JP2000071111A - チップの堆積を防ぐことで切削性能の向上した多結晶質ダイヤモンド成形体カッタ― - Google Patents

チップの堆積を防ぐことで切削性能の向上した多結晶質ダイヤモンド成形体カッタ―

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    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/143—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having chip-breakers
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、カッター前方で大きなチップが形成されな
いようにする多結晶質ダイヤモンド（ＰＣＤ）カッター
の新規表面幾何形状について開示する。この表面幾何形
状には１以上の凹部及び／又は１以上の隆起領域が含ま
れ、チップブレーカーとして作用できるだけでなく、カ
ッターの面を横切る流れの乱れを増大させて熱伝導率を
増大させ抵抗を減らす。ＰＣＤ表面幾何形状は高温／高
圧（ＨＴ／ＨＰ）プロセスで形成され、そのためカッタ
ーと一体である。本発明は、チップの堆積を防ぐことで
切削能力が向上し、かつ熱伝導が向上して切刃温度が低
くなった多結晶質カッターを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術的背景】本発明は、高温／高圧（ＨＴ／Ｈ
Ｐ）処理条件下で製造される支持多結晶質ダイヤモンド
（ＰＣＤ）成形体に関するものであり、さらに具体的に
は、剪断強さ、耐衝撃性及び切削性能の改善された支持
ＰＣＤ成形体に関する。成形体は一般に、ダイヤモン
ド、ＣＢＮ、ＣＢＮコンパウンド、セラミックスその他
同様のコンパウンド等の研磨材粒子の焼結多結晶質塊か
らなる一体結合構造として特徴付けることができる。か
かる成形体は結合母材や第二相なしでも結着し得るが、
米国特許第４０６３９０９号及び同第４６０１４２３号
で論じられている通り、適当な結合母材を使用するのが
一般に好ましく、結合母材は普通はコバルト、鉄、ニッ
ケル、白金、チタン、クロム、タンタル、銅等の金属又
はそれらの合金もしくは混合物である。約１０〜３０体
積％配合される結合母材は、ＣＢＮに対するアルミニウ
ム又はダイヤモンドに対するコバルトのような、再結晶
又は成長触媒をさらに含んでいてもよい。
【０００２】研磨材成形体は切削、フライス削り、研
削、堀削その他の研磨作業に広く使われている。研磨材
成形体は通例多結晶質ダイヤモンド、ＣＢＮその他の粒
子を結合して凝集性硬質塊としたものからなる。研磨材
成形体の研磨材粒子含有量は高く、粒子同士が直接結合
したものが大量に存在している。研磨材成形体は、多結
晶質ダイヤモンド、ＣＢＮ、ＣＢＮコンパウンド又はセ
ラミックス又は同様のコンパウンドのいずれの場合も、
研磨材粒子が結晶学的に安定であるような高温高圧条件
下で製造される。
【０００３】研磨材成形体は脆くなりやすく、使用に際
しては炭化物基超硬合金基材で補強されることが多い。
かかる支持研磨材成形体は、当技術分野では複合研磨材
成形体として知られる。複合研磨材成形体はそのまま研
磨工具の作用面に使用し得る。或いは、殊に堀削及び採
鉱作業では、複合研磨材成形体を細長い炭化物基超硬合
金ピンに結合していわゆる植込みカッターを形成するの
が有利であることが判明している。かかる植込みカッタ
ーはドリルビット又は採鉱ピックの作用面に装着され
る。
【０００４】複合研磨材成形体の製造は通例プレスの容
