JP2001123203A - 刃の製造方法 - Google Patents

刃の製造方法

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JP2001123203A JP30408899A JP30408899A JP2001123203A JP 2001123203 A JP2001123203 A JP 2001123203A JP 30408899 A JP30408899 A JP 30408899A JP 30408899 A JP30408899 A JP 30408899A JP 2001123203 A JP2001123203 A JP 2001123203A
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糾 濱田
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茂俊 佐近
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 刃先が鋭利かつファインエッジで、しかも高
硬度材料で形成され耐摩耗性があり、さらに圧延や電鋳
などの複雑かつ多数工程が不要な刃の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用してそ
の噴射流に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを超高速
に加速して基材1に照射することにより、基材1上に金
属粉末粒子で構成される薄体2を形成し、この薄体2を
基材1から剥離した後、研削加工により刃先6を形成し
て電気カミソリ外刃5Aを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、刃の製造方法に関
し、詳しくは例えば、髭剃りを目的とした電気カミソリ
の往復刃(内刃、外刃)あるいはスリット刃(内刃、外
刃)、あるいは安全カミソリ刃のような平板状の刃、ま
た、髪の毛や体毛を刈るバリカン刃などの刃の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電気カミソリや安全カミソリの刃
は、焼入れマルテンサイト系ステンレスをインゴットか
ら多数回に及ぶ圧延により薄帯にし、刃形状に加工後焼
入れ硬化熱処理と刃先研削で刃を形成している。また、
電鋳法により網状の電気カミソリ外刃が製造されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、髭や毛の剃
り味あるいは切れ味の向上には、刃先を鋭利にしかつフ
ァインエッジが不可欠であり、さらに、刃先の耐摩耗が
要求される。そのため、従来の圧延法では、プレス加工
やエッチングで刃先角度を小さい形状に加工したり、刃
先ファインエッジと耐摩耗性のため刃先硬度アップの表
面改質がなされているが、加工上の制約により鋭利刃に
限界があった。また、従来の電鋳法ではその製法が故に
刃先を鋭利にできないという問題もある。
【0004】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
発明したものであって、その目的とするところは、刃先
が鋭利かつファインエッジでしかも耐摩耗性があり、さ
らに圧延や電鋳などの複雑かつ多数工程が不要な刃の製
造方法を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明にあっては、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用
してその噴射流に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを
超高速に加速して基材1に照射することにより、基材1
上に金属粉末粒子で構成される薄体2を形成し、この薄
体2を基材1から剥離した後、研削加工により刃先6を
形成して刃を得ることを特徴としており、このように構
成することで、刃先6が鋭利かつファインエッジとな
り、刃先6の耐摩耗性が向上し、さらに従来の圧延や電
鋳などの複雑かつ多数工程が不要となる。
【0006】また時効熱処理により薄体2を硬化し、そ
の後、研削加工により刃先6を形成するのが好ましく、
この場合、刃先6の硬度アップが図られると共に、刃先
6のファインエッジと耐摩耗性が一層向上する。
【0007】また本発明は、刃が形成される凸部7と刃
が形成されない凹部8とを有する刃基材1Aと、該凹部
8内に着脱自在に挿入されるスペーサ用基材1Bとで基
材1を構成し、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用してそ
の噴射流に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを超高速
