkuukärjessä on lisäksi sivuterät 22, jot- « 30 ka on muodostettu rihlojen 15 väliin. Sivuterillä 22 on siivenmuotoinen poikki-leikkaus ja ne on liitetty yhteen akselin 16 kohdalta uumalla 23. Sivuterät 22 • · ..... kiertyvät spiraalimaisesti poran rungon 13 pituussuunnassa ja niiden ulkohalkai- T sijassa 25 on reunat 24. Sivuterien 22 peräreunojen 24 osassa pienentynyt hal- kaisija 26, jota kutsutaan sivuterän liikkumavarahalkaisijaksi. Sekundaarisia : 35 pintoja 28 voidaan muodostaa kylkipintojen 27 peräreunaan. Tällaisessa konfi- : X guraatiossa sekundaarisen pinnan 28 leikkauskohta vastakkaisen kylkipinnan • « * 6 107452 27 kanssa muodostaa talttareunan 29. Käytössä mikroporaa pyöritetään suuntaan A ja työnnetään eteenpäin työkappaleeseen. Kaikki poransärmät ovat joh-toreunoja tähän pyörimissuuntaan nähden.

Tarkastellaan nyt kuviota 3, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mu-5 kaisen mikroporan toisen suoritusmuodon leikkuukärkeä. Terävässä päässä on primaariset poransärmät 40, jotka on muodostettu kylkipintojen 47 ja teroitus-pinnan 17 leikkauskohtaan. Primaariset poransärmät 40 on käsitelty muodostamalla kulmikkaita pintoja 41 ("K land"). Tämä konfiguraatio näkyy parhaiten kuviosta 6, jossa on esitetty kulmikas pinta 41, joka on muodostettu primaariseen 10 poransärmään 40 kylkipinnan 47 ja teroituspinnan 17 risteyskohdassa. Kulmikas pinta 41 on muodostettu teroituspinnan 17 etupäähän. Kulmikas pinta 41 voi jatkua koko primaarisella poransärmällä 40 tai osalla sitä jatkuen edullisesti primaarisen poransärmän 40 ulkokulmasta. Kuvitellun pisteen, jossa kylkipinta 47 leikkaisi teroituspinnan 17, ja pisteen, jossa kulmikas pinta 41 leikkaa kylkipin-15 nan 47, välinen etäisyys W1 on ainakin noin 0,0025 mm. Tämän kuvitellun pisteen ja pisteen, jossa kulmikas pinta 41 leikkaa teroituspinnan 17, välinen etäisyys W2 on edullisesti ainakin noin 0,0025 mm.

Palaten taksin kuvioon 3 leikkuukärjessä on lisäksi sivuteriä 42, jotka on muodostettu rihlojen 15 väliin. Sivuterillä on siiven muotoinen poikkileikkaus 20 ja ne on liitetty yhteen akselin 15 kohdalta uumalla 43. Sivuterät 42 kiertyvät spi-raalimaisesti poran rungon 13 pituussuunnassa ja niiden ulkohalkaisijalla 45 on reunat 44. Sivuterien 42 peräreunojen 44 osalla on pienentynyt halkaisija 46, jota kutsutaan sivuterän liikkumavarahalkaisijaksi. Sekundaariset pinnat 48 voidaan muodostaa kylkipinnan 47 peräreunalle. Tällaisessa konfiguraatiossa se-25 kundaarisen pinnan 48 ja vastakkaisen kylkipinnan 47 leikkauskohta muodostaa M·* talttareunan 49. Käytössä mikroporaa pyöritetään suuntaan A ja työnnetään :*·/ eteenpäin työkappaleeseen. Kaikki poransärmät ovat johtoreunoja pyörimis-: : suuntaan nähden.