器内に炭化物基超硬合金基材を配置することによって行
われる。基材の上にダイヤモンド結晶粒又はダイヤモン
ド結晶粒と触媒結合剤の混合物を配置し、ＨＰ／ＨＴ条
件下で圧縮する。その際、基材から金属結合剤が移行し
てダイヤモンド結晶粒間に「掃引(sweep)」し、ダイヤ
モンド結晶粒の焼結を促進する。その結果、ダイヤモン
ド結晶粒が互いに結合してダイヤモンド層を形成し、同
時にダイヤモンド層が通常は平面的な界面に沿って基材
と結合する。金属結合剤はダイヤモンド層中にダイヤモ
ンド結晶粒間の空隙に置かれたまま残る。
【０００５】多くの用途では、成形体を基材に接合する
ことにより成形体を支持して積層構造物又は支持成形体
の構成とするのが好ましい。通例、基材は金属炭化物基
超硬合金として準備され、例えば、炭化タングステン、
炭化チタンもしくは炭化タンタル粒子又はそれらの混合
物を約６〜約２５重量％のコバルト、ニッケル、鉄又は
それらの混合物もしくは合金等の金属のバインダーで互
いに結合したものからなる。例えば米国特許第３３８１
４２８号、同第３８５２０７８号及び同第３８７６７５
１号等に記載の通り、成形体及び支持成形体は切削工具
用及び目直し工具用の部品もしくはブランク、ドリルビ
ット、又は摩耗部品もしくは摩耗面として様々な用途に
受け入れられている。
【０００６】本発明に関連したタイプの多結晶質成形体
及び支持成形体を製造するための基本的なＨＰ／ＨＴ法
は、米国特許第２９４７６１１号、同第２９４１２４１
号、同第２９４１２４８号、同第３６０９８１８号、同
第３７６７３７１号、同第４２８９５０３号、同第４６
７３４１４号及び同第４９５４１３９号に詳述されてい
るタイプのＨＴ／ＨＰ装置の反応セル内に配置された保
護遮蔽金属エンクロージャ中にダイヤモンド、ＣＢＮ、
ＣＢＮコンパウンド及びセラミックス及び／又はそれら
の混合物等の結晶質研磨材粒子の未焼結層を配置するこ
とからなる。ダイヤモンド粒子の焼結を意図するのであ
れば上記エンクロージャに研磨材粒子と共に金属触媒、
並びに研磨材粒子を支持して支持成形体とするための金
属炭化物基超硬合金の予備成形体を配置してもよい。反
応セル内容物は、次いで、隣接研磨材粒子同士の結晶間
結合及び所望により焼結粒子と金属炭化物基超硬合金支
持体との接合を生じるのに十分な選択された加工処理条
件に付される。かかる加工処理条件には、一般に、１３
００℃以上の温度及び２０キロバール以上の圧力を約３
〜１２０分間課すことが必要とされる。
【０００７】多結晶質ダイヤモンド成形体又は支持成形
体の焼結に関して、金属触媒は予め圧密した状態で結晶
質研磨材粒子に隣接して配置し得る。例えば、金属触媒
を環状に形作ってその内部に結晶質研磨材粒子の円柱体
を収容してもよいし、或いは金属触媒を円盤状に形作っ
てその上方又は下方に結晶質研磨材層を配置してもよ
い。別法として、溶媒としても知られる金属触媒は粉体
として準備して結晶質研磨材粒子と混合してもよいし、
或いは焼結金属炭化物又は炭化物成形粉末としてこれを
コールドプレスして成形してもよく、この場合の結合剤
(cementing agent)はダイヤモンドの再結晶又は成長の
ための触媒又は溶媒として供される。通例、金属触媒又
は溶媒はコバルト、鉄、ニッケル又はそれらの合金もし
くは混合物から選択されるが、その他にルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、クロム、マンガン、タンタル等の
金属並びにそれらの合金及び混合物も使用し得る。
【０００８】上記で特定したＨＴ／ＨＰ条件下では、金
属触媒はいかなる形態で用意しようとも拡散又は毛細管
