JP2003171785A - Method of removing hard surface film - Google Patents

Method of removing hard surface film

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JP2003171785A
JP2003171785A JP2001370529A JP2001370529A JP2003171785A JP 2003171785 A JP2003171785 A JP 2003171785A JP 2001370529 A JP2001370529 A JP 2001370529A JP 2001370529 A JP2001370529 A JP 2001370529A JP 2003171785 A JP2003171785 A JP 2003171785A
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Japan
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coating
hard surface
diamond
surface coating
film
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Japanese (ja)
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Hiroshi Ryu
浩 劉
Yoshihiko Murakami
良彦 村上
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OSG Corp
Original Assignee
OSG Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily remove only a hard surface film consisting of an intermetallic compound in a coated member in which the surface of a diamond film is provided with the hard surface film. <P>SOLUTION: End mills 24 in which the surface of a diamond film is provided with a hard surface film are arranged at the inside of a reaction furnace 12. After that, the pressure in the reaction furnace 12 is reduced to about 900 to 1,300 Pa. Simultaneously, gaseous hydrogen is introduced therein at a flow rate of about 0.1 to 0.2 L/min, and also, microwaves are introduced into the reaction furnace 12 by a microwave generator 14. Thus, the gaseous hydrogen is made into plasma, and the end mills 24 are heated to about 800 to 1,000°C, so that, based on the difference in thermal expansion between the diamond film and the hard surface film, the hard surface film is separated from the diamond film, and is removed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、ダイヤモンド被膜
の上に設けられた金属間化合物から成る硬質表皮膜を除
去する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing a hard surface coating made of an intermetallic compound provided on a diamond coating.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンドミルやバイト、タップ、ドリルな
どの切削工具として、超硬合金の基材の表面をダイヤモ
ンド被膜で被覆したダイヤモンド被覆工具が、例えば特
開平7−148623号公報等に記載されているが、こ
のようなダイヤモンド被覆工具を用いて鉄系材料に加工
を行う場合、ダイヤモンド被膜が鉄と反応して早期に摩
耗或いは剥離するという問題があった。このため、本出
願人は、先に出願した特願2001−342213号に
おいて、ダイヤモンド被膜の上に硬質の金属間化合物か
ら成る硬質表皮膜を設けることを提案した。
2. Description of the Related Art As a cutting tool such as an end mill, a cutting tool, a tap, and a drill, a diamond-coated tool obtained by coating the surface of a cemented carbide substrate with a diamond coating is described, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 148623/1995. However, when an iron-based material is processed by using such a diamond-coated tool, there is a problem that the diamond coating reacts with iron and wears or peels off early. Therefore, the applicant of the present application has proposed in Japanese Patent Application No. 2001-342213 previously filed to provide a hard surface coating made of a hard intermetallic compound on the diamond coating.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ダイヤモンド被膜を有する被覆部材は高価であるため、
金属間化合物から成る硬質表皮膜が使用により摩耗、剥
離した場合には、その硬質表皮膜のみを除去し、ダイヤ
モンド被膜の上に新たに硬質表皮膜を設けて再利用する
ことが望まれる。
By the way, since the coating member having such a diamond coating is expensive,
When a hard surface film made of an intermetallic compound is worn or peeled off by use, it is desired to remove only the hard surface film and to newly provide a hard surface film on the diamond film for reuse.

【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、ダイヤモンド被膜を
残して硬質表皮膜のみを簡単に除去できるようにするこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily remove only a hard surface coating while leaving a diamond coating.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第1発明は、ダイヤモンド被膜が設けられている
とともに、そのダイヤモンド被膜の上に硬質の金属間化
合物から成る硬質表皮膜が設けられている被覆部材の、
そのダイヤモンド被膜を残してその硬質表皮膜のみを除
去する方法であって、前記被覆部材を加熱し、前記ダイ
ヤモンド被膜と前記硬質表皮膜との熱膨張差に基づいて
その硬質表皮膜をそのダイヤモンド被膜から分離するこ
とを特徴とする。
In order to achieve such an object, the first invention provides a diamond coating and a hard surface coating made of a hard intermetallic compound on the diamond coating. Of the covering member,
A method of removing only the hard surface coating leaving the diamond coating, wherein the coating member is heated, and the hard surface coating is formed into a diamond coating based on a thermal expansion difference between the diamond coating and the hard surface coating. It is characterized by separating from.

