JP2002028865A - Diamond dresser and manufacturing method - Google Patents

Diamond dresser and manufacturing method

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JP2002028865A
JP2002028865A JP2000214293A JP2000214293A JP2002028865A JP 2002028865 A JP2002028865 A JP 2002028865A JP 2000214293 A JP2000214293 A JP 2000214293A JP 2000214293 A JP2000214293 A JP 2000214293A JP 2002028865 A JP2002028865 A JP 2002028865A
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JP
Japan
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diamond
dresser
column
metal material
substrate
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Application number
JP2000214293A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Une
宏治 宇根
Toru Ono
徹 小野
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Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Original Assignee
Asahi Diamond Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diamond dresser suppressing dislodgment and chipping of diamond crystalline particle at a boundary surface with metal bond and having stable performance and a long service life and manufacturing method therefor. SOLUTION: This method is the manufacturing method for the diamond dresser for fixing a multiple crystal diamond columnar body prepared by a CVD method constituted by performing a metalizing processing for at least a side surface to an operating surface of a dresser base body by a powder sintering method and the diamond dresser for performing the metalizing processing for at least the side surface of a multiple crystal diamond thin film prepared by the CVD method and fixing the multiple crystal diamond thin film to the operating surface of the dresser base body by the powder sintering method after the multiple crystal diamond thin film is cut into a columnar body of a prescribed dimension.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤモンドドレ
ッサ及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発
明は、メタルボンドとの境界面でのダイヤモンド結晶粒
子の脱落や欠けが抑制され、安定した性能を有すると共
に寿命が長く、超砥粒ホイールを含む研削砥石などのド
レッシングやツルーイングに好適に用いられるダイヤモ
ンドドレッサ、及びこのものを効率よく製造する方法に
関するものである。
The present invention relates to a diamond dresser and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to dressing and truing of a grinding wheel or the like including a super-abrasive wheel, in which falling and chipping of diamond crystal particles at a boundary surface with a metal bond are suppressed, the diamond has a stable performance and a long life. The present invention relates to a diamond dresser suitably used for the present invention and a method for efficiently producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】研削砥石を継続使用していると、目ツブ
レや目コボレを起こして研削能率が低下し、仕上げ面が
悪くなることが多く、また振動によって砥石の真円度も
悪くなることがある。このような場合、通常ツルーイン
グとドレッシングが行われる。ここで、ツルーイングと
は、砥粒と結合剤を削り落として、砥石軸に対して砥石
の外周を同心にする形直し作業のことであり、一方ドレ
ッシングは、砥粒が最もよい切れ味を出すために鈍化し
た砥粒を破砕して、新しい切り刃を作る目出し作業のこ
とである。このようなツルーイングやドレッシングに
は、一般にダイヤモンドドレッサが用いられている。こ
のダイヤモンドドレッサとしては、例えば単石又は多石
のドレッサ、総形のロータリドレッサ、あるいは円板状
若しくはカップ形状のツルーアなどがある。なお、ツル
ーアはトラバース方式のロータリドレッサを指し、本発
明では、ドレッサ/ツルーア両者を総称してドレッサと
呼ぶ。このダイヤモンドドレッサは、通常ドレッサ基体
の作用面にダイヤモンドが固定されており、そして基体
にダイヤモンドを固定する方法としては、例えば締付
法、ロウ付け法、鋳込法及び焼結法などが知られている
が、粉末冶金の発達により、現在粉末焼結法が主流とな
っている。ところで、化学的気相合成法(CVD法)に
より作製されたダイヤモンドを用いたドレッサは公知で
あり、例えばCVD法で作製された多結晶ダイヤモンド
を工具素材としてロウ付けで固定したドレッサ(特開平
1−317112号公報)、気相合成ダイヤモンド薄膜
から得られた所定形状のダイヤモンド切刃を、焼結、電
鋳、電着などの手段で固定した砥石ドレッサ(特開平6
−39716号公報)などが開示されている。これらの
CVD法によるダイヤモンドを利用したドレッサにおい
ては、該ダイヤモンドが多結晶ダイヤモンドあるため、
単結晶ダイヤモンドのようにへき開の影響を受けにく
く、摩耗が一定でドレッシング性能が安定する上、人造
や天然の単結晶角柱ダイヤモンドを用いたドレッサと比
較して、製造コストが低いなどの利点がある。しかしな
がら、CVD法で作製された多結晶ダイヤモンド柱状体
を用いたドレッサにおいては、メタルボンドとの境界面
でダイヤモンド結晶粒子の脱落や欠けが生じやすく、そ
の結果ドレッシング性能が安定せず、かつ寿命が短くな
るなどの欠点があった。
2. Description of the Related Art When a grinding wheel is continuously used, the grinding efficiency is reduced due to the occurrence of blind spots and dents, and the finished surface is often deteriorated, and the roundness of the grinding wheel is also deteriorated due to vibration. There is. In such a case, truing and dressing are usually performed. Here, truing is a reshaping operation in which the outer periphery of the grindstone is concentric with the grindstone axis by shaving off the abrasive grains and the binder, while dressing is for the abrasive grain to give the best sharpness. This is a grading work to crush the dulled abrasive grains and create a new cutting edge. For such truing and dressing, a diamond dresser is generally used. Examples of the diamond dresser include a single-stone or multi-stone dresser, an overall rotary dresser, and a disc-shaped or cup-shaped truer. The truer indicates a traverse type rotary dresser, and in the present invention, both the dresser and the truer are collectively referred to as a dresser. In this diamond dresser, diamond is usually fixed to the working surface of a dresser base, and methods for fixing diamond to the base include, for example, a fastening method, a brazing method, a casting method, and a sintering method. However, with the development of powder metallurgy, the powder sintering method is currently the mainstream. By the way, a dresser using diamond produced by a chemical vapor synthesis method (CVD method) is known. For example, a dresser in which polycrystalline diamond produced by a CVD method is fixed by brazing as a tool material (Japanese Patent Laid-Open No. -317112), a grinding wheel dresser in which a diamond cutting blade of a predetermined shape obtained from a vapor-phase synthetic diamond thin film is fixed by means such as sintering, electroforming, electrodeposition, etc.