に加速して基材1に照射することにより基材1上に金属
粉末粒子で構成される薄体2を形成し、先ずスペーサ用
基材1Bを除去し、残された刃基材1Aの凸部7上に形
成された薄体2に研削加工により刃先6を形成して刃を
得ることを特徴としており、このように構成すること
で、刃先6が鋭利かつファインエッジとなり、刃先6の
耐摩耗性が向上し、さらに従来の圧延や電鋳などの複雑
かつ多数工程が不要となり、さらにスペーサ用基材1B
を用いることで、複数の刃先6を有するスリット刃を容
易に製造することができる。
【0008】また、刃先6のファインエッジと耐摩耗性
アップとを一層図るために、上記金属粉末粒子として、
チタンあるいはチタン合金、鉄基の超耐熱合金、ニッケ
ル基超耐熱合金、析出硬化型ステンレス、マルエージン
グ鋼、コバルト基超耐熱合金、超硬合金を用いているの
が好ましい。
【0009】また上記基材1が、石膏あるいはセラミッ
クであり、且つ基材1の薄体積層面2a側にダイアモン
ド構造の炭化物薄膜を形成するのが好ましく、この場
合、薄体2に対して剥離又は除去が容易となり、しかも
金属と反応しないだけでなく耐熱性がありかつ高硬度で
表面損傷が極めて少ないものとなり、そのうえ、より高
硬度で且つ離型性の向上を図ることができる。
【0010】また薄体2の硬度アップを図るために、金
属粉末粒子の搬送に窒素ガスを使用するのが好ましい。
また金属粉末粒子の基材1への衝突速度が900〜12
00m/秒であるのが好ましい。
【0011】また、金属粉末粒子の平均粒径が60μm
以下であり、最大粒径が100μm以下であるのが好ま
しく、この場合、薄体2中の粒子同士の固着力が99%
以上と良くなり、刃としてしなやかとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。
【0013】図1は電気カミソリ往復刃の外刃5Aの製
造工程を示している。本例では、燃料と圧縮空気の爆発
燃焼を利用してその噴射流に金属粉末粒子を搬送させ、
かつそれを超高速に加速して基材1に照射することによ
り、基材1上に金属粉末粒子で構成される薄体2を形成
する薄体形成工程と、上記薄体2を基材1から剥離する
工程と、剥離された薄体2を研削加工して刃先6を形成
する刃先形成工程とを備えている。
【0014】金属粉末粒子が照射される基材1は、図1
(a)に示すように、滑らかな半円筒状の凹曲面10を
有しており、この凹曲面10上に刃孔3を形成するため
の円柱状の突起部4が多数突設されている。基材1上に
おける各突起部4相互間には刃形状をした凹み部1aが
設けられており、この凹み部1a内に薄体2が形成され
るようになっている。
【0015】基材1の表面に金属粉末粒子からなる薄体
2を形成するにあたっては、燃料と圧縮空気の爆発燃焼
を利用してその噴射流により金属粉末粒子を搬送し、さ
らに金属粉末粒子を超高速に加速して基材1に照射す
る。これにより、図1(b)に示すように、基材1上に
金属粉末粒子が固まった薄体2が形成される。その後、
図1(c)に示すように、基材1から薄体2を剥離し、
その後、薄体2に切削加工により刃先6を形成すること
によって、半円筒状の外刃5Aを得る。ここで、切削加
工を行う前に、時効熱処理により薄体2を硬化させ、そ
の後、研削加工により刃先6を形成するのが好ましい。
【0016】上記金属粉末粒子として、チタン或いはチ
タン合金、ニッケル基超耐熱合金、析出硬化型ステンレ
ス、マルエージング鋼、コバルト基超耐熱合金、超硬合
金のいずれかが使用される。超硬合金とは、金属成分
と、タングステンを主成分とする炭化物との複合体であ
るのが好ましい。また金属成分としては、コバルトが好
ましく、タングステンを主成分とする炭化物としては、
タングステンの炭化物、或いは、タングステンの炭化物
を主成分としチタンの炭化物を含むものが好ましい。こ
れらは薄体形成直後から硬い材料であり、さらに800
℃以下の温度で時効硬化することによって硬度アップが
図られると共に、電気カミソリ刃等には不可欠な刃先6
のファインエッジと耐摩耗性アップとが図られ、さらに
耐食性の問題もないものである。
【0017】また、基材1として、薄体2に対して剥離
又は除去が容易な材質が用いられる。例えば金属と反応
しないだけでなく耐熱性がありかつ高硬度で表面損傷が
極めて少ない石膏あるいはセラミックが好ましい。また
セラミックとしてはアルミナなどが最適である。さら
に、基材1の薄体積層面2a側にはダイアモンド構造の
炭化物薄膜を形成するのが好ましい。このように基材1
の薄体積層面2a側にダイアモンド構造の炭化物薄膜が
形成されていると、より高硬度であり、さらに離型性が
アップするという利点がある。
【0018】金属粉末粒子の搬送には、窒素ガスを使用
するのが好ましい。金属粉末粒子がチタンあるいはチタ
ン合金である場合、薄体2中に酸化チタンが形成されて