【0006】第2発明は、第1発明の硬質表皮膜の除去
方法において、前記被覆部材をマイクロ波プラズマCV
D装置の反応炉内に配置し、その反応炉内を所定圧力に
減圧するとともに所定のガスを導入してマイクロ波でプ
ラズマ化することにより、その被覆部材を800〜10
00℃に加熱して前記硬質表皮膜を前記ダイヤモンド被
膜から分離することを特徴とする。
A second invention is the method for removing a hard surface coating of the first invention, wherein the coating member is a microwave plasma CV.
The coating member is placed in the reaction furnace of the D apparatus, and the inside of the reaction furnace is depressurized to a predetermined pressure and a predetermined gas is introduced to generate plasma by microwaves, thereby covering the coating member with a temperature of 800 to
It is characterized by heating to 00 ° C. to separate the hard surface coating from the diamond coating.

【0007】第3発明は、第2発明の硬質表皮膜の除去
方法において、(a) 前記反応炉内の圧力は500〜30
00Paの範囲内で、(b) 前記所定のガスは水素ガスま
たは酸素ガスで、前記反応炉内への導入流量は0.01
〜0.5L/minの範囲内で、(c) 前記マイクロ波の
出力電力は1〜5kWの範囲内であることを特徴とす
る。
A third invention is the method for removing a hard surface coating according to the second invention, wherein (a) the pressure in the reaction furnace is 500 to 30.
Within a range of 00 Pa, (b) the predetermined gas is hydrogen gas or oxygen gas, and the introduction flow rate into the reaction furnace is 0.01
Within the range of up to 0.5 L / min, (c) the microwave output power is within the range of 1 to 5 kW.

【0008】[0008]

【発明の効果】このような硬質表皮膜の除去方法によれ
ば、被覆部材を加熱することにより、ダイヤモンド被膜
と硬質表皮膜との熱膨張差に基づいて硬質表皮膜をダイ
ヤモンド被膜から分離して除去するため、研磨処理や化
学処理などで除去する場合に比較して、ダイヤモンド被
膜を疵付けることなく硬質表皮膜のみを簡単に除去でき
る。
According to such a method for removing a hard surface film, the hard surface film is separated from the diamond film based on the difference in thermal expansion between the diamond film and the hard surface film by heating the coating member. Therefore, as compared with the case where the diamond film is removed by polishing or chemical treatment, only the hard surface film can be easily removed without scratching the diamond film.

【0009】第2発明では、ダイヤモンド被膜のコーテ
ィングなどに広く用いられているマイクロ波プラズマC
VD装置を使用し、マイクロ波によりプラズマを形成し
て被覆部材を800〜1000℃に加熱することによ
り、硬質表皮膜をダイヤモンド被膜から分離するように
なっているため、既存の設備を利用して硬質表皮膜を一
層簡単且つ低コストで除去できる。
In the second aspect of the invention, the microwave plasma C widely used for the coating of diamond film, etc.
By using a VD apparatus to form plasma by microwaves and heating the coating member to 800 to 1000 ° C., the hard surface coating is separated from the diamond coating, so existing equipment is used. The hard surface film can be removed more easily and at low cost.

【0010】第3発明では、反応炉内の圧力は500〜
3000Paの範囲内で、プラズマ化される水素ガスま
たは酸素ガスの導入流量は0.01〜0.5L/min
の範囲内で、マイクロ波の出力電力は1〜5kWの範囲
内であるため、ダイヤモンド被膜を残して硬質表皮膜の
みを良好に除去できる。また、水素ガスまたは酸素ガス
が用いられているため、安価であるとともに取り扱いが
容易である。
In the third invention, the pressure in the reaction furnace is 500 to
In the range of 3000 Pa, the flow rate of hydrogen gas or oxygen gas introduced into plasma is 0.01 to 0.5 L / min.
In the range, the microwave output power is in the range of 1 to 5 kW, so that only the hard surface film can be satisfactorily removed while leaving the diamond film. Further, since hydrogen gas or oxygen gas is used, it is inexpensive and easy to handle.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明方法の対象物である被覆部
材は、エンドミルやバイト、タップ、ドリルなどの切削
工具の他、転造工具等の他の加工工具など、ダイヤモン
ド被膜が設けられているとともに、そのダイヤモンド被
膜の上に硬質の金属間化合物から成る硬質表皮膜が設け
られている種々の部材が可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A coating member which is an object of the method of the present invention is provided with a diamond coating such as a cutting tool such as an end mill, a cutting tool, a tap or a drill, or another processing tool such as a rolling tool. In addition, various members having a hard surface coating made of a hard intermetallic compound on the diamond coating are possible.

