JP2003225867A - 薄刃砥石 - Google Patents
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- JP2003225867A JP2003225867A JP2002024326A JP2002024326A JP2003225867A JP 2003225867 A JP2003225867 A JP 2003225867A JP 2002024326 A JP2002024326 A JP 2002024326A JP 2002024326 A JP2002024326 A JP 2002024326A JP 2003225867 A JP2003225867 A JP 2003225867A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寿命の長い薄刃砥石を提供する。
【解決手段】 略薄板リング状の砥石本体２を、ニッケ
ルやニッケル基合金からなる金属結合相３内に、ダイヤ
モンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散配置して形成する。砥
石本体２のうち、ワークの切削に作用する切削作用領域
Ｃに、アルミニウムを拡散する。砥石本体２において、
アルミニウムが拡散されている領域では、拡散されたア
ルミニウムと金属結合相３をなすニッケルまたはニッケ
ル基合金との固溶体もしくは化合物、特にＮｉ3Ａｌが
形成されている構成とする。
ルやニッケル基合金からなる金属結合相３内に、ダイヤ
モンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散配置して形成する。砥
石本体２のうち、ワークの切削に作用する切削作用領域
Ｃに、アルミニウムを拡散する。砥石本体２において、
アルミニウムが拡散されている領域では、拡散されたア
ルミニウムと金属結合相３をなすニッケルまたはニッケ
ル基合金との固溶体もしくは化合物、特にＮｉ3Ａｌが
形成されている構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子材料や
半導体製品等のワークを高精度に切断加工するのに用い
られる薄刃砥石に関する。
半導体製品等のワークを高精度に切断加工するのに用い
られる薄刃砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の薄刃砥石（ブレード）の
一例として、略薄板リング状の砥石本体を有する電鋳薄
刃砥石がある。この電鋳薄刃砥石において、砥石本体
は、Ｎｉ（ニッケル）やＣｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）
或いはそれらの合金等からなる金属めっき相（金属結合
相）内にダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散して形
成された厚さ数十μｍ〜数百μｍの輪環薄板状をなして
いる。この電鋳薄刃砥石は、砥石本体の内周側領域を保
持されて軸線回りに回転駆動されることで、外周側領域
でワークの切断加工を行うものである。また、この種の
薄刃砥石としては、円盤状の台金に、この台金と同心に
して、その外周に外周側領域が張り出させて前記砥石本
体を設けたものもある。このような薄刃砥石は強度と剛
性に優れているために、極薄の砥石の製造が可能であ
り、超精密加工が要求される電子部品材料の切断や溝入
れ加工等に用いられる。
一例として、略薄板リング状の砥石本体を有する電鋳薄
刃砥石がある。この電鋳薄刃砥石において、砥石本体
は、Ｎｉ（ニッケル）やＣｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）
或いはそれらの合金等からなる金属めっき相（金属結合
相）内にダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散して形
成された厚さ数十μｍ〜数百μｍの輪環薄板状をなして
いる。この電鋳薄刃砥石は、砥石本体の内周側領域を保
持されて軸線回りに回転駆動されることで、外周側領域
でワークの切断加工を行うものである。また、この種の
薄刃砥石としては、円盤状の台金に、この台金と同心に
して、その外周に外周側領域が張り出させて前記砥石本
体を設けたものもある。このような薄刃砥石は強度と剛