No. 39716) and the like. In a dresser using diamond by the CVD method, since the diamond is a polycrystalline diamond,
It is less susceptible to cleavage like single crystal diamond, has constant wear and stable dressing performance, and has advantages such as lower production cost compared to dressers using artificial or natural single crystal prismatic diamond. . However, in a dresser using a polycrystalline diamond columnar body manufactured by the CVD method, the diamond crystal particles are likely to fall off or chip at the interface with the metal bond, and as a result, the dressing performance is not stable and the life is long. There were drawbacks such as shortening.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、メタルボンドとの境界面でのダイヤモン
ド結晶粒子の脱落や欠けが抑制され、安定した性能を有
すると共に寿命が長く、超砥粒ホイールを含む研削砥石
などのドレッシングやツルーイングに好適に用いられる
ダイヤモンドドレッサを提供することを目的としてなさ
れたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention suppresses the falling and chipping of diamond crystal particles at the interface with a metal bond, has stable performance and has a long life. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a diamond dresser suitably used for dressing and truing of a grinding wheel including a superabrasive wheel.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有するダイヤモンドドレッサを開発すべく
鋭意研究を重ねた結果、CVD法で作製された多結晶ダ
イヤモンドの柱状体の少なくとも側面にメタライズ処理
を施し、これを粉末焼結法によりドレッサ基体に固定す
ることにより、その目的を達成し得ることを見出し、こ
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)化学的気相合成法により作製され
た多結晶ダイヤモンドの柱状体を、ドレッサ基体の作用
面に固定してなるダイヤモンドドレッサにおいて、少な
くとも側面にメタライズ処理が施されてなる上記多結晶
ダイヤモンド柱状体を、粉末焼結法により固定したこと
を特徴とするダイヤモンドドレッサ、(2)少なくとも
側面にメタライズ処理が施されてなる多結晶ダイヤモン
ド柱状体が、該多結晶ダイヤモンド柱状体の表面に、ダ
イヤモンドに対して親和性を有する金属材料層が設けら
れたものである第1項記載のダイヤモンドドレッサ、
(3)少なくとも側面にメタライズ処理が施されてなる
多結晶ダイヤモンド柱状体が、該多結晶ダイヤモンド柱
状体の表面に、ダイヤモンドに対して親和性を有する金
属材料層が設けられ、さらにその上に粉末焼結に用いる
メタルボンドに対して親和性を有する金属材料層が設け
られたものである第1項記載のダイヤモンドドレッサ、
及び(4)化学的気相合成法により作製された多結晶ダ
イヤモンド薄膜を所定寸法の柱状体に切り出したのち、
その少なくとも側面にメタライズ処理を施し、次いで粉
末焼結法によりドレッサ基体の作用面に固定することを
特徴とする第1項、第2項又は第3項記載のダイヤモン
ドドレッサの製造方法、を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to develop a diamond dresser having the above-mentioned preferable properties, and as a result, have found that at least the side surfaces of the columnar body of polycrystalline diamond manufactured by the CVD method. It has been found that the object can be achieved by performing a metallizing treatment and fixing it to a dresser substrate by a powder sintering method, and based on this finding, the present invention has been completed. That is, the present invention provides (1) a diamond dresser in which a columnar body of polycrystalline diamond produced by a chemical vapor synthesis method is fixed to a working surface of a dresser substrate, at least a side surface of which is subjected to a metallizing treatment. Wherein the polycrystalline diamond column is fixed by a powder sintering method. (2) The polycrystalline diamond column having a metallized surface on at least a side surface thereof is a polycrystalline diamond column. The diamond dresser according to claim 1, wherein a metal material layer having an affinity for diamond is provided on the surface of the diamond dresser.