硬化されるだけでなく、搬送に窒素ガスを使用すると薄
体2中に窒化チタンが形成され、さらに硬度アップを図
ることができる。
【0019】また、金属粉末粒子の基材1への衝突速度
は、900〜1200m/秒が好ましい。この範囲内で
あれば薄体2内部の固着力が極めて大となる。上記範囲
外のときは、薄体2中の粒子同士の固着力が悪く、連続
体としての薄体2を得ることができなくなる。
【0020】また金属粉末粒子の粒子の平均粒径は60
μm以下であり、最大粒径は100μm以下であるのが
好ましい。この範囲内ならば、薄体2中の粒子同士の固
着力が99%以上と良くなり、刃としてしなやかとな
る。上記範囲外のときは薄体2中の粒子同士の固着力が
悪く、連続体としての薄体2を得ることができなくな
る。
【0021】しかして、上記金属粉末粒子で構成される
薄体2を切削して外刃5Aを形成することによって、刃
先6が鋭利かつファインエッジとなり、髭や毛の剃り味
あるいは切れ味の向上を図ることができ、しかも高硬度
材料で形成されているために刃先6の耐摩耗性が向上
し、さらに従来の圧延や電鋳などの複雑かつ多数工程が
不要となり、製造工程の簡略化を図ることができる。
【0022】図2は円盤状の外刃5Bを形成する製造例
を示している。本例では、図2(a)に示すように、基
材1が円盤状の凸曲面12を有しており、この凸曲面1
2上に刃孔3を形成するための多数の突起部4が突設さ
れている。この凸曲面12上に前記実施形態と同様に基
材1表面に金属粉末粒子を超高速で照射して図2(b)
に示すように、金属粉末粒子で構成される薄体2を形成
する。その後、図2(c)に示すように、基材1から薄
体2を剥離し、この薄体2に切削加工により刃先6を形
成することによって、円盤状の外刃5Bを得る。また図
1の実施形態と同様、切削加工を行う前に、時効熱処理
により薄体2を硬化させ、その後、研削加工により刃先
6を形成するのが望ましい。なお金属粉末粒子の材質、
及び搬送速度、基材1への衝突速度、金属粉末粒子の粒
径等に関しては前記実施形態と同様である。
【0023】図3は電気カミソリのスリット刃5Cの製
造例を示している。本例では、スリット刃5Cが形成さ
れる凸部7と形成されない凹部8とを有する刃基材1A
と、該凹部8内に着脱自在に挿入されるスペーサ用基材
1Bとで基材1を構成してある。そして、前記実施形態
と同様に、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用してその噴
射流に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを超高速に加
速して基材1に照射することにより基材1上に金属粉末
粒子で構成される薄体2を形成する薄体形成工程と、薄
体2を研削面22まで切削した後にスペーサ用基材1B
を除去する工程と、残された刃基材1Aの凸部7上に形
成された薄体2を研削面23まで研削することにより刃
先6を形成する刃先形成工程とを実施する。なお金属粉
末粒子の材質、及び搬送速度、基材1への衝突速度、金
属粉末粒子の粒径等に関しては前記実施形態と同様であ
る。また時効熱処理により薄体2と刃基材1Aからなる
構造体を硬化させ、刃基材1A上に形成された薄体2に
研削加工により刃先6を形成するのが望ましい。
【0024】図4は安全カミソリ刃やナイフ刃などの平
板状刃5Dを形成する方法の一例を示している。本例で
は、金属粉末粒子が照射される基材1は、図4(a)に
示すように、所定深さの凹み部13が形成されていると
共に、凹み部13の刃先6側の底面部分13aが上り傾
斜している。凹み部13の外周に立ち上がり部14が設
けられており、凹み部13から立ち上がり部14に亘っ
て金属粉末粒子が照射されて薄体2が形成されるように
なっている。その後、図4(b)に示すように、切削面
24まで切削加工した後に積層基材1から薄体2を剥離
し、薄体2の片面を角度の異なる切削面25、26に沿
って順次切削するにより刃先6が形成され、安全カミソ
リ刃等に用いられる平板状刃5Dが得られる。ここで、
切削加工を行う前に、時効熱処理により薄体2を硬化さ
せ、その後、研削加工により刃先6を形成するのが好ま
しい。なお金属粉末粒子の材質、及び搬送速度、基材1
への衝突速度、金属粉末粒子の粒径等に関しては前記実
施形態と同様である。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例1〜15及び比較例1
〜3を説明する。
【0026】[実施例1]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により、図1に示
す型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の
爆発燃焼を利用して粒径15μm〜45μmのチタン合