作用又は圧力勾配によって研磨材層中に浸透もしくは
「掃引」し、再結晶又は結晶間成長のための触媒又は溶
媒として利用可能になる。ＨＴ／ＨＰ条件は、好ましく
はダイヤモンド相と黒鉛相の間の平衡線よりも上の熱力
学的ダイヤモンド安定領域で作業され、研磨材結晶粒子
の圧縮をもたらすが、これは隣接結晶粒間で各結晶格子
の一部が共有されているダイヤモンド結晶粒間結合によ
って特徴付けられる。好ましくは、成形体における或い
は支持成形体の研磨台におけるダイヤモンド濃度は約７
０体積％以上である。ダイヤモンド成形体及び支持成形
体の製造方法は、米国特許第３１４１７４６号、同第３
７４５６２３号、同第３６０９８１８号、同第３８５０
５９１号、同第４３９４１７０号、同第４４０３０１５
号、同第４７９７３２６号及び同第４９５４１３９号に
詳述されている。
【０００９】多結晶質ＣＢＮ成形体、ＣＢＮセラミック
ス及び支持成形体に関しては、かかる成形体及び支持成
形体はダイヤモンド成形体の製造方法に略準じて製造さ
れる。ただし、上述の「掃引」法によるＣＢＮ成形体又
はセラミックスの製造では、結晶質塊中を掃引させる金
属は必ずしもＣＢＮ再結晶のための触媒又は溶媒である
必要はない。従って、コバルトはＣＢＮ組成物の再結晶
のための触媒でも溶媒でもないが、コバルト−炭化タン
グステン基超硬合金（cobat-cemented tungsten carbid
e）基材から結晶質ＣＢＮ層の間隙内にコバルトを掃引
させることによって上記基材をＣＢＮ組成物の多結晶質
塊に接合し得る。間隙内のコバルトはむしろ多結晶質Ｃ
ＢＮ成形体又はセラミックスと炭化タングステン基超硬
合金基材の間のバインダーとして機能する。
【００１０】ダイヤモンドの場合と同様に、ＣＢＮのＨ
Ｔ／ＨＰ焼結プロセスはＣＢＮが熱力学的安定相である
条件下で実施される。このような条件下では、隣接結晶
粒間での結晶間結合も達成されるものと推測される。か
かる成形体における或いは支持成形体の研磨台における
ＣＢＮ濃度は好ましくは約５０体積％以上である。ＣＢ
Ｎ成形体及び支持成形体の製造方法は米国特許第２９４
７６１７号、同第３１３６６１５号、同第３２３３９８
８号、同第３７４３４８９号、同第３７４５６２３号、
同第３８３１４２８号、同第３９１８２１９号、同第４
１８８１９４号、同第４２８９５０３号、同第４６７３
４１４号、同第４７９７３２６号及び同第４９５４１３
９号に詳述されている。米国特許第３７６７３７１号に
は、約７０体積％を上回るＣＢＮと約３０体積％未満の
バインダー金属（コバルト等）を含有するＣＢＮ成形体
の具体例が開示されている。かかる成形体はＧｅｎｅｒ
ａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＣｏｍｐａｎｙでＢＺＮ ６
０００という商標で商業生産されている。
【００１１】米国特許第４３３４９２８号に記載されて
いる通り、多結晶質成形体のさらに別の形態は、必ずし
も直接結合又は結晶粒間結合を呈する必要がなく、金属
もしくは合金、セラミック又はそれらの混合物の第二相
を有するダイヤモンド又はＣＢＮ粒子の多結晶質塊であ
る。この第二物質相は研磨材結晶粒子に対する結合剤と
して機能するらしい。炭化物基超硬合金の第二相を含む
多結晶質ダイヤモンド成形体及び多結晶質ＣＢＮ成形体
がかかる「連合(conjoint)」もしくは「複合(composit
e)」多結晶質研磨材成形体の具体例である。かかる成形
体は約７００℃を超える使用温度を有するので、金属含
有成形体に比べて「熱安定」であるとみなすことができ
る。米国特許第４３３４９２８号に記載されているよう