性に優れているために、極薄の砥石の製造が可能であ
り、超精密加工が要求される電子部品材料の切断や溝入
れ加工等に用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような薄
刃砥石も、切断加工を繰り返すにつれて磨耗して、切削
に作用する領域の形状が変化してしまう。特に、砥石本
体において径方向よりも厚み方向の磨耗が生じやすい。
薄刃砥石は、このように磨耗が進行することで、初期の
切断性能及び加工精度を維持することができなくなる。
刃砥石も、切断加工を繰り返すにつれて磨耗して、切削
に作用する領域の形状が変化してしまう。特に、砥石本
体において径方向よりも厚み方向の磨耗が生じやすい。
薄刃砥石は、このように磨耗が進行することで、初期の
切断性能及び加工精度を維持することができなくなる。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、寿命の長い薄刃砥石を提供することを目的と
している。
たもので、寿命の長い薄刃砥石を提供することを目的と
している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる薄刃砥石
は、砥粒をニッケルまたはニッケル基合金からなる金属
結合相中に分散配置してなる円板形状の砥石本体を有
し、該砥石本体においてワークの切削に用いられる切削
作用領域には、アルミニウムが拡散されていることを特
徴としている。
は、砥粒をニッケルまたはニッケル基合金からなる金属
結合相中に分散配置してなる円板形状の砥石本体を有
し、該砥石本体においてワークの切削に用いられる切削
作用領域には、アルミニウムが拡散されていることを特
徴としている。
【０００６】このように構成される薄刃砥石において、
砥石本体の切削作用領域には、拡散されたアルミニウム
（Ａｌ）と金属結合相をなすニッケルまたはニッケル基
合金との固溶体もしくは化合物が形成されて、切削作用
領域の機械的強度が向上し、金属結合相による超砥粒の
保持力も向上する。また、砥石本体においてアルミニウ
ムが拡散されている領域では、表面から内方に向かうに
つれてアルミニウムの濃度が漸次少なくなるように構成
することで、アルミニウムの濃度の高い表面近傍では砥
石本体の強度を確保し、アルミニウムの濃度の低い内方
では弾性を確保することができるので、砥石本体の靭性
を高めることができる。
砥石本体の切削作用領域には、拡散されたアルミニウム
（Ａｌ）と金属結合相をなすニッケルまたはニッケル基
合金との固溶体もしくは化合物が形成されて、切削作用
領域の機械的強度が向上し、金属結合相による超砥粒の
保持力も向上する。また、砥石本体においてアルミニウ
ムが拡散されている領域では、表面から内方に向かうに
つれてアルミニウムの濃度が漸次少なくなるように構成
することで、アルミニウムの濃度の高い表面近傍では砥
石本体の強度を確保し、アルミニウムの濃度の低い内方
では弾性を確保することができるので、砥石本体の靭性
を高めることができる。
【０００７】ここで、砥石本体において、アルミニウム
が拡散されている領域には、Ｎｉ3Ａｌが含まれていて
もよい。Ｎｉ3Ａｌは、機械的強度、特に高温下におけ
る機械的強度が、金属結合相を構成するニッケルやニッ
ケル基合金よりも高いので、アルミニウムの拡散されて
いる領域の機械的強度を向上させて、加工熱で高温にな
る超砥粒の保持力を向上させることができる。
が拡散されている領域には、Ｎｉ3Ａｌが含まれていて
もよい。Ｎｉ3Ａｌは、機械的強度、特に高温下におけ
る機械的強度が、金属結合相を構成するニッケルやニッ
ケル基合金よりも高いので、アルミニウムの拡散されて
いる領域の機械的強度を向上させて、加工熱で高温にな
る超砥粒の保持力を向上させることができる。
【０００８】ここで、砥石本体に拡散されるアルミニウ
ムの量が、金属結合相全体に対して体積比で４０％より
も多い場合には、砥石本体中のアルミニウムの濃度が高
くなりすぎて金属結合相よりも脆いＮｉＡｌが形成され
るので、砥石本体が脆くなって割れやすくなったり形状
維持が困難となる。このため、砥石本体に拡散されるア
ルミニウムの量は、金属結合相全体に対して体積比で４
０％以下とされることが望ましい。このアルミニウムの
量は、アルミニウムを砥石本体全体に拡散させる場合、
すなわちアルミニウムの使用量が最大となる場合の上限