金粒子(Ti−6A1−4V)を1000m/秒で照射
し、50μmの厚さの薄体2を形成した。アルゴンガス
雰囲気中、500℃、5時間保持後徐冷した後、基材1
の突起部4上の孤立したチタン合金層(薄体2)を研磨
で除去し、その後、薄体2を基材1から剥離したが割れ
なかった。引き続き図1に示す研削面20まで研削を実
施したところ、刃先角度が30〜40°に分布している
が研削バリのないファインエッジの刃先6をもった連続
した網状の刃を得た。刃先硬度はHv=550であっ
た。
【0027】[実施例2]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図2に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径20μm〜55μmの純チタン粒
子を搬送ガスとして窒素ガスを混入させることにより1
100m/秒で照射し、4μmの厚さの薄体2を形成し
た。その後、薄体2を基材1から剥離したが割れなかっ
た。引き続き図2に示す研削面21まで研削を実施した
ところ、刃先角度が30〜40°に分布しているが研削
バリ長さが3μm以下であるファインエッジの刃先6を
もった連続した網状の刃を得た。刃先硬度はHv=50
0であった。
【0028】[実施例3]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図2に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径20μm〜90μmの鉄基超耐熱
合金粒子(Fe−26Ni−15Cr一2Ti−1.5
Mo−0.2Al)を900m/秒で照射し、45μm
の厚さめ薄体2を形成した。窒素ガス雰囲気中、700
℃、10時間保持後徐冷した後、薄体2を基材1から剥
離したが割れなかった。引き続き図2に示す研削面21
まで研削を実施したところ、刃先角度が30〜40°に
分布しているが研削バリ長さが2μm以下であるファイ
ンエッジの刃先6をもった連続した網状の刃を得た。刃
先硬度はHv=600であった。
【0029】[実施例4]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径30μm〜70μmのニッケル基
超耐熱合金粒子(Ni−19Cr−18Fe−5Nb−
3Mo−1Ti−0.5A1)を1000m/秒で照射
し、50μmの厚さの薄体2を形成した。アルゴンガス
雰囲気中、750℃、5時間保持後さらに620℃、8
時間保持後徐冷した後、基材1の突起部4上の孤立した
合金層(薄体2)を研磨で除去し、その後、薄体2を基
材1から剥離したが割れなかった。引き続き図1に示す
研削面20まで研削を実施したところ、刃先角度が30
〜40°に分布しているが研削バリのないファインエッ
ジの刃先6をもった連続した網状の刃を得た。刃先硬度
はHv=650であった。
【0030】[実施例5]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径20μm〜60μmの析出硬化型
ステンレス粒子(Fe−17Cr−4Ni−4Cu−
0.4Nb)を1200m/秒で照射し、45μmの厚
さの薄体2を形成した。窒素ガス雰囲気中、480℃、
3時間保持後徐冷した後、基材1の突起部4上の孤立し
た合金層(薄体2)を研磨で除去し、その後、薄体2を
基材1から剥離したが割れなかった。引き続き図1に示
す研削面20まで研削を実施したところ、刃先角度が3
0〜40°に分布しているが研削バリ長さが2μm以下
であるファインエッジの刃先6をもった連続した網状の
刃を得た。刃先硬度はHv=500であった。
【0031】[実施例6]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図2に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径20μm〜90μmのマルエージ
ング鋼粒子(Fe−18Ni−12.5Co−4Mo−
1.6Ti−0.1A)を1100m/秒で照射し、4
0μmの厚さの薄体2を形成した。アルゴンガス雰囲気
中、500℃、10時間保持後徐冷した後、薄体2を基
材1から剥離したが割れなかった。引き続き図2に示す
研削面21まで研削を実施したところ、刃先角度が30
〜40°に分布しているが研削バリがないファインエッ
ジの刃先6をもった連続した網状の刃を得た。刃先硬度
はHv=750であった。
【0032】[実施例7]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径20μm〜60μmのコバルト基
超耐熱合金粒子(Co−20Cr−15Cr−15F
e)を1000m/秒で照射し、50μmの厚さの薄体
2を形成した。基材1の突起部4上の孤立した合金層
(薄体2)を研磨で除去し、その後、薄体2を基材1か