(3) A polycrystalline diamond column having at least side surfaces subjected to a metallizing treatment, a metal material layer having an affinity for diamond is provided on the surface of the polycrystalline diamond column, and a powder is further formed thereon. 2. The diamond dresser according to claim 1, wherein a metal material layer having an affinity for a metal bond used for sintering is provided.
And (4) cutting the polycrystalline diamond thin film produced by the chemical vapor synthesis method into a columnar body having a predetermined size,
4. The method for producing a diamond dresser according to claim 1, wherein at least a side surface thereof is subjected to a metallizing treatment, and then fixed to the working surface of the dresser substrate by a powder sintering method. Things.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明のダイヤモンドドレッサ
は、CVD法により作製された多結晶ダイヤモンド柱状
体を、ドレッサ基体の作用面に粉末焼結法により固定し
たものである。CVD法による多結晶ダイヤモンド薄膜
の作製方法としては、特に制限はなく、従来公知の方
法、例えばマイクロ波プラズマ法、熱フィラメント法、
直流プラズマ法、燃焼法などの中から、適宜選択して用
いることができる。上記マイクロ波プラズマ法は、マイ
クロ波発振機に接続した導波管とアプリケータの間に反
応管を設置し、反応管中に基板を置き、メタンを水素で
希釈した混合気体を原料気体とし、2〜10kPaの比較
的低真空下でプラズマを発生させることにより、基板上
に多結晶ダイヤモンド薄膜を形成する。熱フィラメント
法は、基板を減圧容器内に置いて700〜1,000℃
に加熱し、メタンと水素の混合気体を1〜10kPaの減
圧下に流入させ、基板の上部に設けた約2,000℃の
フィラメントで加熱して反応性に富むラジカルなどに分
解し、基板上に拡散させることにより多結晶ダイヤモン
ド薄膜を形成する。直流プラズマ法は、減圧容器の中に
設けた接地した陽極上に基板を置いて800℃程度に加
熱し、メタンと水素の混合気体を約25kPaの減圧下に
流入させ、陰極に直流1,000V程度をかけ、電流4
00mA程度を流して異常グロー放電を行うことにより
多結晶ダイヤモンド薄膜を形成する。燃焼法は、600
〜1,000℃に加熱した基板に、アセチレンを酸素に
対して過剰とした炎を当てることにより、内炎内の還元
雰囲気中で、多結晶ダイヤモンド薄膜を形成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The diamond dresser of the present invention is obtained by fixing a polycrystalline diamond columnar body produced by a CVD method to a working surface of a dresser substrate by a powder sintering method. The method for producing the polycrystalline diamond thin film by the CVD method is not particularly limited, and conventionally known methods, for example, a microwave plasma method, a hot filament method,
Any of a direct current plasma method, a combustion method, and the like can be appropriately selected and used. In the microwave plasma method, a reaction tube is installed between a waveguide connected to a microwave oscillator and an applicator, a substrate is placed in the reaction tube, and a mixed gas obtained by diluting methane with hydrogen is used as a source gas. By generating plasma under a relatively low vacuum of 2 to 10 kPa, a polycrystalline diamond thin film is formed on a substrate. In the hot filament method, the substrate is placed in a reduced pressure vessel at 700 to 1,000 ° C.
And a mixed gas of methane and hydrogen is allowed to flow under reduced pressure of 1 to 10 kPa, and is heated by a filament of about 2,000 ° C. provided on the upper portion of the substrate to be decomposed into reactive radicals and the like. To form a polycrystalline diamond thin film. In the DC plasma method, a substrate is placed on a grounded anode provided in a decompression vessel, heated to about 800 ° C., a mixed gas of methane and hydrogen is introduced under a reduced pressure of about 25 kPa, and a direct current of 1,000 V is applied to the cathode. Multiply the current 4
A polycrystalline diamond thin film is formed by performing abnormal glow discharge at a current of about 00 mA. The combustion method is 600
A polycrystalline diamond thin film is formed in a reducing atmosphere in an internal flame by applying a flame in which acetylene is excessive with respect to oxygen to the substrate heated to about 1,000 ° C.