な８０〜１０体積％のＣＢＮと２０〜９０体積％の窒化
物バインダー（窒化チタン等）を含んでなる成形体も熱
安定材料の具体例とみなすことができる。かかる成形体
はＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ
でＢＺＮ ８１００という商標で商業生産されている。
【００１２】支持成形体に関しては、米国特許第４７９
７３２６号に詳述されている通り、支持体と多結晶質研
磨材との接合には、それぞれの層を形成する材料が相互
作用する場合に接合面で発生する化学的要素に加えて物
理的要素が関与しているものと推測される。接合の物理
的要素は、金属炭化物基超硬合金支持体層に比べて多結
晶質研磨材層の熱膨張率（ＣＴＥ）が相対的に低いこと
から生じるらしい。すなわち、支持成形体ブランクをＨ
Ｔ／ＨＰ加工処理条件から周囲条件まで冷却する際に、
支持体層が残留引張応力を保持していて、そのためそれ
に支持された多結晶質成形体に半径方向圧縮荷重を与え
ることが観察されている。かかる荷重は多結晶質成形体
を概ね圧縮状態に保ち、それにより積層体の破壊靱性、
衝撃強さ及び剪断強さが改善される。
【００１３】支持成形体の商業生産では、ＨＴ／ＨＰ装
置の反応セルから回収された製品又はブランクについて
は、放電加工又はレーザ加工による切削、フライス削り
及び特に成形体の外面から付着遮蔽金属を除去するため
の研削を始めとする様々な仕上作業が常套的に施され
る。かかる仕上作業は、ダイヤモンド又はＣＢＮ研磨ケ
ーブルの厚さ及び／又は超硬合金支持体の厚さに関する
製品仕様を満足するような円筒形等の形状に成形体を機
械加工するのにも使われる。特にダイヤモンド及びＣＢ
Ｎ支持成形体及びセラミックスに関しては、ブランク上
の研磨台はユーザーによって特定の用途に合致するよう
に仕上げられた形態をもつ最終製品に機械加工されるこ
とが多いため、研磨材層が実質的に一様な厚さをもつこ
とが望ましい。ところが、かかる仕上作業に当たり、Ｈ
Ｔ／ＨＰ加工処理時及び室温冷却時に既に熱サイクルに
暴露されてきたブランクの温度が研削又は切削作業の熱
効果のため上昇する可能性があることが認められよう。
さらに、ブランク又はその仕上げ製品はろう接技術を用
いて様々な切削工具又は堀削工具の鋼製シャンクに装着
されることがあるが、それには溶加材を溶解するため約
７５０℃〜約８００℃の温度が必要とされる。この作業
も成形体及び支持体を温度勾配及び熱応力に付すことに
なる。支持ブランクが受ける各々の熱サイクルに際し
て、炭化物基超硬合金支持体は相対的にＣＴＥが高いた
め、それに支持された研磨材成形体よりも膨張が大き
い。加熱及び冷却時に、応力によって研磨台の割れ及び
／又は支持体からの研磨台の層間剥離が起こることがあ
る。
【００１４】特にＰＣＤ成形体とその超硬合金支持体と
の間の接着強さを改善するため、ＰＣＤ層と金属炭化物
基超硬合金層の間に中間層を挿入するという提案がなさ
れている。米国特許第４４０３０１５号及び同第５０３
７７０４号に詳述されている通り、約７０体積％未満の
ＣＢＮを含み、残部がＴｉＮのような窒化物である中間
層を設けて、慣用のＨＴ／ＨＰ法を用いてＰＣＤ層と炭
化物層の間で直接焼結する。ＣＢＮ−ＴｉＮ接合層の挿
入は炭化物層からＰＣＤ層へのコバルト結合剤の流入も
しくは「掃引」を阻害することが観察されているが、さ
もないと結合剤がダイヤモンドから黒鉛への逆変態を触
媒して、ＰＣＤと炭化物層との界面を弱めてしまうこと
になる。
【００１５】当技術分野で従来知られていた支持ＰＣＤ
成形体は切削工具、目直し工具、ドリルビット等での使
用について広く好評を博してきたので、かかる材料の強