ら剥離したが割れなかった。引き続き図1に示す研削面
20まで研削を実施したところ、刃先角度が30〜40
°に分布しているが研削バリがないファインエッジの刃
先6をもった連続した網状の刃を得た。刃先硬度はHv
=700であった。
【0033】[実施例8]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製し、さらに薄体積層面2a側にダイアモンド構
造の炭化物薄膜を形成して基材1とし、基材1に燃料と
圧縮空気の爆発燃焼を利用して粒径15μm〜45μm
の超硬合金粒子(WC−12Co)を950m/秒で照
射し、50μmの厚さの薄体2を形成した。基材1の突
起部4上の孤立した超硬合金層(薄体2)を研磨で除去
し、その後、薄体2を基材1から剥離したが割れなかっ
た。引き続き図1に示す研削面20まで研削を実施した
ところ、刃先角度が30〜40°に分布しているが研削
バリがないファインエッジの刃先6をもった連続した網
状の刃を得た。刃先硬度はHv=1000であった。
【0034】[実施例9]電気カミソリ往復刃の内刃を
試作した。焼入れマルテンサイト系ステンレス(Fe−
13Cr−2Mo−0.4C)を1050℃焼入れし硬
化させた後刃基材1A形状に切りだし、石膏からなるス
ペーサ用基材1Bでスペーサーを形成し、図3に示すよ
うに、刃基材1Aの凹部8内にスペーサ用基材1Bを挿
入して基材1とし、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用し
て粒径20μm〜55μmの純チタン粒子を搬送ガスと
して窒素ガスを混入させて、基材1に1200m/秒で
照射し、約0.15mm厚さの薄体2を形成した。先ず
図3に示す研磨面22までベルト研磨し、引き続きスペ
ーサ用基材1Bを除去したが、刃基材1A上に形成され
たチタン層(薄体2)は剥離しなかった。引き続き刃基
材1A上のチタン層を研削したところ、刃先角度が20
〜30°で研削バリ長さが3μm以下であるファインエ
ッジの刃先6をもった内刃を得た。刃先硬度はHv=5
00であった。
【0035】[実施例10]電気カミソリスリット刃の
内刃を試作した。焼入れマルテンサイト系ステンレス
(Fe−13Cr−2Mo−0.4C)を1050℃焼
入れし硬化させた後、刃基材形状に切りだし、アルミナ
からなるスペーサ用基材1Bでスペーサーを形成し、図
3に示すように、刃基材1Aの凹部8内にスペーサ用基
材1Bを挿入して基材1とし、燃料と圧縮空気の爆発燃
料を利用して粒径30μm〜70μmのニッケル基超耐
熱合金粒子(Ni−l9Cr−18Fe−5Nb−3M
o−1Ti−0.5A1)を基材1に1000m/秒で
照射し、約0.15mm厚さの薄体2を形成した。アル
ゴンガス雰囲気中、750℃、5時間保持後さらに62
0℃、8時間保持後徐冷した後、先ず図3に示す研磨面
22までベルト研磨し、引き続きスペーサ用基材1Bを
除去したが、刃基材1A上に形成された合金層(薄体
2)は剥離しなかった。引き続き刃基材1A上の合金層
(薄体2)を研削面23まで研削したところ、刃先角度
が20〜30°で研削バリのないファインエッジの刃先
6をもったスリット刃を得た。刃先硬度はHv=650
であった。
【0036】[実施例11]電気カミソリスリット刃の
内刃を試作した。焼入れマルテンサイト系ステンレス
(Fe−13Cr−2Mo−0.4C)を1050℃焼
入れし硬化させた後刃基材1A形状に切りだし、アルミ
ナからなるスペーサ用基材1Bでスペーサーを形成し
て、図3に示すように、刃基材1Aの凹部8内にスペー
サ用基材1Bを挿入して基材1とし、燃料と圧縮空気の
爆発燃焼を利用して粒径20μm〜90μmのマルエー
ジング鋼粒子(Fe−18Ni−12.5Co−4Mo
−1.6Ti−0.1A)を基材1に1100m/秒で
照射し、約0.15mm厚さの薄体2を形成した。アル
ゴンガス雰囲気中、500℃、10時間保持後徐冷した
後、先ず図3に示す研磨面22までベルト研磨し、引き
続きスペーサ用基材1Bを除去したが、刃基材1A上に
形成された合金層(薄体2)は剥離しなかった。引き続
き刃基材1A上の合金層を研削面23まで研削したとこ
ろ、刃先角度が20〜30°で研削バリのないファイン
エッジの刃先6をもったスリット刃を得た。刃先硬度は
Hv=750であった。
【0037】[実施例12]電気カミソリ往復刃の内刃
を試作した。焼入れマルテンサイト系ステンレス(Fe
−13Cr−2Mo−0.4C)を1050℃焼入れし
硬化させた後刃基材1A形状に切りだし、アルミナから
なるスペーサ用基材1Bでスペーサーを形成し、図3に
示すように、刃基材1Aの凹部8内にスペーサ用基材1
Bを挿入して基材1とし、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を
利用して粒径20μm〜60μmのコバルト基超耐熱合