【0006】このようにしてCVD法により形成される
多結晶ダイヤモンド薄膜を構成する多結晶ダイヤモンド
の結晶粒径は、好ましくは200μm以下、より好まし
くは100μm以下、特に好ましくは50μm以下であ
る。これらの方法において、多結晶ダイヤモンド薄膜を
形成させる基板としては、例えばシリコン基板、Mo基
板、Al23やSi34などのセラミックス基板、超硬
合金基板などが用いられる。本発明においては、このよ
うにして、CVD法により作製された多結晶ダイヤモン
ド薄膜から、所定寸法の柱状体を切り出すが、この切り
出す方法については特に制限はなく、従来公知の方法、
例えばレーザー法、イオンビーム法、あるいは砥粒によ
る切断法などを用いることができる。多結晶ダイヤモン
ド柱状体の形状としては特に制限はなく、三角柱、四角
柱、五角以上の多角柱、円柱、半円柱、楕円柱などの柱
状体の中から任意のものを選択して用いることができる
が、一般的には四角柱のものが用いられる。また、この
柱状体のサイズについては特に制限はなく、ダイヤモン
ドドレッサの種類や用途などに応じて適宜選定される
が、柱状体が四角柱の場合、一般的には一辺の長さが
0.1〜1.5mm、長さが0.5〜10mm程度である。ま
た、前記多結晶ダイヤモンド柱状体は、CVD法で作製
する際に用いる基板の種類によっては、例えばセラミッ
クスや超硬合金基板の場合には、該基板を除去せずに、
多結晶ダイヤモンド柱状体を基板ごと、ドレッサ基体に
固着することができる。
The crystal grain size of the polycrystalline diamond constituting the polycrystalline diamond thin film thus formed by the CVD method is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, and particularly preferably 50 μm or less. In these methods, as a substrate on which a polycrystalline diamond thin film is formed, for example, a silicon substrate, a Mo substrate, a ceramic substrate such as Al 2 O 3 or Si 3 N 4, or a cemented carbide substrate is used. In the present invention, a columnar body having a predetermined size is cut out from the polycrystalline diamond thin film thus produced by the CVD method. The method for cutting out is not particularly limited, and a conventionally known method,
For example, a laser method, an ion beam method, a cutting method using abrasive grains, or the like can be used. There is no particular limitation on the shape of the polycrystalline diamond column, and any one can be selected and used from columnar members such as a triangular column, a quadrangular column, a polygonal column having five or more angles, a circular column, a semicircular column, and an elliptical column. However, in general, a rectangular prism is used. The size of the column is not particularly limited, and is appropriately selected according to the type and use of the diamond dresser. When the column is a quadrangular column, the length of one side is generally 0.1. 1.5 mm and a length of about 0.5-10 mm. In addition, the polycrystalline diamond column, depending on the type of substrate used when manufacturing by the CVD method, for example, in the case of a ceramic or cemented carbide substrate, without removing the substrate,
The polycrystalline diamond column can be fixed to the dresser substrate together with the substrate.

【0007】さらに、上記多結晶ダイヤモンド柱状体
は、単体のものとは限らず、例えば一定間隔に並べた複
数個の柱状体の根元を一体的に結合した櫛形のものであ
ってもよい。このような櫛形のダイヤモンドセグメント
は、シリコン基板を櫛形に成形して、その上にCVD法
によりダイヤモンド薄膜を成膜したのち、該基板をエッ
チングにより、除去することによって得ることができ
る。あるいは、シリコン基板の表面にコバルトなどのマ
スキング材を物理的気相蒸着法(PVD法)によりプレ
ーティングをして、予め櫛形のパターンのマスキングを
施しておき、その上にダイヤモンド薄膜をCVD法によ
り形成してもよい。このような櫛形のダイヤモンドセグ
メントは、例えば多石ドレッサやロータリドレッサなど
に用いることができる。また、この櫛形のダイヤモンド
セグメントは、上記シリコン基板の代わりに、櫛形に成
形したセラミックス基板や超硬合金基板を用い、その表
面にCVD法により形成してもよく、その場合は、櫛形
のダイヤモンドセグメントを、セラミックス基板や超硬
合金基板ごとに、ドレッサ基体に固着させることができ
る。本発明においては、このようにして得られた多結晶
ダイヤモンド柱状体の少なくとも側面に、メタライズ処
理を施す。このメタライズ処理は、該柱状体の側面のみ
に施しても、本発明の効果を充分に発揮することができ
るが、処理操作の都合により、該柱状体の側面以外の部
分にも、メタライズ処理が施されてもなんら差し支えな
い。
Further, the polycrystalline diamond column is not limited to a single unit, but may be, for example, a comb-shaped unit in which the bases of a plurality of columns arranged at regular intervals are integrally connected. Such a comb-shaped diamond segment can be obtained by forming a silicon substrate into a comb shape, forming a diamond thin film on the silicon substrate by a CVD method, and then removing the substrate by etching. Alternatively, a masking material such as cobalt is plated on the surface of a silicon substrate by physical vapor deposition (PVD), and a comb-shaped pattern is masked in advance, and a diamond thin film is formed thereon by CVD. It may be formed. Such a comb-shaped diamond segment can be used for, for example, a multi-stone dresser or a rotary dresser. Further, the comb-shaped diamond segment may be formed by a CVD method on a surface of a comb-shaped ceramic substrate or a cemented carbide substrate instead of the silicon substrate, and in this case, the comb-shaped diamond segment may be used. Can be fixed to the dresser substrate for each of the ceramic substrate and the cemented carbide substrate. In the present invention, a metallizing treatment is applied to at least a side surface of the polycrystalline diamond column thus obtained. This metallizing process can sufficiently exert the effects of the present invention even if it is performed only on the side surface of the columnar body. However, due to the processing operation, the metallizing process is also performed on portions other than the side surface of the columnar body. There is no problem if it is given.