【0012】ダイヤモンド被膜は、例えばマイクロ波プ
ラズマCVD法やフィラメントCVD法、アークプラズ
マCVD法、イオン化蒸着法などの気相合成法によって
好適に設けられるが、完全なダイヤモンド結晶構造のも
のだけでなく、例えば特開平5−65646号公報等に
記載されているダイヤモンド状カーボン(DLC;Diam
ond-Like Carbon)であっても良い。ダイヤモンド状カー
ボンは、ダイヤモンドと似た物性を有するアモルファス
なカーボンで、ビッカース硬さ(Hv)は1000〜8
000程度であり、厳密にはダイヤモンドではないが、
TiC等の硬質の金属間化合物よりも高硬度のもの、例
えばビッカース硬さ(Hv)が5000程度以上のもの
は、ダイヤモンドと同等に扱うことができる。
The diamond coating is preferably provided by a vapor phase synthesis method such as a microwave plasma CVD method, a filament CVD method, an arc plasma CVD method, or an ionization vapor deposition method. For example, diamond-like carbon (DLC; Diam described in JP-A-5-65646).
ond-Like Carbon). Diamond-like carbon is an amorphous carbon having physical properties similar to diamond and has a Vickers hardness (Hv) of 1000-8.
It is about 000, not strictly a diamond,
A material having a hardness higher than that of a hard intermetallic compound such as TiC, for example, a material having a Vickers hardness (Hv) of about 5000 or more can be treated in the same manner as diamond.

【0013】ダイヤモンド被膜が設けられる基材として
は、超硬合金やサーメットなどの超硬質合金、セラミッ
クスなどの超硬質非合金などの超硬質材料が好適に用い
られ、ダイヤモンド被膜の密着性を高めるために、必要
に応じて金属間化合物などがダイヤモンド被膜と基材と
の間に設けられても良い。ダイヤモンド被膜の膜厚は、
例えば5μm〜25μmの範囲内が適当で、10〜20
μm程度が望ましい。
As the base material on which the diamond coating is provided, a superhard material such as a superhard alloy such as cemented carbide or cermet, or a superhard non-alloy such as ceramics is preferably used to enhance the adhesion of the diamond coating. In addition, if necessary, an intermetallic compound or the like may be provided between the diamond film and the base material. The thickness of the diamond coating is
For example, the range of 5 μm to 25 μm is suitable, and 10 to 20
About μm is desirable.

【0014】硬質表皮膜を構成する金属間化合物として
は、元素の周期表の IIIb族、IVa族、Va族、VIa族
の金属、例えばAl、Ti、V、Crなどの炭化物、窒
化物、炭窒化物、或いはこれらの相互固溶体が適当で、
具体的には、TiAlN、TiCN、TiCrN、Ti
Nなどが好適に用いられる。このような硬質表皮膜は、
例えばアークイオンプレーティング法やスパッタリング
法等のPVD法によって好適に設けられるが、プラズマ
CVD法等の他の成膜法で設けられたものでも良い。
As the intermetallic compound constituting the hard surface film, metals of the IIIb group, IVa group, Va group and VIa group of the periodic table of elements, for example, carbides such as Al, Ti, V and Cr, nitrides and charcoals are used. Nitride or a mutual solid solution of these is suitable,
Specifically, TiAlN, TiCN, TiCrN, Ti
N or the like is preferably used. Such a hard surface film,
For example, it is preferably provided by a PVD method such as an arc ion plating method or a sputtering method, but may be provided by another film forming method such as a plasma CVD method.

【0015】上記硬質表皮膜は、1層でも良いが、2層
以上の金属間化合物によって構成することもできる。例
えば、ダイヤモンド被膜の上には、ダイヤモンドとの密
着性に優れたTiNを例えば0.2〜0.5μm程度の
厚さで設け、その上に3〜4μm程度の厚さでTiAl
Nなどを設けるようにしたり、或いは0.2〜0.5μ
m程度の厚さのTiNおよびTiAlNを交互に繰り返
し設けたりするなど、種々の態様が可能である。また、
硬質表皮膜は、必ずしもダイヤモンド被膜を総て被覆す
るように設ける必要はなく、一部を被覆しているだけで
も良い。
The above hard surface coating may have a single layer, but it may also be composed of two or more layers of intermetallic compounds. For example, TiN, which has excellent adhesion to diamond, is provided on the diamond coating in a thickness of, for example, about 0.2 to 0.5 μm, and TiN is formed thereon in a thickness of about 3 to 4 μm.
N, etc., or 0.2 to 0.5 μ
Various modes are possible, such as alternately and repeatedly providing TiN and TiAlN having a thickness of about m. Also,
The hard surface coating does not necessarily need to be provided so as to cover the entire diamond coating, but may cover only a part thereof.