度及び耐衝撃性がさらに改善されれば産業界から歓迎さ
れるものと思料される。特に望ましいのは、破壊靱性、
衝撃強さ及び剪断強さの改善された支持ダイヤモンド成
形体であって、そうした材料は機械加工性、性能及び耐
摩耗性の向上の結果として用途の拡大をもたらすはずで
ある。このように、物理的性質の改善された支持ＰＣＤ
成形体に対するニーズが依然として存在していた。
【００１６】最近、ダイヤモンド／炭化物界面の機械的
応力及び熱応力の受け易さを低減させることを目的とし
て、ダイヤモンド／炭化物界面に多数のリッジ（隆起
部）、溝又はその他の刻み目を設けた様々なＰＣＤ成形
体の構造が提案されている。米国特許第４７８４０２３
号では、ＰＣＤ成形体は多数の溝とリッジを交互に有す
る界面を有しており、溝とリッジの上面と底面は成形体
表面と実質的に平行で、それらの側面は成形体表面に対
して実質的に垂直である。
【００１７】米国特許第４９７２６３７号は、炭化物基
超硬合金層中に不連続な複数の離隔した凹部が延びた界
面を有するＰＣＤ成形体であって、凹部は研磨材料（ダ
イヤモンド等）を収容し、かつ各々の凹部が隣の列の最
も近接した凹部と互い違いとなるように複数の列をなし
て配列されているＰＣＤ成形体を提供する。この米国特
許第４９７２６３７号では、摩耗がダイヤモンド／炭化
物界面に達したとき、ダイヤモンドで埋まった凹部は炭
化物基超硬合金よりも摩耗速度が遅く、事実上刃リッジ
もしくは隆起部として作用すると述べられている。この
ＰＣＤ成形体を米国特許第４９７２６３７号の図５に示
すように植込みカッターに装着すると、摩耗面には凹部
内のダイヤモンド材料よりも格段に速く摩耗する炭化物
領域が露出する。その結果、ダイヤモンドで埋まった凹
部間のこの領域には陥没が生じる。米国特許第４９７２
６３７号では、こうした陥没領域はダイヤモンド材料の
追加エッジを露出させ、ＰＣＤ成形体の切削作用を高め
ると主張されている。
【００１８】米国特許第５００７２０７号には、各々ダ
イヤモンドで埋まった複数の凹部を炭化物層に有するＰ
ＣＤ成形体構造で、円盤形成形体を上から見下ろした場
合に上記凹部が渦巻状又は同心円状の模様をなすＰＣＤ
成形体構造が開示されている。このように、米国特許第
５００７２０７号の構造は、米国特許第４９７２６３７
号の構造とは、多数の離散した凹部を用いるのではな
く、渦巻状又は同心円状の模様をなす１又は少数の細長
い凹部を用いる点で異なる。米国特許第５００７２０７
号の図５には、このＰＣＤを植込みカッターに装着して
使用したときに現れる摩耗面が示されている。米国特許
第４９７２６３７号の構造と同様に、摩耗プロセスはダ
イヤモンドで埋まった凹部間の炭化物材料に陥没を生じ
る。米国特許第４９７２６３７号の場合と同じく、米国
特許第５００７２０７号においても、摩耗プロセスで発
生する陥没が切削作用を向上させる旨の主張がなされて
いる。
【００１９】以上の米国特許では岩石での望ましい切削
作用が述べられているものの、内部残留応力に部分的に
起因するダイヤモンド層の破損及び剥離し易さを最小限
にすることも極めて望ましい。上記で引用した米国特許
の開示内容は文献の援用によって本明細書に取り込まれ
る。
【００２０】
【発明の概要】本発明は、使用中のカッターの前面での
大きなチップ（切屑）の形成が実質的に低減もしくはな
くなるような新規刃面構成に関するものである。刃面の
幾何学的構成には非平坦領域が含まれており、この非平
坦領域は１以上の凹部及び／又は１以上の隆起領域を含
んでいてよく、チップブレーカーとして作用するととも
にカッターの面を横切る流れの乱れを増大させ、もって