値であり、アルミニウムを砥石本体の一部にのみ（例え
ば切削作用領域にのみ）拡散させる場合には、この値よ
りも少ない量のアルミニウムが拡散される。
ムの量が、金属結合相全体に対して体積比で４０％より
も多い場合には、砥石本体中のアルミニウムの濃度が高
くなりすぎて金属結合相よりも脆いＮｉＡｌが形成され
るので、砥石本体が脆くなって割れやすくなったり形状
維持が困難となる。このため、砥石本体に拡散されるア
ルミニウムの量は、金属結合相全体に対して体積比で４
０％以下とされることが望ましい。このアルミニウムの
量は、アルミニウムを砥石本体全体に拡散させる場合、
すなわちアルミニウムの使用量が最大となる場合の上限
値であり、アルミニウムを砥石本体の一部にのみ（例え
ば切削作用領域にのみ）拡散させる場合には、この値よ
りも少ない量のアルミニウムが拡散される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下より、本発明の一実施の形態
にかかる薄刃砥石について、図１から図３を用いて説明
する。図１は本実施形態にかかる薄刃砥石を示す図であ
って、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、図２及び図３は本実施形態にかかる薄刃砥石の製造
工程を概略的に示す図である。本実施の形態にかかる薄
刃砥石１は、電鋳薄刃砥石であって、略薄板リング状の
砥石本体２を有している。また、砥石本体２の外周縁に
は、複数のスリット１ａが形成されている（スリット１
ａは形成しなくてもよい）。この砥石本体２は、ニッケ
ルやニッケル基合金からなる金属結合相３内に、ダイヤ
モンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散配置して形成された厚
さ数十μｍ〜数百μｍの輪環薄板状をなしており、全体
が砥粒層とされている。この電鋳薄刃砥石１は、外周側
領域（図１（ａ）において二点鎖線よりも径方向外周側
の領域）がワークの切削に作用する切削作用領域Ｃとさ
れている。
にかかる薄刃砥石について、図１から図３を用いて説明
する。図１は本実施形態にかかる薄刃砥石を示す図であ
って、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、図２及び図３は本実施形態にかかる薄刃砥石の製造
工程を概略的に示す図である。本実施の形態にかかる薄
刃砥石１は、電鋳薄刃砥石であって、略薄板リング状の
砥石本体２を有している。また、砥石本体２の外周縁に
は、複数のスリット１ａが形成されている（スリット１
ａは形成しなくてもよい）。この砥石本体２は、ニッケ
ルやニッケル基合金からなる金属結合相３内に、ダイヤ
モンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散配置して形成された厚
さ数十μｍ〜数百μｍの輪環薄板状をなしており、全体
が砥粒層とされている。この電鋳薄刃砥石１は、外周側
領域（図１（ａ）において二点鎖線よりも径方向外周側
の領域）がワークの切削に作用する切削作用領域Ｃとさ
れている。
【００１０】砥石本体２のうち、少なくとも切削作用領
域Ｃには、アルミニウムが拡散されている。本実施の形
態では、砥石本体２において切削作用領域Ｃにアルミニ
ウムを拡散させている。また、砥石本体２において、ア
ルミニウムが拡散されている領域では、表面から内方に
向かうにつれてアルミニウムの濃度が漸次少なくされて
いる。
域Ｃには、アルミニウムが拡散されている。本実施の形
態では、砥石本体２において切削作用領域Ｃにアルミニ
ウムを拡散させている。また、砥石本体２において、ア
ルミニウムが拡散されている領域では、表面から内方に
向かうにつれてアルミニウムの濃度が漸次少なくされて
いる。
【００１１】砥石本体２において、アルミニウムが拡散
されている領域では、拡散されたアルミニウムと金属結
合相３をなすニッケルまたはニッケル基合金との固溶体
もしくは化合物が形成されている。これらの固溶体及び
化合物は、ニッケルまたはニッケル基合金よりも機械的
強度が高い。ここで、砥石本体２において、アルミニウ
ムが拡散されている領域には、Ｎｉ 3Ａｌが含まれてい
てもよい。Ｎｉ3Ａｌは、機械的強度、特に高温下にお
ける機械的強度が、金属結合相３を構成するニッケルや
ニッケル基合金よりも高いという性質を有している。
されている領域では、拡散されたアルミニウムと金属結