【0016】第2発明では被覆部材の加熱温度が800
〜1000℃の範囲内で、第3発明では反応炉内の圧力
が500〜3000Paの範囲内で、プラズマ化される
水素ガスまたは酸素ガスの導入流量が0.01〜0.5
L/minの範囲内で、マイクロ波の出力電力が1〜5
kWの範囲内であるが、これ等はあくまでも一例で、ダ
イヤモンド被膜や硬質表皮膜のコーティング方法、硬質
表皮膜の種類、厚さなどに応じて適宜変更することが可
能である。被覆部材の加熱温度は、被覆部材の表面の温
度で、輻射温度計(放射温度計)などで測定できる。
In the second invention, the heating temperature of the covering member is 800
In the range of 1000 ° C. to 1000 ° C., in the third invention, the pressure in the reaction furnace is in the range of 500 to 3000 Pa, and the flow rate of hydrogen gas or oxygen gas introduced into plasma is 0.01 to 0.5.
Within the range of L / min, the output power of microwave is 1 to 5
Although it is within the range of kW, these are merely examples and can be appropriately changed according to the coating method of the diamond coating or the hard surface coating, the type of the hard surface coating, the thickness, and the like. The heating temperature of the covering member is the temperature of the surface of the covering member and can be measured with a radiation thermometer (radiation thermometer) or the like.

【0017】第2発明では、マイクロ波プラズマCVD
装置が用いられ、マイクロ波によって被覆部材を加熱す
るようになっているが、第1発明の実施に際しては、コ
ーティング用の他のCVD装置やPVD装置、或いはコ
ーティングとは関係ない他の処理容器などを用いること
も可能である。被覆部材の加熱についても、抵抗加熱ヒ
ータなど800〜1000℃程度まで加熱できる他の加
熱方法を適宜採用できる。
In the second invention, microwave plasma CVD is used.
An apparatus is used to heat the coating member by microwaves. However, in carrying out the first invention, another CVD apparatus or PVD apparatus for coating, or another processing container not related to coating, etc. It is also possible to use. Regarding the heating of the covering member, another heating method such as a resistance heater capable of heating up to about 800 to 1000 ° C. can be appropriately adopted.

【0018】なお、使用によりダイヤモンド被膜も摩耗
したり損傷したりした場合には、例えば特開2001−
295044号公報に記載の方法でダイヤモンド被膜を
除去することにより、基材のみを再使用することもでき
る。
When the diamond coating is worn or damaged by use, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001
By removing the diamond film by the method described in 295044, it is possible to reuse only the base material.

【0019】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図1は、本発明方法に従って硬質表皮
膜を良好に除去できる硬質表皮膜除去装置10の概略構
成図で、マイクロ波プラズマCVD装置を利用したもの
であり、供給ガスの種類を変更することによりダイヤモ
ンド被膜などのコーティングにも使用することが可能で
ある。硬質表皮膜除去装置10は、処理容器としての反
応炉12、マイクロ波発生装置14、水素ガス供給装置
16、および真空ポンプ18を備えて構成されており、
円筒状の反応炉12内にはテーブル22が設けられ、除
去すべき硬質表皮膜52(図2参照)が設けられた複数
のエンドミル24がワーク支持具26に支持されて載置
されるようになっている。エンドミル24は切削加工を
行う加工工具で、被覆部材に相当する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hard surface film removing apparatus 10 capable of satisfactorily removing a hard surface film according to the method of the present invention, which uses a microwave plasma CVD apparatus, and a diamond can be obtained by changing the kind of a supply gas. It can also be used for coating such as a coating. The hard surface coating removal device 10 is configured to include a reaction furnace 12 as a processing container, a microwave generator 14, a hydrogen gas supply device 16, and a vacuum pump 18.
A table 22 is provided in the cylindrical reaction furnace 12, and a plurality of end mills 24 provided with a hard surface coating 52 (see FIG. 2) to be removed are supported and mounted on a work support 26. Has become. The end mill 24 is a processing tool for cutting and corresponds to a covering member.