金粒子(Co−20Cr−15Cr−15Fe)を基材
1に1000m/秒で照射し、約0.15mm厚さの薄
体2を形成した。図3に示す研磨面22までベルト研磨
し、引き続きスペーサ用基材1Bを除去したが、刃基材
1A上に形成された合金層(薄体2)は剥離しなかっ
た。引き続き刃基材1A上の合金層を研削面23まで研
削したところ、刃先角度が20〜30°で研削バリのな
いファインエッジの刃先6をもった往復刃(内刃)を得
た。刃先硬度はHv=700であった。
【0038】[実施例13]電気カミソリ往復刃の内刃
を試作した。焼入れマルテンサイト系ステンレス(Fe
−13Cr−2Mo−0.4C)を1050℃焼入れし
硬化させた後刃基材1A形状に切りだし、アルミナから
なるスペーサーの薄体積層面2a側にダイアモンド構造
の炭化物薄膜を形成してスペーサ用基材1Bとし、図3
に示すように、刃基材1Aの凹部8内にスペーサ用基材
1Bを挿入して基材1とし、燃料と圧縮空気の爆発燃焼
を利用して粒径15μm〜45μmの超硬合金粒子(W
C−12Co)を基材1に1000m/秒で照射し、約
0.15mm厚さの薄体2を形成した。図3に示す研磨
面11までベルト研磨し、引き続きスペーサ用基材1B
を除去したが、刃基材1A上に形成された合金層は剥離
しなかった。さらに刃基材1A上の合金層を研削面23
まで研削したところ、刃先角度が20〜30°で研削バ
リのないファインエッジの刃先6をもった往復刃(内
刃)を得た。刃先硬度はHv=1000であった。
【0039】[実施例14]安全カミソリ刃を試作し
た。アルミナセラミクスを焼結により図4に示す型を作
製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆発燃焼
を利用して粒径20μm〜90μmのマルエージング鋼
粒子(Fe−18Ni−12.5Co−4Mo−1.6
Ti一0.1A)を1100m/秒で照射し、90μm
の厚さの薄体2を形成した。アルゴンガス雰囲気中、5
00℃、10時間保持後徐冷した後、先ずベルトで研磨
面24まで研磨し、その後、薄体2を基材1から剥離し
たが割れなかった。引き続き図4に示す研削面25、2
6の順番で研削したところ、刃先角度が16〜20°に
分布しているが研削バリがないファインエッジの刃先6
をもった連続した板状の刃を得た。刃先硬度はHv=7
50であった。
【0040】[実施例15]電気カミソリ刃を試作し
た。アルミナセラミクスを焼結により図4に示す型を作
製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆発燃焼
を利用して粒径20μm〜60μmのコバルト基超耐熱
合金粒子(Co−20Cr−15Cr−15Fe)を9
00m/秒で照射し、100μmの厚さの薄体2を形成
した。先ずベルトで研磨面24まで研磨し、その後、薄
体2を基材1から剥離したが割れなかった。引き続き図
4に示す研削面25、26の順番で研削したところ、刃
先角度が16〜20°に分布しているが研削バリがない
ファインエッジの刃先6をもった連続した板状の刃を得
た。刃先硬度はHv=700であった。
【0041】[比較例1]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径15μm〜45μmのチタン合金
粒子(Ti−6A1−4V)を800m/秒で照射し、
50μmの厚さの薄体2を形成した。アルゴンガス雰囲
気中、500℃、5時間保持後徐冷した後、基材1の突
起部4上の孤立したチタン合金層(薄体2)を研磨で除
去し、その後、薄体2を基材1から剥離したところ、連
続体としての薄体2が得られなかった。
【0042】[比較例2]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製しさらに薄体積層面2a側にダイアモンド構造
の炭化物薄膜を形成して基材1とし、基材1に燃料と圧
縮空気の爆発燃焼を利用して粒径15μm〜45μmの
超硬合金粒子(WC−12Co)を1250m/秒で照
射し、50μmの厚さの薄体2を形成した。基材1の突
起部4上の孤立した超硬合金層(薄体2)を研磨で除去
し、その後、薄体2を基材1から剥離したところ、連続
体としての薄体2が得られなかった。
【0043】[比較例3]電気カミソリ往復刃の外刃を
試作した。アルミナセラミクスを焼結により図1に示す
型を作製して基材1とし、基材1に燃料と圧縮空気の爆
発燃焼を利用して粒径80μm〜150μmのチタン合
金粒子(Ti−6A1−4V)を1100m/秒で照射
し、50μmの厚さの薄体2を形成した。アルゴンガス
雰囲気中、500℃、5時間保持後徐冷した後、基材1
の突起部4上の孤立したチタン合金層(薄体2)を研磨
で除去し、その後、薄体2を基材1から剥離したとこ
ろ、連続体としての薄体2が得られなかった。
【0044】