;*:v Tarkastellaan nyt kuviota 4, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mu- • _ 30 kaisen mikroporan kolmannen suoritusmuodon leikkuukärkeä. Terävään päähän <>tt. on muodostettu primaariset poransärmät 60 kylkipintojen 67 ja teroituspinnan 17 • i ... leikkauskohtaan. Primaariset poransärmät 60 on käsitelty muodostamalla säde-• « *: *' pintoja 61 a ja kulmikkaita pintoja 61b. Tämä konfiguraatio näkyy parhaiten kuvi-:*·: osta 7A, joka esittää sädepinnan 61a ja kulmikkaan pinnan 61b, joka on muo- 35 dostettu primaariseen poransärmään 60. Kulmikas pinta 61b on muodostettu te-. \ roituspinnan 17 etupäähän, sädepinta 61a jatkuu kulmikkaan pinnan 61b etu- 7 107452 päästä kylkipintaan 67. Kulmikas pinta 61b ja sädepinta 61a voivat jatkua koko primaarisella poransärmällä tai jollakin osalla sitä jatkuen edullisesti poransär-män 60 ulkokulmasta. Kuviossa 7B on esitetty vaihtoehtoinen geometria, jossa sädepinta 61a ja käyräviivainen pinta, jossa on vesiputous kylkipinnalla 67. Ku-5 viossa 7C sädepinnassa on vesiputous kulmikkaalla pinnalla 61b. Kuvitellun pisteen, jossa kylkipinta 67 leikkaisi teroituspinnan 17, ja pisteen, jossa säde-pinta 61a leikkaa kylkipinnan 67, välinen etäisyys W1 on edullisesti ainakin 0,0025 mm. Tämän kuvitellun pisteen ja pisteen, jossa kulmikas pinta 61b leikkaa teroituspinnan 17, välinen etäisyys W2 on edullisesti ainakin 0,0025 mm.

10 Palaten takaisin kuvioon 4 leikkuukärjessä on lisäksi sivuterät 62, jot ka on muodostettu rihlojen 15 väliin. Sivuterillä 62 on siiven muotoinen poikkileikkaus ja ne on yhdistetty toisiinsa akselin 16 kohdalta uumalla 63. Sivuterät 62 kiertyvät spiraalimaisesti poran rungon 13 pituutta pitkin ja niiden ulkohalkai-sijalla 65 on reunat 44. Osalla sivuterien 62 peräreunaa 64· on pienentynyt hal-15 kaisija 66, jota kutsutaan sivuterän liikkumavarahalkaisijaksi. Sekundaariset pinnat 68 voidaan muodostaa kylkipintojen 67 peräreunalle. Tällaisessa konfigu-raatiossa sekundaarisen pinnan 68 ja vastakkaisen kylkipinnan leikkauskohta muodostaa talttareunan 69. Käytössä mikroporaa pyöritetään suuntaan A ja työnnetään eteenpäin työkappaleeseen. Kaikki poransärmät ovat johtoreunoja 20 pyörimissuuntaan nähden.

Kussakin kolmesta ensimmäisestä suoritusmuodosta poransärmän käsittely tekee sen kestävämmäksi lohkeamista ja kulumista vastaan. Poran-särmä on alttein kulumiselle ja lohkeamiselle terävästä reunasta, joka on muodostettu teroitus- ja kylkipintojen leikkauskohtaan. Säteen kulmikkaan pinnan tai 25 näiden kahden yhdistelmän lisääminen poistaa poransärmän ohuimman koh- *.1:1 dan. Tuloksena oleva poransärmä on sen vuoksi lujempi.

Kukin kolmesta ensimmäisestä suoritusmuodosta selitettiin niin, että * o : : ; sillä oli viistekonfiguraatio. Esillä oleva keksintö ei rajoitu tällaiseen konfiguraati- c t .·:% oon ja voi sisältyä esimerkiksi poranterään, jossa on apukärki ("jobber point").

30 Tarkastellaan nyt kuvioita 8-10, jotka kuvaavat esillä olevan keksin- nön menetelmää mikroporan käsittelemiseksi muodostamalla säde primaarisiin poransärmiin. Mikroporat 10 pannaan pystysuunnassa pyöreälle alustalevylle * r 1 80, joka pannaan sitten koneeseen, joka pyörittää alustalevyä 80 planeettaliik- keellä. Tämä planeettaliike on kuvattu kaavamaisesti kuviossa 9, jossa on esi-35 tetty, että pyöreä alustalevy 80 pyörii oman akselinsa 81 ympäri suuntaan B.