【0008】ダイヤモンドは、一般に他の物質との接合
強度が小さいことが知られている。本発明においては、
メタルボンドとの境界面での多結晶ダイヤモンド柱状体
の脱落や欠けを防止し、安定したドレッシング性能をも
たらすと共に、長寿命化を図るために、該多結晶ダイヤ
モンド柱状体の少なくとも側面にメタライズ処理を施す
ことにより、該ダイヤモンド柱状体とメタルボンドとの
接合強度を向上させるものである。このような目的か
ら、多結晶ダイヤモンド柱状体に直接施すメタライズ処
理としては、ダイヤモンドに対して親和性を有する金属
材料を用い、該ダイヤモンド柱状体の少なくとも側面
に、上記金属材料層(以下、金属材料層Iと称す)を形
成させるのが好ましい。ダイヤモンドと親和性を有する
金属材料としては、ダイヤモンドとの接触面で炭化物を
形成し得るものが好ましく、例えばチタン、クロム、タ
ンタル、ニオブ、バナジウム、ジルコニウムなどが挙げ
られるが、これらの中で炭化物形成能の点から、チタン
が特に好適である。メタライズ処理の方法としては特に
制限はなく、従来公知の方法、例えばPVD法やCVD
法などの中から任意の方法を用いることができるが、こ
れらの中で、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法などのPVD法が好ましい。
It is generally known that diamond has a low bonding strength with other substances. In the present invention,
A metallizing treatment is applied to at least the side surfaces of the polycrystalline diamond column to prevent the polycrystalline diamond column from falling off or chipping at the interface with the metal bond, to provide stable dressing performance, and to extend the life. The application improves the bonding strength between the diamond columnar body and the metal bond. For such a purpose, as a metallization treatment directly applied to the polycrystalline diamond column, a metal material having an affinity for diamond is used, and the metal material layer (hereinafter referred to as a metal material) is formed on at least a side surface of the diamond column. (Referred to as layer I). As the metal material having an affinity for diamond, those capable of forming carbide at the contact surface with diamond are preferable, and examples thereof include titanium, chromium, tantalum, niobium, vanadium, and zirconium. In terms of performance, titanium is particularly preferred. There is no particular limitation on the method of the metallizing treatment, and a conventionally known method such as a PVD method or
Any method can be used from among such methods, and among these, a PVD method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and an ion plating method is preferable.

【0009】このようにして形成された金属材料層Iの
厚さは、効果及び経済性などを考慮すると、通常0.1
〜5μm、好ましくは0.1〜3μm、より好ましくは
0.1〜1μmの範囲で選定される。本発明におけるこ
のメタライズ処理は、上記金属材料層Iのみを形成させ
るものであってもよいが、本発明の効果をさらに向上さ
せるために、所望により、該金属材料層I上に、後述の
粉末焼結に用いるメタルボンドに対して親和性を有する
金属材料からなる層(以下、金属材料層IIと称す)を形
成させることができる。ここで、メタルボンドに対して
親和性を有する金属材料としては、例えば銅、タングス
テン、ニッケル、クロム、コバルトなどの中から、使用
するメタルボンドの種類に応じて適宜選択することがで
きる。この金属材料層IIの形成方法としては、前記金属
材料層Iの場合と同様に、PVD法やCVD法、さらに
はメッキ法などの中から任意の方法を用いることができ
るが、これらの中で、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法などのPVD法が好ましい。
The thickness of the metal material layer I formed in this way is usually 0.1 in consideration of the effects and the economics.
To 5 μm, preferably 0.1 to 3 μm, more preferably 0.1 to 1 μm. The metallization treatment in the present invention may be one in which only the metal material layer I is formed. However, in order to further improve the effect of the present invention, a powder described later may be formed on the metal material layer I, if desired. A layer made of a metal material having an affinity for a metal bond used for sintering (hereinafter, referred to as a metal material layer II) can be formed. Here, the metal material having an affinity for the metal bond can be appropriately selected from, for example, copper, tungsten, nickel, chromium, cobalt and the like according to the type of the metal bond to be used. As a method of forming the metal material layer II, as in the case of the metal material layer I, any method can be used from among a PVD method, a CVD method, and a plating method. , Vacuum deposition method, sputtering method,
A PVD method such as an ion plating method is preferred.