【発明の効果】上述のように請求項1記載の発明にあっ
ては、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用してその噴射流
に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを超高速に加速し
て基材に照射することにより、基材上に金属粉末粒子で
構成される薄体を形成し、この薄体を基材から剥離した
後、研削加工により刃先を形成して刃を得ることによ
り、刃先が鋭利かつファインエッジとなり、髭や毛の剃
り味あるいは切れ味の向上を図ることができ、しかも刃
先の耐摩耗性が向上し、さらに従来の圧延や電鋳などの
複雑かつ多数工程が不要となり、製造工程の簡略化を図
ることができる。
【0045】また請求項2記載の発明は、請求項1記載
の効果に加えて、時効熱処理により薄体を硬化し、その
後、研削加工により刃先を形成することにより、刃先の
硬度アップが図られると共に、刃先のファインエッジと
耐摩耗性が一層向上し、耐食性の問題もなくなる。
【0046】また請求項3記載の発明は、刃が形成され
る凸部と刃が形成されない凹部とを有する刃基材と、該
凹部内に着脱自在に挿入されるスペーサ用基材とで基材
を構成し、燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用してその噴
射流に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを超高速に加
速して基材に照射することにより基材上に金属粉末粒子
で構成される薄体を形成し、先ずスペーサ用基材を除去
し、残された刃基材の凸部上に形成された薄体に研削加
工により刃先を形成して刃を得ることにより、請求項1
記載の効果に加えて、スペーサ用基材を用いることで、
複数の刃先を有するスリット刃を容易に製造することが
できる。
【0047】また請求項4記載の発明は、請求項3記載
の効果に加えて、時効熱処理により薄体と刃基材とから
なる構造体を硬化し、その後、刃基材上の薄体に研削加
工により刃先を形成することにより、刃先の硬度アップ
が図られると共に、刃先のファインエッジと耐摩耗性が
一層向上し、耐食性の問題もなくなる。
【0048】また、請求項5〜11の発明では、請求項
1〜4のいずれかに記載の効果に加えて、金属粉末粒子
として、チタンあるいはチタン合金、鉄基の超耐熱合
金、ニッケル基超耐熱合金、析出硬化型ステンレス、マ
ルエージング鋼、コバルト基超耐熱合金、超硬合金を用
いているので、薄体形成直後から薄体の硬度アップが図
られると共に、刃先のファインエッジと耐摩耗性アップ
が図られ、さらに耐食性の問題もなくなる。
【0049】また請求項12記載の発明は、請求項1〜
4のいずれかに記載の効果に加えて、基材が、石膏ある
いはセラミックであるので、薄体に対して剥離又は除去
が容易となり、しかも金属と反応しないだけでなく耐熱
性がありかつ高硬度で表面損傷が極めて少ないものとな
る。さらに、基材の薄体積層面側にダイアモンド構造の
炭化物薄膜を形成したので、より高硬度で且つ離型性の
向上を図ることができる。
【0050】また請求項13記載の発明は、請求項1〜
4のいずれかに記載の効果に加えて、金属粉末粒子の搬
送に窒素ガスを使用することにより、薄体中に窒化チタ
ンが形成されて、さらに硬度アップを図ることができ
る。
【0051】また請求項14記載の発明は、請求項1〜
4のいずれかに記載の効果に加えて、金属粉末粒子の基
材への衝突速度が900〜1200m/秒であるので、
薄体内部の固着力が極めて大となり、連続体としての薄
体が得られる。
【0052】また請求項15記載の発明は、請求項1〜
4のいずれかに記載の効果に加えて、金属粉末粒子の平
均粒径が60μm以下であり、最大粒径が100μm以
下であるので、薄体中の粒子同士の固着力が99%以上
と良くなり、刃としてしなやかとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の外刃の製造工程の一例を示し、(a)
は金属粉末粒子が照射される基材の斜視図、(b)は薄
体形成直後の模式図、(c)は基材から剥離した薄体に
切削加工により刃先を形成した後の模式図である。
【図2】本発明の外刃の製造工程の他例を示し、(a)
は金属粉末粒子が照射される基材の斜視図、(b)は薄
体形成直後の模式図、(c)は基材から剥離した薄体に
切削加工により刃先を形成した後の模式図である。
【図3】本発明の内刃の製造工程の一例を示し、(a)
は刃基材とスペーサ用基材とからなる基材上に薄体を形
成した直後の模式図、(b)はスペーサ用基材を除去し
た後の刃基材上の薄体に切削加工により刃先を形成した
後の模式図である。
【図4】本発明の平板状刃の製造工程の一例を示し、
(a)は薄体形成直後の模式図、(b)は基材から剥離
した薄体に切削加工により刃先を形成した後の模式図で