. \ Samanaikaisesti alustalevy 80 käännetään suuntaan C pyörimiskeskikohdan 82 % · · * · « · β 107452 ympäri. Kun tämä planeettaliike tapahtuu, suuri pyörivä harja 90 lasketaan kosketuksiin mikroporien 10 kanssa kuten kuviossa 10 on esitetty. Suuri pyörivä harja 90 käsittää harjan 91, jonka pinnalle 92 on levitetty timanttihioma-ainetta tai joka on jo kyllästetty timanttihioma-aineella pinnalta 92. Harjaa pyöritetään 5 suuntaan D akselin 93 ympäri. Pyörivä harja 90 lasketaan kosketuksiin mikroporien 10 leikkuukärkien 14 kanssa samalla, kun niihin kohdistetaan planeettalii-kettä kuten kuviossa 9 on kuvattu. Timanttihioma-aineen hiomaliike aikaansaa säteellisen poransärmän 21, 61a mikroporien 10 primaarisiin poransärmiin 20, 60, jotka ovat säädetyn kokoisia ja muotoisia kuten yllä on selitetty esillä olevan 10 keksinnön ensimmäisen ja kolmannen suoritusmuodon suhteen. Hiomisen määrä voi vaihdella hienoisesta kiillottamisesta voimakkaampaan hiontaan. Alustale-vyä 80 voidaan tietenkin liikuttaa jollakin muulla tavalla kuin planeettaliikkeellä samalla, kun pyörivä harja 90 koskettaa mikroporia 10.

Yllä käsitellyn mikroporan kaikki kolme suoritusmuotoa voidaan vielä 15 muunnella pinnasta tapahtuvalla hiilen poistomenetelmällä. Pinnasta tapahtuva hiilen poistomenetelmä voidaan tehdä lämpötilassa 600 - 1 100 °C 15 -120 minuuttia. Pinnasta tapahtuva hiilen poisto tulisi tapahtua hiilenpoistokaasun (dekarbonointikaasun) säädetyssä osapaineessa, esim. vedyn, hiilidioksidin, hapen tai muiden seosten, joista vety on edullinen, osapaineessa keskellä yleis-20 tä suojaympäristöä lämpökäsittelylämpötilassa. Pinnasta tapahtuva hiilen poisto voidaan edullisesti tehdä likimääräisesti 800 °C:ssa likimääräisesti 60 minuuttia argonin ja vedyn seoksessa.

Kovametalliset mikroporat on yleensä tehty puristamalla ja sintraa-'.' maila yhden tai useamman metallikarbidin jauheiden seos ja pienempi määrä :' 25 metallia kuten kobolttia toimimaan sideaineena. Kovametalleilla on erittäin suuri kovuus ja lujuus, mikä tekee ne hyödyllisiksi materiaaleiksi käytettäviksi yllä se-:*·]: liietyissä poraussovelluksissa. Kovametallit ovat kuitenkin myös hauraita. Tämä : . . voi johtaa lohkeamiseen erityisesti primaaristen poransärmien ulkokulmissa.

« «c

Mikroporien pinnasta tapahtuva hiilen poisto lisää kovametallien kulumisenkes-30 tävyyttä kuten yllä on selitetty. Niinpä pinnasta tapahtuva hiilen poistomenetelmä yhdessä käsiteltyjen primaaristen poransärmien kanssa lisää edelleen esillä ole- I..* van keksinnön mukaisten mikroporien lohkeamis-ja kulumisenkestävyyttä.

Tarkastellaan nyt kuviota 11, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mu- kaan käsiteltyjen poranterien kestoikää (lasikuituepoksikuparilaminaattiin porat- 35 tujen reikien lukumäärän) jakaumaa. H-käyrä kuvaa poranterää, joka on vain . \ hiottu. H & A-käyrä kuvaa poranterää, joka on hiottu ja jonka pinnasta on pois-• · «

« · I

β 107452 tettu hiili. H & A-lämpökäsite!tyjen poranterien käyttöikä on likimääräisesti 2-5 kertaa pitempi kuin tavanomaisesti muodostettujen poranterien, joissa on teroitetut primaariset poransärmät.