合相３をなすニッケルまたはニッケル基合金との固溶体
もしくは化合物が形成されている。これらの固溶体及び
化合物は、ニッケルまたはニッケル基合金よりも機械的
強度が高い。ここで、砥石本体２において、アルミニウ
ムが拡散されている領域には、Ｎｉ 3Ａｌが含まれてい
てもよい。Ｎｉ3Ａｌは、機械的強度、特に高温下にお
ける機械的強度が、金属結合相３を構成するニッケルや
ニッケル基合金よりも高いという性質を有している。
【００１２】この薄刃砥石１は、砥石本体２を図示しな
い砥石軸に固定される。この状態で、薄刃砥石１を砥石
軸の軸線まわりに回転させつつ砥石本体２の外周面でワ
ークを切断（研削）加工する。
い砥石軸に固定される。この状態で、薄刃砥石１を砥石
軸の軸線まわりに回転させつつ砥石本体２の外周面でワ
ークを切断（研削）加工する。
【００１３】このように構成される薄刃砥石１の砥石本
体２の製造工程は、砥石本体２の原型となる砥粒層を形
成する砥粒層形成工程と、砥粒層にアルミニウムを拡散
する拡散工程とを有している。
体２の製造工程は、砥石本体２の原型となる砥粒層を形
成する砥粒層形成工程と、砥粒層にアルミニウムを拡散
する拡散工程とを有している。
【００１４】〔砥粒層形成工程〕砥石本体２の原型とな
る砥粒層は、図２に概略的に示す砥石製造装置１０を用
いて製造される。砥石製造装置１０は、攪拌機が配設さ
れためっき槽１１を有している。めっき槽１１内には、
非導電性の台座１２が略水平に配置され、台座１２上に
はステンレス製の平面基板１３が載置され、めっき槽１
１内の平面基板１３の上方には、平面基板１３と平行に
してニッケル製の陽極板１４が配置されている。平面基
板１３の上面には、製造すべき電鋳薄刃砥石１の砥石本
体２の原型形状をなす部分を残してマスキングが施され
ている。
る砥粒層は、図２に概略的に示す砥石製造装置１０を用
いて製造される。砥石製造装置１０は、攪拌機が配設さ
れためっき槽１１を有している。めっき槽１１内には、
非導電性の台座１２が略水平に配置され、台座１２上に
はステンレス製の平面基板１３が載置され、めっき槽１
１内の平面基板１３の上方には、平面基板１３と平行に
してニッケル製の陽極板１４が配置されている。平面基
板１３の上面には、製造すべき電鋳薄刃砥石１の砥石本
体２の原型形状をなす部分を残してマスキングが施され
ている。
【００１５】この砥石製造装置１０により、電解めっき
によって電鋳薄刃砥石１の製造を行う場合には、ステン
レス製の平面基板１３を電源の陰極に、陽極板１４を電
源の陽極に接続し、めっき液として、超砥粒であるダイ
ヤモンド粉末が分散されためっき液Ｍを攪拌機によって
攪拌しながら通電する。そして、平面基板１３のマスキ
ングを施さなかった部分に、超砥粒を含む所定の厚さの
砥粒層１５を析出させた後、この砥粒層１５を平面基板
１３から剥離させる。この砥粒層１５を洗浄したのち
に、砥粒層１５において平面基板１３に面していた面に
電解エッチングを施して砥粒層１５を構成するニッケル
めっき層（金属結合相３）の表面をごくわずかに除去す
ることで超砥粒を露出させて、この面での超砥粒の突き
出し量を確保する。そののちに整形を施して、砥粒層１
５を、超砥粒が金属結合相３中に分散配置された円環状
とする。
によって電鋳薄刃砥石１の製造を行う場合には、ステン
レス製の平面基板１３を電源の陰極に、陽極板１４を電
源の陽極に接続し、めっき液として、超砥粒であるダイ
ヤモンド粉末が分散されためっき液Ｍを攪拌機によって
攪拌しながら通電する。そして、平面基板１３のマスキ
ングを施さなかった部分に、超砥粒を含む所定の厚さの
砥粒層１５を析出させた後、この砥粒層１５を平面基板
１３から剥離させる。この砥粒層１５を洗浄したのち
に、砥粒層１５において平面基板１３に面していた面に
電解エッチングを施して砥粒層１５を構成するニッケル
めっき層（金属結合相３）の表面をごくわずかに除去す
ることで超砥粒を露出させて、この面での超砥粒の突き
出し量を確保する。そののちに整形を施して、砥粒層１
５を、超砥粒が金属結合相３中に分散配置された円環状
とする。
【００１６】〔拡散工程〕まず、上記の工程で得られた
砥粒層１５のうち、砥石本体２においてアルミニウムを
拡散する領域に相当する部分、本実施の形態では切削作
用領域Ｃに相当する部分をアルミ箔ＡＬで覆う。本実施
の形態では、円環状の砥粒層１５の外周部を、外周縁か