【0020】図2は、上記エンドミル24を具体的に説
明する図で、(a) は軸心と直角方向から見た正面図、
(b) は刃部44の表面付近の断面図である。このエンド
ミル24は4枚刃のスクエアエンドミルで、工具基材4
2は、WCを主成分とする超硬合金にて構成されてお
り、その工具基材42にはシャンクおよび刃部44が軸
方向に一体に設けられている。刃部44には、切れ刃と
して外周刃46および底刃48が設けられているととも
に、刃部44の表面には20μm程度の膜厚で略完全な
ダイヤモンド結晶構造のダイヤモンド被膜50が、例え
ばマイクロ波プラズマCVD法などのコーティング技術
によってコーティングされている。また、そのダイヤモ
ンド被膜50の上には更に、外周刃46、底刃48の刃
先も含めてダイヤモンド被膜50の略全域に金属間化合
物から成る硬質表皮膜52が設けられている。硬質表皮
膜52は、ダイヤモンド被膜50の上に設けられた0.
3μm程度の厚さのTiN層54と、そのTiN層54
の上に設けられた4μm程度の厚さのTiAlN層56
とから構成されており、例えばアークイオンプレーティ
ング法などのコーティング技術によってコーティングさ
れている。図1(a) の斜線部は、工具基材42の表面に
コーティングされたダイヤモンド被膜50や硬質表皮膜
52を表している。
FIG. 2 is a view for concretely explaining the end mill 24, (a) is a front view seen from a direction perpendicular to the axis,
(b) is a cross-sectional view near the surface of the blade portion 44. This end mill 24 is a 4-flute square end mill and has a tool base 4
2 is made of a cemented carbide containing WC as a main component, and a shank and a blade portion 44 are integrally provided on the tool base 42 in the axial direction. The blade portion 44 is provided with an outer peripheral blade 46 and a bottom blade 48 as cutting edges, and the surface of the blade portion 44 is provided with a diamond coating 50 having a film thickness of about 20 μm and having a substantially complete diamond crystal structure, for example, a micro film. It is coated by a coating technique such as a wave plasma CVD method. Further, on the diamond coating 50, a hard surface coating 52 made of an intermetallic compound is provided on almost the entire area of the diamond coating 50 including the cutting edges of the outer peripheral blade 46 and the bottom blade 48. The hard surface coating 52 is formed on the diamond coating 50.
TiN layer 54 having a thickness of about 3 μm and the TiN layer 54
A TiAlN layer 56 having a thickness of about 4 μm provided on the
And is coated by a coating technique such as an arc ion plating method. The hatched portion in FIG. 1 (a) represents the diamond coating 50 and the hard surface coating 52 coated on the surface of the tool base 42.

【0021】複数のエンドミル24は、ダイヤモンド被
膜50および硬質表皮膜52がコーティングされた刃部
44が上向きになる姿勢で、前記ワーク支持具26に配
置されている。これ等のエンドミル24は、使用により
硬質表皮膜52が摩耗したり損傷したりした中古品、或
いは製造時に硬質表皮膜52のコーティング不良などに
よって生じた不良品である。なお、ワーク支持具26は
ステンレス鋼にて構成されている。
The plurality of end mills 24 are arranged on the work support 26 with the blade portions 44 coated with the diamond coating 50 and the hard surface coating 52 facing upward. These end mills 24 are used products in which the hard surface coating 52 is worn or damaged by use, or defective products caused by defective coating of the hard surface coating 52 during manufacturing. The work support 26 is made of stainless steel.

【0022】前記マイクロ波発生装置14は、例えば
2.45GHz等のマイクロ波を発生する装置で、この
マイクロ波が反応炉12内へ導入されることにより、水
素ガス供給装置16によって反応炉12内へ供給された
水素ガスをプラズマ化してエンドミル24を加熱すると
ともに、マイクロ波発生装置14の電力制御で加熱温度
が調節される。観察窓30より、輻射温度計を使ってエ
ンドミル24の刃部44の加熱温度(表面温度)を検出
し、予め定められた所定の加熱温度になるようにマイク
ロ波発生装置14の電力をフィードバック制御する。ま
た、反応炉12内の上部には、エンドミル24の様子を
観察したり、真空状態を保持するための石英ガラス製板
32が設けられている。
The microwave generator 14 is a device for generating a microwave of, for example, 2.45 GHz. When the microwave is introduced into the reaction furnace 12, the hydrogen gas supply device 16 causes the inside of the reaction furnace 12 to flow. The hydrogen gas supplied to the end mill 24 is heated to plasma and the heating temperature is adjusted by controlling the electric power of the microwave generator 14. Through the observation window 30, a radiation thermometer is used to detect the heating temperature (surface temperature) of the blade portion 44 of the end mill 24, and the power of the microwave generator 14 is feedback-controlled so as to reach a predetermined heating temperature. To do. Further, a quartz glass plate 32 for observing the state of the end mill 24 and maintaining a vacuum state is provided in the upper portion of the reaction furnace 12.