Kussakin yllä mainitussa suoritusmuodossa kovametalliset mikropo-5 rat, joiden pinnasta hiili on poistettu, sisältävät käsitellyn poransärmän sen tekemiseksi kestävämmäksi lohkeamista ja kulumista vastaan. Poransärmä on alttein kulumiselle ja lohkeamiselle terävästä reunasta, joka on muodostettu teroitus- ja kylkipinnan leikkauskohtaan. Lisäämällä säde, kulmikas pinta tai näiden kahden yhdistelmä kovametallisen mikroporan, jonka pinnasta hiili on pois-10 tettu, poistaa poransärmän ohuimman osan. Sen vuoksi tuloksena oleva poransärmä on lujempi.

Kukin yllä mainituista kovametallisten mikroporien, joiden pinnasta hiili on poistettu, suoritusmuodoista selitettiin niin, että niissä oli viistekonfiguraa-tio. Esillä oleva keksintö ei rajoitu tällaiseen konfiguraatioon ja voi sisällyttää 15 esimerkiksi kovametalliseen poranterään, jonka pinnasta hiili on poistettu ja jossa on apukärki ("jobber point").

Yllä esitetty selitys ja piirustukset ovat ainoastaan edullisia suoritusmuotoja kuvaavia, jotka saavuttavat esillä olevan keksinnön tavoitteet, piirteet ja edut, ja tarkoituksena ei ole, että esillä oleva keksintö rajoittuisi niihin. Esimer-20 kiksi esillä olevan keksinnön pinnasta tapahtuvaa hiilenpoistomenetelmää voitaisiin käyttää edullisesti muissa kovametallisissa poranterissä, jotka eivät rajoitu mikroporiin tai poriin, joissa on halkaistu kärki. Lisäksi pinnasta tapahtuvaa hiilenpoistomenetelmää voitaisiin käyttää muun tyyppisissä kovametallisissa leik-kaustyökaluissa. Esillä olevan keksinnön muunneltuja poransärmiä voitaisiin 25 myös käyttää muun tyyppisissä poranterissä tai pyörivissä leikkaustyökaluissa .\!Γ yleensä.

• · · • t « « · 4 C · 4 « « « .

4 4« 4 [ 414 • 4 4 · 4 4 4 I r « i i I « • « ♦ « 1 « « · • · « 4 ·

Claims (14)

1. Menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen leikkuutyökalun pinnalta, joka menetelmä käsittää leikkuutyökalun panemisen suojaavaan ympäris- 5 töön, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi leikkuutyökalun lämmittämisen noin 800 °C:seen kohotettuun lämpötilaan samalla, kun leikkuutyökalu on suojaavassa ympäristössä, ja leikkuutyökalun pitämisen kohotetussa lämpötilassa ajan, joka on noin 60 minuuttia, jolloin suojaava ympäristö käsittää dekarbonointikaasun säädetyn 10 osapaineen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi pinnalta, tunnettu siitä, että se käsittää vielä vaiheen, jossa leikkuutyökalun ulkopinnalle muodostetaan karkaistu kerros.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi 15 pinnalta, tunnettu siitä, että karkaistu kerros käsittää jonkin eeta-faasin, volframin ja koboltin kaksinkertaisen karbidin ja volframikarbidin WC ja koboltti-metallia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi pinnalta, tunnettu siitä, että suojaava ympäristö on seos vetyä, hiilidioksidia, 20 happea ja niiden seoksia.

5. Menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen mikroporan pinnalta, joka menetelmä käsittää mikroporan panemisen suojaavaan ympäristöön, t u n - .', n e 11 u siitä, että se käsittää lisäksi , , i. mikroporan lämmittämisen noin 800 °C:seen kohotettuun lämpötilaan \! [ 11 25 samalla, kun mikropora on suojaavassa ympäristössä, ja ; mikroporan pitämisen kohotetussa lämpötilassa ajan, joka on noin 60 • « « ·;;/ minuuttia, jolloin suojaava ympäristö on kaasu, joka on valittu ryhmästä, joka *.* * koostuu vedystä, hiilidioksidista, hapestaja niiden seoksista.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi :T: 30 kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että mikropora käsittää: :T: poran rungon, jossa on leikkuukärki, symmetria-akseli, useita rihloja, ]; # missä rihloissa on teroituspintoja leikkuukärjessä, leikkuukärki käsittää useita sivuteriä, jotka ovat rihlojen välissä ja lii- • ♦ *·:** tetty uumasta, useita kylkipintoja, jotka jatkuvat leikkuukärjen ulkohalkaisijasta «· · ·...·* 35 symmetria-akseliin ja useita primaarisia poransärmiä kylkipintojen ja teroituspin- : /.: tojen leikkauskohdassa, n 107452 missä primaariset poransärmät sisältävät sädepinnan, joka jatkuu kyl-kipinnoista teroituspintaan.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että sädepinta jatkuu pri- 5 maarisen poransärmän koko pituudella.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että mikropora käsittää vielä sekundaarisia pintoja, jotka on muodostettu kylkipintojen peräpäähän, ja talttareunoja, jotka on muodostettu lohkaistujen pintojen ja kylkipinnoista vastak- 10 kaisen leikkauskohtaan, missä sädepinta jatkuu primaarista poransärmää pitkin talttareunan ulkohalkaisijasta.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että mikropora käsittää: 15 poran rungon, jossa on leikkuukärki, symmetria-akseli, useita rihloja, missä rihloissa on teroituspintoja leikkuukärjessä, leikkuukärki käsittää useita sivuteriä, jotka ovat rihlojen välissä ja jotka on liitetty uumasta, useita kylkipintoja, jotka jatkuvat leikkuukärjen ulkohalkaisijasta symmetria-akseliin, ja useita primaarisia poransärmiä kylkipintojen ja teroi- 20 tuspintojen leikkauskohdassa, missä primaariset poransärmät sisältävät kulmikkaan pinnan, joka on muodostettu kylkipintojen etupäähän.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi ,',;. kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että kulmikas pinta jatkuu 25 primaarisen poransärmän koko pituudella. I

: 11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi • * « kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että mikropora käsittää • · · ’·* * vielä sekundaarisia pintoja, jotka on muodostettu kylkipintojen peräpäähän, ja talttareunoja, jotka on muodostettu lohkaistujen pintojen ja kylkipinnoista vastak- « · · v : 30 kaisen leikkauskohtaan, missä kulmikas pinta jatkuu primaarista poransärmää pitkin ulkohalkai-|# sijasta talttareunaan.

10 107452

12. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi * · ’·;·* kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että mikropora käsittää: 35 poran rungon, jossa on leikkuukärki, symmetria-akseli, useita rihloja, : * ·.: missä rihloissa on teroituspinta, joka on leikkuukärjessä, 12 107452 leikkuukärki käsittää useita sivuteriä, jotka ovat rihlojen välissä ja jotka on liitetty uumasta, useita kylkipintoja, jotka jatkuvat eikkuukärjen ulkohalkaisijasta symmetria-akseliin, ja useita primaarisia poransärmiä kylkipintojen ja teroituspin-tojen leikkauskohdassa, 5 missä primaariset poransärmät sisältävät kulmikkaan pinnan ja säde- pinnan, jolloin kulmikas pinta on muodostettu teroituspinnan etupäähän ja säde-pinta jatkuu kulmikkaasta pinnasta kylkipintaan.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että kulmikas pinta ja sä- 1. depinta jatkuvat primaarisen poransärmän koko pituudella.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä hiilen poistamiseksi kovametallisen mikroporan pinnalta, tunnettu siitä, että mikropora käsittää vielä sekundaarisia pintoja, jotka on muodostettu kylkipintojen peräpäähän, ja talttareunoja, jotka on muodostettu lohkaistujen pintojen ja kylkipinnoista vastak- 15 kaisen leikkauskohtaan, missä kulmikas pinta ja sädepinta jatkuvat primaarista poransärmää pitkin ulkohalkaisijasta talttareunaan. I ( I . i i i I 4 1 I * · t • · • · • « • · « • · · M» I • · 1 • · » • · · ··· • · · • 1 # • · · • · · • · · • at· a • at1 • i i • · taa t · t a • · a • a • a a • a a a a 13 107452