ら径方向に１ｍｍの幅でアルミ箔ＡＬで覆う。そして、
この砥粒層１５を、平坦なカーボン製の板Ｂで両面側か
ら挟みこんで反りを防止した状態で焼成炉に入れ、不活
性雰囲気中にてアルミニウムの融点以上で金属結合相３
の融点よりも低い温度で熱処理を行う。本実施の形態で
は、窒素雰囲気中にて７００°Ｃで３０分間の熱処理を
行う。
砥粒層１５のうち、砥石本体２においてアルミニウムを
拡散する領域に相当する部分、本実施の形態では切削作
用領域Ｃに相当する部分をアルミ箔ＡＬで覆う。本実施
の形態では、円環状の砥粒層１５の外周部を、外周縁か
ら径方向に１ｍｍの幅でアルミ箔ＡＬで覆う。そして、
この砥粒層１５を、平坦なカーボン製の板Ｂで両面側か
ら挟みこんで反りを防止した状態で焼成炉に入れ、不活
性雰囲気中にてアルミニウムの融点以上で金属結合相３
の融点よりも低い温度で熱処理を行う。本実施の形態で
は、窒素雰囲気中にて７００°Ｃで３０分間の熱処理を
行う。
【００１７】アルミ箔ＡＬを構成するアルミニウムの融
点は６６０°Ｃと、金属結合相３の融点よりも低いの
で、アルミ箔ＡＬはこの熱処理によって溶融して砥粒層
１５中に拡散する。このように砥粒層１５中にアルミニ
ウムが拡散されることで、砥粒層１５中には、アルミニ
ウムとニッケルまたはニッケル基合金との固溶体もしく
は化合物が形成される。また、砥粒層１５には、表面か
ら内方に向かう方向にアルミニウムの濃度勾配が形成さ
れる。すなわち、アルミ箔ＡＬから直接アルミニウムが
拡散される表面側ではアルミニウムの濃度が高く、内方
側では表面に比べてアルミニウムが浸透しにくいために
アルミニウムの濃度が低くなる。そして、この砥粒層１
５においてアルミニウムの濃度の高い部分、特に表面近
傍では、Ｎｉ3Ａｌが生成される。
点は６６０°Ｃと、金属結合相３の融点よりも低いの
で、アルミ箔ＡＬはこの熱処理によって溶融して砥粒層
１５中に拡散する。このように砥粒層１５中にアルミニ
ウムが拡散されることで、砥粒層１５中には、アルミニ
ウムとニッケルまたはニッケル基合金との固溶体もしく
は化合物が形成される。また、砥粒層１５には、表面か
ら内方に向かう方向にアルミニウムの濃度勾配が形成さ
れる。すなわち、アルミ箔ＡＬから直接アルミニウムが
拡散される表面側ではアルミニウムの濃度が高く、内方
側では表面に比べてアルミニウムが浸透しにくいために
アルミニウムの濃度が低くなる。そして、この砥粒層１
５においてアルミニウムの濃度の高い部分、特に表面近
傍では、Ｎｉ3Ａｌが生成される。
【００１８】ここで、本実施の形態に示す条件よりも熱
処理温度を高めたり、熱処理時間を長くすることで、砥
粒層１５の内方までアルミニウムを十分に拡散させて、
アルミニウムの濃度勾配をなくすか、もしくはごくわず
かな濃度勾配にすることが可能である。砥石本体２の原
型となる砥粒層１５に拡散されるアルミニウムの量は、
金属結合相３全体に対して体積比で４０％よりも多い場
合には、砥粒層１５中のアルミニウムの濃度が高くなり
すぎて金属結合相３よりも脆いＮｉＡｌが形成されるの
で、得られる砥石本体２が脆くなって割れやすくなった
り形状維持が困難となる。このため、砥粒層１５に拡散
されるアルミニウムの量は、金属結合相３全体に対して
体積比で４０％以下とされることが望ましい。このアル
ミニウムの量は、アルミニウムを砥粒層１５全体に拡散
させる場合、すなわちアルミニウムの使用量が最大とな
る場合の上限値であり、アルミニウムを砥石本体２の一
部にのみ拡散させる場合、例えば本実施の形態のように
切削作用領域Ｃにのみ拡散させる場合には、この値より
も少ない量のアルミニウムが拡散される。
処理温度を高めたり、熱処理時間を長くすることで、砥
粒層１５の内方までアルミニウムを十分に拡散させて、
アルミニウムの濃度勾配をなくすか、もしくはごくわず
かな濃度勾配にすることが可能である。砥石本体２の原
型となる砥粒層１５に拡散されるアルミニウムの量は、
金属結合相３全体に対して体積比で４０％よりも多い場
合には、砥粒層１５中のアルミニウムの濃度が高くなり
すぎて金属結合相３よりも脆いＮｉＡｌが形成されるの
で、得られる砥石本体２が脆くなって割れやすくなった
り形状維持が困難となる。このため、砥粒層１５に拡散
されるアルミニウムの量は、金属結合相３全体に対して
体積比で４０％以下とされることが望ましい。このアル
ミニウムの量は、アルミニウムを砥粒層１５全体に拡散
させる場合、すなわちアルミニウムの使用量が最大とな