ある。
【符号の説明】 1 基材 1A 刃基材 1B スペーサ用基材 2 薄体 5A〜5D 刃 6 刃先 7 凸部 8 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 真司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 3C056 AA04 AA06 4K018 AA06 AA07 AA10 AA30 AA33 AD06 CA42 FA06 FA09 HA08 KA14

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料と圧縮空気の爆発燃焼を利用してそ
    の噴射流に金属粉末粒子を搬送させ、かつそれを超高速
    に加速して基材に照射することにより、基材上に金属粉
    末粒子で構成される薄体を形成し、この薄体を基材から
    剥離した後、研削加工により刃先を形成して刃を得るこ
    とを特徴とする刃の製造方法。
  2. 【請求項2】 時効熱処理により薄体を硬化し、その
    後、研削加工により刃先を形成することを特徴とする請
    求項1記載の刃の製造方法。
  3. 【請求項3】 刃が形成される凸部と刃が形成されない
    凹部とを有する刃基材と、該凹部内に着脱自在に挿入さ
    れるスペーサ用基材とで基材を構成し、燃料と圧縮空気
    の爆発燃焼を利用してその噴射流に金属粉末粒子を搬送
    させ、かつそれを超高速に加速して基材に照射すること
    により基材上に金属粉末粒子で構成される薄体を形成
    し、先ずスペーサ用基材を除去し、残された刃基材の凸
    部上に形成された薄体に研削加工により刃先を形成して
    刃を得ることを特徴とする刃の製造方法。
  4. 【請求項4】 時効熱処理により薄体と刃基材とからな
    る構造体を硬化し、その後、刃基材上の薄体に研削加工
    により刃先を形成することを特徴とする請求項3記載の
    刃の製造方法。
  5. 【請求項5】 金属粉末粒子が、チタンあるいはチタン
    合金であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
    記載の刃の製造方法。
  6. 【請求項6】 金属粉末粒子が、鉄基の超耐熱合金であ
    ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の刃
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 金属粉末粒子が、ニッケル基超耐熱合金
    であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
    の刃の製造方法。
  8. 【請求項8】 金属粉末粒子が、析出硬化型ステンレス
    であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
    の刃の製造方法。
  9. 【請求項9】 金属粉末粒子が、マルエージング鋼であ
    ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の刃
    の製造方法。
  10. 【請求項10】 金属粉末粒子が、コバルト基超耐熱合
    金であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
    載の刃の製造方法。
  11. 【請求項11】 金属粉末粒子が超硬合金であることを
    特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の刃の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 基材が、石膏あるいはセラミックであ
    り、且つ基材の薄体積層面側にダイアモンド構造の炭化
    物薄膜を形成することを特徴とする請求項1〜4のいず
    れかに記載の刃の製造方法。
  13. 【請求項13】 金属粉末粒子の搬送に窒素ガスを使用
    することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
    刃の製造方法。
  14. 【請求項14】 金属粉末粒子の基材への衝突速度が9
    00〜1200m/秒であることを特徴とする請求項1
    〜4のいずれかに記載の刃の製造方法。
  15. 【請求項15】 金属粉末粒子の平均粒径が60μm以
    下であり、最大粒径が100μm以下であることを特徴
    とする請求項1〜4のいずれかに記載の刃の製造方法。
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