熱伝導を増大させ、ＰＣＤの切刃の温度を下げる。この
ＰＣＤ表面幾何形状は好ましくはＨＴ／ＨＰプロセスで
形成され、そのためカッターと一体である。ただし、か
かる表面幾何形状を研削や放電加工のようなプレス後加
工処理によって形成することも本発明の技術的範囲内で
ある。
【００２１】
【好ましい実施形態の詳細な説明】本発明は、堀削に使
われるビットの送り速度及び重量に影響を与えることの
あるＰＣＤカッターの前面での大きな岩チップの形成を
低減する。岩の連続した長いチップはまた切削作用を妨
害しかねない。また、カッター先端での発熱はカッター
の寿命を縮めるほどの高い温度を生じかねない。切刃に
おいて岩をこわすために切溝作業(kerfing)が時として
用いられる。本発明は既にできたチップを破壊するとと
もにカッター面上での切刃からの熱伝導を増大させる。
このように、本発明は、チップの堆積を阻止するととも
に一段と局所的な乱流を導入することによって切削能力
の向上した多結晶質カッターを提供する。
【００２２】好ましくは、本発明の多結晶質成形体は、
プレス後加工処理ではなくてＨＴ／ＨＰプロセス時に所
望の形状へと形作られる。本発明の成形体を製造するの
に好適なＨＰ／ＨＴ装置は当業者によく知られており、
かかる装置としては、数ある中でも、米国特許第２９４
１９４８号（その開示内容は文献の援用によって本明細
書に取り込まれる）に記載されているようなベルト型装
置、並びにキュービック型装置が挙げられる。簡単に述
べると、上記の特許には本発明の成形体を作るのに必要
な作業条件が開示されており、当業者には周知である。
【００２３】本発明の成形体は研磨材層１４を有してお
り、この研磨材層１４は実質的に平坦であり、さらに
（１）該研磨材層の切刃の後方の凹部、又は（２）周囲
のメジアン高さもしくは厚さよりも垂直方向に高いもし
くは厚いとみなすことのできる切刃後方の隆起表面部
（「バンプ(bump)」）、或いは上記（１）と（２）の両
方を含んでいる。
【００２４】図１を参照すると、カッター１０は、炭化
タングステンや炭化タンタルのような炭化物基超硬合金
基材１２或いはその他当業者に公知の基材を含んでな
る。基材１２の表面には研磨材層もしくは研磨台１４が
配置される。好ましくは、研磨台１４は多結晶質ダイヤ
モンド、立方晶窒化ホウ素又はそれらの混合物であり、
最も好ましくは多結晶質ダイヤモンドである。
【００２５】図１に示す実施形態では、チップを破壊す
るとともに乱流を起こしてカッター１０の前面から屑を
取り除くため、バンプ１６は台１４の中央もしくは中央
付近に設けられる。バンプ１６に隣接した領域１８は実
質的に平坦である。バンプ１６は好ましくは半球形であ
るが、チップを破壊し、乱流を引き起こすのに有効な形
状であればその他の形状でもよい。隆起部１６は一般に
約０．１ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約
１．０ｍｍの高さもしくは厚さを有する。横幅は広い範
囲で変えることができ、多大な実験を行わずとも当業者
が適宜決定し得る。一般に、半球形の隆起部１６につい
ては、隆起部１６と台１４の境界における直径は約０．
２ｍｍ〜約５ｍｍ、好ましくは約１ｍｍ〜約３ｍｍであ
る。
【００２６】研磨材層１４と基材１２の界面は当業者に
公知のどのような形状又は構成であってもよい。ただ
し、非平坦界面が最も有効な性能を与えることが判明し
た。図２は本発明の別の実施形態を示すもので、カッタ
ー１０は基材１２と研磨台１４を含んでなり、研磨台１
４の切刃２２の後方に凹部２２が設けられている。凹部
２２は好ましくは約０．１ｍｍ〜約０．７ｍｍの深さを