る場合の上限値であり、アルミニウムを砥石本体２の一
部にのみ拡散させる場合、例えば本実施の形態のように
切削作用領域Ｃにのみ拡散させる場合には、この値より
も少ない量のアルミニウムが拡散される。
【００１９】この拡散工程を経たのちに、砥粒層１５に
再度成形を施して形状を修正することで砥石本体２を得
て、電鋳薄刃砥石１とする。
再度成形を施して形状を修正することで砥石本体２を得
て、電鋳薄刃砥石１とする。
【００２０】このように構成される電鋳薄刃砥石１によ
れば、ワークの切削に作用する切削作用領域Ｃでは、砥
石本体２を構成する金属結合相３にアルミニウムが拡散
されて、機械的強度が高められているので、切削作用領
域Ｃの磨耗が進行しにくくなり、初期の切削性能及び加
工精度を長期にわたって維持することができる。特に、
切削作用領域Ｃの表面には、高温下での機械的強度の高
いＮｉ3Ａｌが析出しているので、加工熱によって高温
となる超砥粒の保持力が高められて、電鋳薄刃砥石１の
寿命をより延ばすことができる。また、このように電鋳
薄刃砥石１の強度が向上するので、ワークを切断する際
の電鋳薄刃砥石１の直進性が向上することとなり、ワー
クの加工精度を向上させることができる。
れば、ワークの切削に作用する切削作用領域Ｃでは、砥
石本体２を構成する金属結合相３にアルミニウムが拡散
されて、機械的強度が高められているので、切削作用領
域Ｃの磨耗が進行しにくくなり、初期の切削性能及び加
工精度を長期にわたって維持することができる。特に、
切削作用領域Ｃの表面には、高温下での機械的強度の高
いＮｉ3Ａｌが析出しているので、加工熱によって高温
となる超砥粒の保持力が高められて、電鋳薄刃砥石１の
寿命をより延ばすことができる。また、このように電鋳
薄刃砥石１の強度が向上するので、ワークを切断する際
の電鋳薄刃砥石１の直進性が向上することとなり、ワー
クの加工精度を向上させることができる。
【００２１】
【実施例】次に、前記砥粒層形成工程と拡散工程とを経
て得られた本発明の電鋳薄刃砥石（以下本発明とする）
と、前記砥粒層形成工程のみを経て得られた電鋳薄刃砥
石（以下、比較例とする）とのそれぞれについて、ワー
クの切断試験を行って砥石本体の磨耗量を測定し、この
磨耗量に基づいてこれら電鋳薄刃砥石の寿命を比較し
た。
て得られた本発明の電鋳薄刃砥石（以下本発明とする）
と、前記砥粒層形成工程のみを経て得られた電鋳薄刃砥
石（以下、比較例とする）とのそれぞれについて、ワー
クの切断試験を行って砥石本体の磨耗量を測定し、この
磨耗量に基づいてこれら電鋳薄刃砥石の寿命を比較し
た。
【００２２】これら本発明及び比較例は、超砥粒として
ダイヤモンド粒（粒径２０／３０μｍ）を用いたもので
あり、砥石製造装置１０において、めっき液Ｍとしてス
ルファミン酸ニッケル溶液を用い、陰極電流密度５Ａ／
ｄｍ2で３時間の電解めっきによって概略で外径７８ｍ
ｍ、厚み０．２ｍｍの砥粒層を形成し、これを砥石本体
として用いた。また、本発明では、拡散工程において、
砥粒層の外周部を、外周縁から径方向に１ｍｍの幅でア
ルミ箔で覆い、焼成炉によって窒素雰囲気中にて７００
°Ｃで１時間の熱処理を行った。ここで、拡散工程で
は、砥粒層においてアルミ箔で覆われる領域では、砥粒
層の金属結合相を構成するニッケルとアルミ箔を構成す
るアルミニウムの原子量比が３：１となるように、使用
するアルミ箔の量を調整した。
ダイヤモンド粒（粒径２０／３０μｍ）を用いたもので
あり、砥石製造装置１０において、めっき液Ｍとしてス
ルファミン酸ニッケル溶液を用い、陰極電流密度５Ａ／
ｄｍ2で３時間の電解めっきによって概略で外径７８ｍ
ｍ、厚み０．２ｍｍの砥粒層を形成し、これを砥石本体
として用いた。また、本発明では、拡散工程において、
砥粒層の外周部を、外周縁から径方向に１ｍｍの幅でア
ルミ箔で覆い、焼成炉によって窒素雰囲気中にて７００
°Ｃで１時間の熱処理を行った。ここで、拡散工程で
は、砥粒層においてアルミ箔で覆われる領域では、砥粒
層の金属結合相を構成するニッケルとアルミ箔を構成す
るアルミニウムの原子量比が３：１となるように、使用
するアルミ箔の量を調整した。
【００２３】ここでは、切断試験の切断条件は、ワーク
として、ＩＣの樹脂パッケージ（縦５０ｍｍ、横５０ｍ
ｍ、厚さ１．０ｍｍ）を用いた。また、薄刃砥石が装着
される切断機として、東京精密製ダイサーＡＷ−１００
Ａを用い、薄刃砥石の回転数は、２１０００回転／ｍｉ