【0010】このようにして形成された金属材料層IIの
厚さは、効果及び経済性などを考慮すると、通常1〜1
0μm、好ましくは1〜5μm、より好ましくは1〜3
μmの範囲で選定される。この金属材料層IIを前記金属
材料層I上に設けた場合、各層を構成する金属材料の種
類によっては、双方の金属材料層の相互作用により、本
発明の効果が損なわれることがある。例えば金属材料層
Iがチタン層であり、かつ金属材料層IIがタングステン
層である場合、チタンとタングステンが反応して、本発
明の効果が十分に発揮されにくい。このような場合に
は、金属材料層Iと金属材料層IIとの間に、不活性な緩
衝層を設けることが好ましい。この緩衝層としては、特
に白金層が好適である。該緩衝層の形成方法としては、
前記の金属材料層I及び金属材料層IIの場合と同様に、
PVD法やCVD法などの中から任意の方法を用いるこ
とができるが、これらの中で、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法などのPVD法が好ま
しい。このようにして形成された緩衝層の厚さは、効果
及び経済性などを考慮すると、通常0.5〜10μm、
好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは0.5〜2μ
mの範囲で選定される。このような多結晶ダイヤモンド
柱状体のメタライズ処理において、該柱状体の少なくと
も側面に、金属材料層Iを設け、さらにその上に金属材
料層IIを設ける場合、あるいは該金属材料層Iの上に、
緩衝層を介して金属材料層IIを設ける場合、各層の形成
方法は同じであってもよいし、異なっていてもよい。す
なわち、PVD法やCVD法などを適当に組み合わせ
て、各層を形成してもよい。
The thickness of the metal material layer II formed in this manner is usually 1 to 1 in consideration of the effect and economy.
0 μm, preferably 1-5 μm, more preferably 1-3
It is selected in the range of μm. When the metal material layer II is provided on the metal material layer I, the effect of the present invention may be impaired due to the interaction of both metal material layers depending on the type of metal material constituting each layer. For example, when the metal material layer I is a titanium layer and the metal material layer II is a tungsten layer, titanium and tungsten react with each other, and the effect of the present invention is not sufficiently exerted. In such a case, it is preferable to provide an inert buffer layer between the metal material layer I and the metal material layer II. As the buffer layer, a platinum layer is particularly suitable. As a method of forming the buffer layer,
As in the case of the metal material layer I and the metal material layer II,
Any method can be used from the PVD method, the CVD method, and the like, and among these, PVD methods such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and an ion plating method are preferable. The thickness of the buffer layer thus formed is usually 0.5 to 10 μm in consideration of the effect and economy, and the like.
Preferably 0.5-5 μm, more preferably 0.5-2 μm
m. In the metallizing process of such a polycrystalline diamond column, a metal material layer I is provided on at least a side surface of the column, and a metal material layer II is further provided thereon, or on the metal material layer I,
When the metal material layer II is provided via the buffer layer, the method of forming each layer may be the same or different. That is, each layer may be formed by appropriately combining a PVD method, a CVD method, and the like.

【0011】本発明においては、このようにして、多結
晶ダイヤモンド柱状体の少なくとも側面にメタライズ処
理を施したのち、これをドレッサ基体の作用面に、粉末
焼結法により固定させることによって、所望のダイヤモ
ンドドレッサを製造する。この粉末焼結法で用いるメタ
ルボンドとしては特に制限はなく、従来公知のもの、例
えば銅−スズ合金などのブロンズ系合金、銅−亜鉛など
のブラス系合金、さらには鉄−ブロンズ系などの中か
ら、適宜選択して使用することができる。また、ドレッ
サ基体の材質については特に制限はなく、従来ダイヤモ
ンドドレッサの基体として慣用されている各種金属材料
の中から適宜選択して用いることができる。この金属材
料としては、一般には炭素鋼や合金鋼などの各種鋼材が
用いられる。メタライズ処理された多結晶ダイヤモンド
柱状体を、粉末焼結法により、ドレッサ基体の作用面に
固定させる方法としては特に制限はなく、従来公知の方
法を用いることができる。その1例を示すと、ダイヤモ
ンドドレッサの完成品形状を反転した形状の母型を黒鉛
などで形成し、その内面の所定箇所に、上記のメタルボ
ンド処理された多結晶ダイヤモンド柱状体の端面を接着
して立設したのち、ドレッサ基体に、粉末焼結用のメタ
ルボンド粉体を充填して、該母型に配設し、焼結するこ
とにより、メタルボンド層を形成して、該ダイヤモンド
柱状体を固定する。このようにして、本発明のダイヤモ
ンドドレッサが得られる。本発明のダイヤモンドドレッ
サの形態については特に制限はなく、例えば単石ドレッ
サ、ブレードタイプなどの多石ドレッサ、総形のロータ
リドレッサ、あるいは円板状若しくはカップ状のツルー
アなど、様々な形態が可能である。
In the present invention, the metallization treatment is performed on at least the side surfaces of the polycrystalline diamond columnar body, and then this is fixed to the working surface of the dresser substrate by a powder sintering method, whereby the desired shape is obtained. Manufactures diamond dressers. The metal bond used in the powder sintering method is not particularly limited, and may be a conventionally known metal bond such as a bronze alloy such as a copper-tin alloy, a brass alloy such as copper-zinc, or an iron-bronze alloy. And can be appropriately selected and used. The material of the dresser substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected from various metal materials conventionally used as a substrate for a diamond dresser. Generally, various steel materials such as carbon steel and alloy steel are used as the metal material. The method of fixing the metallized polycrystalline diamond column to the working surface of the dresser substrate by the powder sintering method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. As an example, a matrix of a diamond dresser in which the shape of a completed diamond dresser is inverted is formed of graphite or the like, and an end face of the above-mentioned metal-bonded polycrystalline diamond column is bonded to a predetermined portion of its inner surface. After that, the dresser substrate is filled with a metal bond powder for powder sintering, disposed on the matrix, and sintered to form a metal bond layer, and the diamond columnar shape is formed. Fix your body. Thus, the diamond dresser of the present invention is obtained. There is no particular limitation on the form of the diamond dresser of the present invention, and various forms are possible, for example, a single-stone dresser, a multi-stone dresser such as a blade type, a rotary dresser of a full shape, or a disk-shaped or cup-shaped truer. is there.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例1 CVD法で作製した多結晶ダイヤモンド薄膜(平均結晶
粒径20μm)を、レーザーを用いて、一辺が0.5mm
で長さ2mmの四角柱状に切り出した。この四角柱ダイヤ
モンド粒子の全表面に、スパッタリングにより、チタン
層、白金層及びタングステン層を順次形成させ、メタラ
イズ処理を行った。なおチタン層の厚さは0.5μm、
白金層の厚さは1.0μm及びタングステン層の厚さは
1.5μmであった。次に、このメタライズ処理された
四角柱ダイヤモンド粒子を、銅−ブロンズ系のメタルボ
ンド粉体を用いた粉末焼結法によって、外径100mmの
円板状台金の作用面に円周方向単列に2.5mm間隔で1
25個配列固定することにより、ロータリツルーア(1
00D−15T−30H)を製作した。 実施例2 実施例1におけるメタライズ処理において、チタン層の
代わりにクロム層を形成させた以外は、実施例1と全く
同様にして、ロータリツルーアを製作した。 比較例1 実施例1において、四角柱ダイヤモンド粒子のメタライ
ズ処理を行わなかったこと以外は、実施例1と全く同様
にして、ロータリツルーアを製作した。図1に、実施例
1、2及び比較例1で得られたロータリツルーアの断面
図を、図2に該ロータリツルーアにおける切刃部の平面
図を示す。図1(b)は、図1(a)におけるA部の拡
大図である。符号1は台金、2は切刃部、3はメタルボ
ンド、4は四角柱ダイヤモンド粒子である。 <ロータリツルーアの性能試験>駆動装置にセットされ
たツルーアにより砥石をドレスし、砥石及びツルーアの
摩耗量から、式 ドレス効率=(砥石の体積摩耗量)/(ツルーアの体積
摩耗量) に従って、ドレス効率を求めた。第1表に試験条件を、
第2表に各ツルーアにおけるドレス効率を示す。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 A polycrystalline diamond thin film (average crystal grain size: 20 μm) produced by a CVD method was measured with a laser to measure 0.5 mm on a side.
And cut out into a square pillar shape of 2 mm in length. A titanium layer, a platinum layer and a tungsten layer were sequentially formed on the entire surface of the quadrangular prism diamond particles by sputtering, and a metallizing treatment was performed. The thickness of the titanium layer is 0.5 μm,
The thickness of the platinum layer was 1.0 μm and the thickness of the tungsten layer was 1.5 μm. Next, the metallized quadrangular prism diamond particles were placed in a single row in the circumferential direction on the working surface of a disk-shaped base metal having an outer diameter of 100 mm by a powder sintering method using a copper-bronze-based metal bond powder. 1 at 2.5mm intervals
By fixing 25 arrays, the rotary truer (1
00 was manufactured D -15 T -30 H). Example 2 A rotary truer was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that a chromium layer was formed instead of the titanium layer in the metallizing process in Example 1. Comparative Example 1 A rotary truer was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the metallization treatment of the square pillar diamond particles was not performed. FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary truer obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, and FIG. 2 is a plan view of a cutting blade portion of the rotary truer. FIG. 1B is an enlarged view of a portion A in FIG. Reference numeral 1 is a base metal, 2 is a cutting blade, 3 is a metal bond, and 4 is a square pillar diamond particle. <Performance test of rotary truer> Dressing the grindstone with the truer set in the driving device, and from the wear amount of the grindstone and the truer, according to the formula dressing efficiency = (volume wear amount of the grindstone) / (volume wear amount of the truer) Dress efficiency was determined. Table 1 shows the test conditions.