有するが、台１４の中にさらに深く延びていてもよい。
凹部２０は一般に台１４の表面で最も広くなるか、或い
は一様な断面のものである。凹部２０は炭化タングステ
ン等の炭化物基超硬合金で埋められていてもよく、これ
は使用中に磨滅する。
【００２７】図３に示す通り、カッター１０は岩３０の
ような工作物中を移動して、チップ３２を形成する。カ
ッター１０の表面幾何形状、すなわち図２の台１４の凹
部１８又は図１の台１４のバンプ１６はチップ３２の形
成時に高い応力を引き起こしてチップを破壊する。図４
及び図５は本発明の別の実施形態を示すもので、台１４
は複数のバンプ４０を含んでいる。この実施形態は、カ
ッター１０の切刃を使用中又は後の使用時に変える場合
に、特に好ましい。
【００２８】上記のいずれの表面幾何形状もＨＰ／ＨＴ
プロセスで形成することができる。別法として、表面幾
何形状は、研削又は放電加工のようなプレス後作業によ
って形成し得る。本発明を幾つかの好ましい実施形態に
より詳細に説明してきたが、その他の形態も可能であ
り、特許請求の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、チップを破壊するとともに乱流を起
こすためＰＣＤ台の中央もしくは中央付近に隆起部もし
くは「バンプ」状領域を有するカッターを示す。
【図２】 図２は、使用中に形成されるチップを破壊す
るのに有効な、切刃の後方の凹部を有するカッターを示
す。
【図３】 図３は、図２に示すＰＣＤカッターの幾何形
状が如何にチップの破壊を引き起こすかを図説する。
【図４】 図４は、ＰＣＤ台にチップを破壊するととも
に乱流を起こすための複数の「バンプ」を有するカッタ
ーの破断図を示す。
【図５】 図５は、図４のカッターの上面図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ダブリュ・ルーセック アメリカ合衆国、オハイオ州、パウエル、 クウェイル・クロッシング・ドライブ、 2660番

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）切刃と実質的平坦領域と１以上の
    非平坦領域とを含んでなる研磨材層及び（ｂ）上記研磨
    材層に接合した炭化物基超硬合金基材を含んでなる研磨
    材成形体。
  2. 【請求項２】 上記非平坦領域が研磨材層の切刃の後方
    に凹部を含んでなる、請求項１記載の研磨材成形体。
  3. 【請求項３】 上記非平坦領域が１以上の隆起部を含ん
    でなる、請求項１記載の研磨材成形体。
  4. 【請求項４】 研磨材層の中央もしくは中央付近に位置
    する単一の隆起部がある、請求項３記載の研磨材成形
    体。
  5. 【請求項５】 上記隆起部が半球形の形状をしている、
    請求項４記載の研磨材成形体。
  6. 【請求項６】 上記１以上の隆起部が約０．１ｍｍ〜約
    ３ｍｍの最大厚さを有する、請求項３記載の研磨材成形
    体。
  7. 【請求項７】 上記隆起部が約０．５ｍｍ〜約１．０ｍ
    ｍの最大厚さを有する、請求項６記載の研磨材成形体。
  8. 【請求項８】 上記隆起部の直径が約０．２ｍｍ〜約５
    ｍｍである、請求項５記載の研磨材成形体。
  9. 【請求項９】 上記隆起部の直径が約１ｍｍ〜約３ｍｍ
    である、請求項８記載の研磨材成形体。
  10. 【請求項１０】 上記凹部が約０．１ｍｍ〜約０．７ｍ
    ｍの深さを有する、請求項２記載の研磨材成形体。
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