【0023】水素ガス供給装置16は、水素ガスが充填
されたガスボンベ、流量を制御する流量制御弁、および
流量計などを備えて構成されており、水素ガスを予め定
められた所定の流量で反応炉12内へ供給する。真空ポ
ンプ18は、反応炉12内の気体を吸引して減圧するた
めのもので、圧力計34によって検出される反応炉12
内の圧力値が予め定められた所定の圧力値になるよう
に、真空ポンプ18のモータ電流などがフィードバック
制御される。
The hydrogen gas supply device 16 comprises a gas cylinder filled with hydrogen gas, a flow rate control valve for controlling the flow rate, a flow meter, etc., and reacts hydrogen gas at a predetermined flow rate. Supply into the furnace 12. The vacuum pump 18 is for sucking the gas in the reaction furnace 12 to reduce the pressure, and the reaction furnace 12 detected by the pressure gauge 34 is used.
The motor current of the vacuum pump 18 is feedback-controlled so that the internal pressure value becomes a predetermined pressure value.

【0024】図3は、このような硬質表皮膜除去装置1
0を用いて硬質表皮膜52を除去した後、ダイヤモンド
被膜50がコーティングされたままの工具基材42を再
利用して、そのダイヤモンド被膜50上に新たに硬質表
皮膜52をコーティングすることによりエンドミル24
を製造する場合の手順を示す図で、ステップS1では硬
質表皮膜除去装置10を用いてダイヤモンド被膜50を
残したまま硬質表皮膜52のみを除去する。具体的に
は、エンドミル24をワーク支持具26に挿入して反応
炉12内に配置した後、真空ポンプ18で反応炉12内
の圧力を900〜1300Pa程度に減圧するとともに
水素ガス供給装置16により水素ガスを0.1〜0.2
L/min程度の流量で導入し、且つマイクロ波発生装
置14を2kW程度の電力で作動させて2.45GHz
のマイクロ波を反応炉12内に導入することにより、水
素ガスがプラズマ化してエンドミル24の刃部44の温
度を800〜1000℃程度に加熱する。これにより、
ダイヤモンド被膜50と硬質表皮膜52との熱膨張差に
基づいて、硬質表皮膜52がダイヤモンド被膜50から
分離して除去される。
FIG. 3 shows such a hard surface film removing apparatus 1
After the hard surface coating 52 is removed by using 0, the tool base 42 coated with the diamond coating 50 is reused, and the hard surface coating 52 is newly coated on the diamond coating 50 to thereby end mill. 24
In the step S1, the hard surface film removing apparatus 10 is used to remove only the hard surface film 52 while leaving the diamond film 50. Specifically, after inserting the end mill 24 into the work support 26 and arranging it in the reaction furnace 12, the pressure in the reaction furnace 12 is reduced to about 900 to 1300 Pa by the vacuum pump 18 and the hydrogen gas supply device 16 is used. Hydrogen gas 0.1 to 0.2
It is introduced at a flow rate of about L / min, and the microwave generator 14 is operated at a power of about 2 kW to generate 2.45 GHz.
By introducing the microwave into the reaction furnace 12, the hydrogen gas is turned into plasma and the temperature of the blade portion 44 of the end mill 24 is heated to about 800 to 1000 ° C. This allows
Based on the difference in thermal expansion between the diamond coating 50 and the hard surface coating 52, the hard surface coating 52 is separated from the diamond coating 50 and removed.

【0025】ステップS2では、ステップS1で硬質表
皮膜52が除去されたエンドミル24を反応炉12から
取り出し、ダイヤモンド被膜50上に付着している硬質
表皮膜52の破片や埃などを洗浄して除去する。そし
て、ステップS3では、図示しないアークイオンプレー
ティング装置などのコーティング装置を用いて、ダイヤ
モンド被膜50上に硬質表皮膜52を再コーティングす
る。
In step S2, the end mill 24 from which the hard surface coating 52 has been removed in step S1 is taken out from the reaction furnace 12, and the debris and dust of the hard surface coating 52 adhering to the diamond coating 50 are washed and removed. To do. Then, in step S3, the hard surface coating 52 is recoated on the diamond coating 50 using a coating device such as an arc ion plating device (not shown).

【0026】このように、本実施例ではエンドミル24
の硬質表皮膜52が摩耗したり損傷したりした場合、或
いは製造時に硬質表皮膜52のコーティング不良などで
不良品が発生した場合には、硬質表皮膜52のみを除去
した後、高価なダイヤモンド被膜50が残っている工具
基材42を再使用して硬質表皮膜52をコーティングし
直すことによりエンドミル24を製造するため、工具基
材42やダイヤモンド被膜50が有効利用され、製造コ
ストが低減される。
Thus, in this embodiment, the end mill 24
If the hard surface coating 52 is worn or damaged, or if a defective product occurs due to defective coating of the hard surface coating 52 during manufacturing, after removing the hard surface coating 52 only, an expensive diamond coating Since the end mill 24 is manufactured by reusing the tool base material 42 having the remaining 50 and re-coating the hard surface coating 52, the tool base material 42 and the diamond coating 50 are effectively used, and the manufacturing cost is reduced. .

【0027】一方、エンドミル24を反応炉12内で加
熱することにより、ダイヤモンド被膜50と硬質表皮膜
52との熱膨張差に基づいて硬質表皮膜52がダイヤモ
ンド被膜50から分離されるため、研磨処理や化学処理
などで除去する場合に比較して、ダイヤモンド被膜50
を疵付けることなく硬質表皮膜52のみを簡単且つ安価
に短時間で除去できる。
On the other hand, when the end mill 24 is heated in the reaction furnace 12, the hard surface coating 52 is separated from the diamond coating 50 on the basis of the difference in thermal expansion between the diamond coating 50 and the hard surface coating 52. Diamond coating 50 compared to the case of removing by chemical treatment or chemical treatment.
Only the hard surface film 52 can be removed easily and inexpensively in a short time without scratching.

【0028】また、ダイヤモンド被膜のコーティングな
どに広く用いられているマイクロ波プラズマCVD装置
を硬質表皮膜除去装置10として使用し、マイクロ波に
よりプラズマを形成してエンドミル24を800〜10
00℃に加熱することにより、硬質表皮膜52をダイヤ
モンド被膜50から分離するため、既存の設備を利用し
て硬質表皮膜52を一層簡単且つ低コストで除去でき
る。
Further, a microwave plasma CVD apparatus which is widely used for coating a diamond film is used as the hard surface film removing apparatus 10, and plasma is formed by microwaves to form the end mill 24 at 800 to 10-10.
By heating to 00 ° C., the hard surface coating 52 is separated from the diamond coating 50, so that the hard surface coating 52 can be removed more easily and at low cost using existing equipment.

【0029】また、反応炉12内の圧力は900〜13
00Pa程度で、水素ガスの導入流量は0.1〜0.2
L/min程度で、マイクロ波の出力電力は2kW程度
であるため、ダイヤモンド被膜50を残して硬質表皮膜
52のみを良好に除去できる。
The pressure in the reaction furnace 12 is 900 to 13
At about 00 Pa, the flow rate of hydrogen gas introduced is 0.1 to 0.2.
Since the microwave output power is about 2 kW at about L / min, only the hard surface coating 52 can be satisfactorily removed while leaving the diamond coating 50.

【0030】また、プラズマ加熱するために水素ガスが
用いられているため、安価で取り扱いも容易である。
Since hydrogen gas is used for plasma heating, it is inexpensive and easy to handle.

【0031】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であ
り、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良
を加えた態様で実施することができる。
The embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings. However, these are merely embodiments, and the present invention includes various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. Can be implemented in.

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

【図1】本発明方法を好適に実施できる硬質表皮膜除去
装置の一例を説明する概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a hard surface film removing apparatus that can suitably perform the method of the present invention.

【図2】図1の装置によって硬質表皮膜が除去されるエ
ンドミルの一例を示す図で、(a) は正面図、(b) は刃部
の表面付近の断面図である。
2A and 2B are views showing an example of an end mill from which a hard surface film is removed by the apparatus of FIG. 1, in which FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a cross-sectional view near the surface of a blade portion.

【図3】図2のエンドミルの硬質表皮膜を除去した後、
硬質表皮膜をコーティングし直してエンドミルを製造す
る際の手順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a diagram showing the end surface of the end mill shown in FIG.
It is a flowchart which shows the procedure at the time of manufacturing the end mill by re-coating a hard surface film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:硬質表皮膜除去装置(マイクロ波プラズマCVD
装置) 12:反応炉 24:エンドミル(被覆部
材) 50:ダイヤモンド被膜 52:硬質表皮膜
10: Hard surface film removing device (microwave plasma CVD
Equipment) 12: Reactor 24: End mill (Coating member) 50: Diamond coating 52: Hard surface coating

───────────────────────────────────────────────────── 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) C23C 16/02 C23C 16/02 Fターム(参考) 3C037 CC04 3C046 FF03 FF09 FF12 FF16 4K029 AA02 AA29 BA03 BA34 BA58 BA60 BB02 BB03 BC02 BD05 CA03 EA03 FA04 FA05 4K030 AA17 BA02 BA18 BA28 BA38 BB12 CA03 DA03 DA04 FA02 JA05 JA09 JA10 JA11 JA16 LA21 4K057 DA01 DB05 DB08 DB15 DD01 DE20 DG02 DG07 DG13 DM29 DN10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C23C 16/02 C23C 16/02 F term (reference) 3C037 CC04 3C046 FF03 FF09 FF12 FF16 4K029 AA02 AA29 BA03 BA34 BA58 BA60 BB02 BB03 BC02 BD05 CA03 EA03 FA04 FA05 4K030 AA17 BA02 BA18 BA28 BA38 BB12 CA03 DA03 DA04 FA02 JA05 JA09 JA10 JA11 JA16 LA21 4K057 DA01 DB05 DB08 DB15 DD01 DE20 DG02 DG07 DG13 DM29 DN10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイヤモンド被膜が設けられているとと
もに、該ダイヤモンド被膜の上に硬質の金属間化合物か
ら成る硬質表皮膜が設けられている被覆部材の、該ダイ
ヤモンド被膜を残して該硬質表皮膜のみを除去する方法
であって、 前記被覆部材を加熱し、前記ダイヤモンド被膜と前記硬
質表皮膜との熱膨張差に基づいて該硬質表皮膜を該ダイ
ヤモンド被膜から分離することを特徴とする硬質表皮膜
の除去方法。
1. A coating member provided with a diamond coating and a hard surface coating made of a hard intermetallic compound on the diamond coating, leaving only the diamond coating and leaving only the hard surface coating. Is a method of removing the coating member, a hard surface coating, characterized in that the hard surface coating is separated from the diamond coating based on the difference in thermal expansion between the diamond coating and the hard surface coating. Removal method.
【請求項2】 前記被覆部材をマイクロ波プラズマCV
D装置の反応炉内に配置し、該反応炉内を所定圧力に減
圧するとともに所定のガスを導入してマイクロ波でプラ
ズマ化することにより、該被覆部材を800〜1000
℃に加熱して前記硬質表皮膜を前記ダイヤモンド被膜か
ら分離することを特徴とする請求項1に記載の硬質表皮
膜の除去方法。
2. A microwave plasma CV for covering the covering member.
The coating member is placed in the reaction furnace of the apparatus D, and the inside of the reaction furnace is depressurized to a predetermined pressure and a predetermined gas is introduced to generate plasma by microwaves to cover the covering member at 800 to 1000.
The method for removing a hard surface coating according to claim 1, wherein the hard surface coating is separated from the diamond coating by heating to ° C.
【請求項3】 前記反応炉内の圧力は500〜3000
Paの範囲内で、 前記所定のガスは水素ガスまたは酸素ガスで、前記反応
炉内への導入流量は0.01〜0.5L/minの範囲
内で、 前記マイクロ波の出力電力は1〜5kWの範囲内である
ことを特徴とする請求項2に記載の硬質表皮膜の除去方
法。
3. The pressure in the reaction furnace is 500 to 3000.
Within the range of Pa, the predetermined gas is hydrogen gas or oxygen gas, the flow rate of introduction into the reaction furnace is within the range of 0.01 to 0.5 L / min, and the output power of the microwave is 1 to 1. The method for removing a hard surface coating according to claim 2, wherein the hard surface coating is in the range of 5 kW.
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