Table 2 shows the dressing efficiency of each truer.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】第2表から分かるように、メタライズ処理
した多結晶四角柱ダイヤモンド粒子を用いたツルーア
は、メタライズ処理していない多結晶四角柱ダイヤモン
ド粒子を用いたツルーアと比較して、約1.2〜1.5倍
のドレス効率が得られた。
As can be seen from Table 2, the truer using the metallized polycrystalline quadrangular prismatic diamond particles is about 1.2 times larger than the truer using the polycrystalline square prismatic diamond particles not metallized. A dress efficiency of ~ 1.5 times was obtained.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明のダイヤモンドドレッサは、ダイ
ヤモンドとして、CVD法で作製された多結晶ダイヤモ
ンド柱状体の少なくとも側面にメタライズ処理を施した
ものを用い、粉末焼結法によりドレッサ基体に固定した
ものであって、メタルボンドとの境界面でのダイヤモン
ド結晶粒子の脱落や欠けが抑制され、安定した性能を有
すると共に寿命が長く、超砥粒ホイールを含む研削砥石
などのドレッシングやツルーイングに好適に用いられ
る。
The diamond dresser of the present invention is a diamond dresser which is obtained by subjecting at least a side surface of a polycrystalline diamond columnar body produced by a CVD method to metallizing treatment and fixed to a dresser substrate by a powder sintering method. In addition, the dropping and chipping of diamond crystal particles at the interface with the metal bond is suppressed, and has a stable performance and a long life, and is suitably used for dressing and truing of a grinding wheel including a superabrasive wheel. Can be

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1、2及び比較例1で得られた
ロータリツルーアの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotary truer obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.

【図2】図2は、上記ロータリツルーアにおける切刃部
の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a cutting blade portion of the rotary truer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 台金 2 切刃部 3 メタルボンド 4 四角柱ダイヤモンド粒子 1 base metal 2 cutting edge 3 metal bond 4 square pillar diamond particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 5/00 B24D 5/00 Z C23C 16/27 C23C 16/27 // C01B 31/06 C01B 31/06 Z Fターム(参考) 3C047 EE18 EE19 3C063 AA02 AB03 BA37 BB02 BC02 CC11 EE26 FF22 4G046 GA01 GB02 GB07 4K030 AA10 AA17 BA28 BB03 DA08 FA01 FA10 LA11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B24D 5/00 B24D 5/00 Z C23C 16/27 C23C 16/27 // C01B 31/06 C01B 31/06 Z F term (reference) 3C047 EE18 EE19 3C063 AA02 AB03 BA37 BB02 BC02 CC11 EE26 FF22 4G046 GA01 GB02 GB07 4K030 AA10 AA17 BA28 BB03 DA08 FA01 FA10 LA11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化学的気相合成法により作製された多結晶
ダイヤモンドの柱状体を、ドレッサ基体の作用面に固定
してなるダイヤモンドドレッサにおいて、少なくとも側
面にメタライズ処理が施されてなる上記多結晶ダイヤモ
ンド柱状体を、粉末焼結法により固定したことを特徴と
するダイヤモンドドレッサ。
1. A diamond dresser obtained by fixing a columnar body of polycrystalline diamond produced by a chemical vapor synthesis method to a working surface of a dresser substrate, wherein at least a side surface of the diamond dresser is subjected to a metallizing treatment. A diamond dresser wherein a diamond column is fixed by a powder sintering method.
【請求項2】少なくとも側面にメタライズ処理が施され
てなる多結晶ダイヤモンド柱状体が、該多結晶ダイヤモ
ンド柱状体の表面に、ダイヤモンドに対して親和性を有
する金属材料層が設けられたものである請求項1記載の
ダイヤモンドドレッサ。
2. A polycrystalline diamond column having at least side surfaces subjected to a metallizing treatment, wherein a metal material layer having affinity for diamond is provided on the surface of the polycrystalline diamond column. The diamond dresser according to claim 1.
【請求項3】少なくとも側面にメタライズ処理が施され
てなる多結晶ダイヤモンド柱状体が、該多結晶ダイヤモ
ンド柱状体の表面に、ダイヤモンドに対して親和性を有
する金属材料層が設けられ、さらにその上に粉末焼結に
用いるメタルボンドに対して親和性を有する金属材料層
が設けられたものである請求項1記載のダイヤモンドド
レッサ。
3. A polycrystalline diamond column having at least side surfaces subjected to a metallizing treatment, a metal material layer having an affinity for diamond is provided on the surface of the polycrystalline diamond column, and The diamond dresser according to claim 1, further comprising a metal material layer having an affinity for a metal bond used for powder sintering.
【請求項4】化学的気相合成法により作製された多結晶
ダイヤモンド薄膜を所定寸法の柱状体に切り出したの
ち、その少なくとも側面にメタライズ処理を施し、次い
で粉末焼結法によりドレッサ基体の作用面に固定するこ
とを特徴とする請求項1、2又は3記載のダイヤモンド
ドレッサの製造方法。
4. A polycrystalline diamond thin film produced by a chemical vapor synthesis method is cut into a columnar body having a predetermined size, and at least a side surface thereof is metallized, and then a working surface of a dresser substrate is formed by a powder sintering method. The method for producing a diamond dresser according to claim 1, 2 or 3, wherein the diamond dresser is fixed to a diamond dresser.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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