ｎ、送り量５０ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み量１．０５ｍｍ
とし、クーラントとして、市水を１．５Ｌ／ｍｉｎ供給
した。この条件で、ワークを切断ピッチ３ｍｍで、合計
１０００ｍ切断し、１００ｍ切断加工するごとの砥石本
体の磨耗量を測定した。この結果を、以下の表１に示
す。
として、ＩＣの樹脂パッケージ（縦５０ｍｍ、横５０ｍ
ｍ、厚さ１．０ｍｍ）を用いた。また、薄刃砥石が装着
される切断機として、東京精密製ダイサーＡＷ−１００
Ａを用い、薄刃砥石の回転数は、２１０００回転／ｍｉ
ｎ、送り量５０ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み量１．０５ｍｍ
とし、クーラントとして、市水を１．５Ｌ／ｍｉｎ供給
した。この条件で、ワークを切断ピッチ３ｍｍで、合計
１０００ｍ切断し、１００ｍ切断加工するごとの砥石本
体の磨耗量を測定した。この結果を、以下の表１に示
す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１に示す結果からわかるように、本発明
では、比較例に対して明らかに磨耗量が少なく、切断開
始から１０００ｍ切断終了後までにわたって、磨耗量は
比較例の約２／３に抑えられている。このことは、本発
明では、切削作用領域にアルミニウムを拡散させたこと
で、切削作用領域の強度が高められており、アルミニウ
ムを拡散させていない比較例に比べて磨耗が進行しにく
く、長寿命であることがわかる。
では、比較例に対して明らかに磨耗量が少なく、切断開
始から１０００ｍ切断終了後までにわたって、磨耗量は
比較例の約２／３に抑えられている。このことは、本発
明では、切削作用領域にアルミニウムを拡散させたこと
で、切削作用領域の強度が高められており、アルミニウ
ムを拡散させていない比較例に比べて磨耗が進行しにく
く、長寿命であることがわかる。
【００２６】なお、上記実施形態において、本発明によ
る薄刃砥石は外周刃による切断を行う外周刃切断用の砥
石について説明したが、これに限られることなく、内周
刃切断用の薄刃砥石とすることもできる。
る薄刃砥石は外周刃による切断を行う外周刃切断用の砥
石について説明したが、これに限られることなく、内周
刃切断用の薄刃砥石とすることもできる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる薄
刃砥石によれば、ニッケルまたはニッケル基合金に砥粒
を分散してなる砥石本体においてワークの切削に作用す
る切削作用領域に、アルミニウムが拡散されているの
で、切削作用領域の機械的強度が高められて、切削作用
領域の磨耗が進行しにくくなる。これにより、本発明に
かかる薄刃砥石では、初期の切削性能及び加工精度を長
期にわたって維持することができ、従来の薄刃砥石に比
べて寿命を著しく延ばすことができる。また、このよう
に薄刃砥石の強度が向上するので、ワークを切断する際
の薄刃砥石の直進性を向上させて、加工精度を向上させ
ることができる。
刃砥石によれば、ニッケルまたはニッケル基合金に砥粒
を分散してなる砥石本体においてワークの切削に作用す
る切削作用領域に、アルミニウムが拡散されているの
で、切削作用領域の機械的強度が高められて、切削作用
領域の磨耗が進行しにくくなる。これにより、本発明に
かかる薄刃砥石では、初期の切削性能及び加工精度を長
期にわたって維持することができ、従来の薄刃砥石に比
べて寿命を著しく延ばすことができる。また、このよう
に薄刃砥石の強度が向上するので、ワークを切断する際
の薄刃砥石の直進性を向上させて、加工精度を向上させ
ることができる。
【図１】 本発明の一実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石
を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ矢視断面図である。
を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ矢視断面図である。
【図２】 本発明の一実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石
を製造する工程（砥粒層形成工程）を示す図である。
を製造する工程（砥粒層形成工程）を示す図である。
【図３】 本発明の一実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石
を製造する工程（拡散工程）を示す図である。
を製造する工程（拡散工程）を示す図である。
１ 電鋳薄刃砥石 ２ 砥石本体
３ 金属結合相 Ｃ 切削作用領域
Claims (3)
- 【請求項１】 砥粒をニッケルまたはニッケル基合金か
らなる金属結合相中に分散配置してなる円板形状の砥石
本体を有し、 該砥石本体においてワークの切削に用いられる切削作用
領域には、アルミニウムが拡散されていることを特徴と
する薄刃砥石。 - 【請求項２】 前記砥石本体において、前記アルミニウ
ムが拡散されている領域にはＮｉ3Ａｌが含まれている
ことを特徴とする請求項１記載の薄刃砥石。 - 【請求項３】 前記砥石本体に拡散されるアルミニウム
の量が、前記金属結合相全体に対して体積比で４０％以
下とされていることを特徴とする請求項１または２に記
載の薄刃砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002024326A JP2003225867A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 薄刃砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002024326A JP2003225867A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 薄刃砥石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003225867A true JP2003225867A (ja) | 2003-08-12 |
Family
ID=27746809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002024326A Pending JP2003225867A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 薄刃砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003225867A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106521609A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-22 | 苏州赛尔科技有限公司 | 复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法 |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002024326A patent/JP2003225867A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106521609A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-22 | 苏州赛尔科技有限公司 | 复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法 |
| CN106521609B (zh) * | 2016-10-14 | 2018-10-09 | 苏州赛尔科技有限公司 | 复合金刚石超薄镍基刀片及其制备方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040323 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060922 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061003 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061201 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070515 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |