JP2007307676A - 切削工具のリサイクル方法とその構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リサイクル切削工具の製造方法及びその構造を提供する。
【解決手段】高温超硬材料製の刃部と柄部とが一体となって構成されるむくの切削工具において、使用済みとなった切削工具を再生原材料として、その刃部外周上を同種の複合材料粉末を用いた射出成形法により被覆し、焼結して柄部として再生し、
他方の柄部を研磨加工により切削刃を形成して刃部とし、さらに刃と柄部との間を首部として加工することにより、切削工具として再生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐熱超硬材料を利用し、使用不可になった切削工具をリサイクル切削工具の材料としてなり、使用不可になった切削工具の一端の刃部外部に対し、複合材料を一体に射出成形することにより、柄部を再生し、使用不可の切削工具の他端の柄部に対し研磨加工して刃部、切削刃及び首部を再生し、切削工具のリサイクルを行う切削工具のリサイクル方法及びその構造に関する。

現在科学技術の絶え間ない進歩により、機械工業及び電子産業の間の技術は、既に分離して捉えることが難しい関係にある。例えば、一般のプリント基板（Printed Circuit Board；PCB）は、電子産業において不可欠な材料であるが、切削工具（フライス、ドリル、リップカッター等）は、機械加工業にて極一般的な加工工具であると共にプリント基板の生産に必須の加工工具であって、このように、機械加工技術分野と電子技術分野とは互いに切り離すことができない関係となっている。

更に、公知のプリント基板製造に用いられるフライスは、高硬度のタングステン鋼でて作成されるが、フライスがプリント基板等の部材に切削し、或いは各種必要とされる作業を実施する時に、フライスと部材は往々にして高速加工による高温摩擦環境にあり、相対してフライスと部材が接触する刃部は摩擦損傷を発生し、更には破損する。フライスは、通常一定の長さの規格に制限されてなり、フライスの刃部が摩擦損傷し、破損、更にはそのために長さが短くなると使用者はフライスを廃品として廃棄し、新しいフライスを購入するのである。

但し、地球の各資源は有限であり、タングステン鉄鉱原料も日々減少し、公知の方法は資源リサイクル及び環境保全の概念に合致せず、タングステン鉄鉱原料のコストが上昇し、相対してフライス生産業者は製造コストの上昇を余儀なくされ、全体的な経済利益及び市場競争力が悪くなり、現在フライス製造業者は問題に直面しているのである。

上述の問題を解決する為、市場には既に使用不可になったフライスの再生市場があり、その一端を切断研磨加工し、螺旋状の切削刃部を再生した後、刃部の首部の端と柄部の端を相互に溶接して一体に成形して、一つの新しいフライスを成形する。

前述の相互に溶接して一体に成形したフライスは、タングステン鉄鉱原料のコストが高いという問題を解決し、資源リサイクル及び環境保全の概念に合致するが、但し以下の問題がある。

１、相互に溶接して一体に成形してなる為、相互に溶接する箇所の外縁は溶接バリが 突出し、加工除去が必要であるため作業工程が増加する。
２、相互に溶接するとき、溶接する精度を考慮する必要があり、突出した溶接材料を 除去するだけではなく、研磨加工を施し、両者の加工精度を考慮する必要が有る。
僅かな誤差も回転の安定性に影響する為、切削端の回転に偏移が発生して揺動するな
ど不安定になる現象が発生する。
３、溶接により形成することは、溶接箇所において残留応力が形成されるために工具全体
に反りなどが生じやすく、加工作業においてフライスの縦方向の切削においてその影
響を及ぼし、更には大きな震動作用を生じ、作業上の困難を発生する。
特開平１１−１９３４２５号公報 特公昭６２−４５０１５号公報

上述の紹介に従い、知られる現在市場において製造されるリサイクルフライスは、タングステン鉄鉱材料にかかる製造コストの問題を解決し、資源回収リサイクル及び環境保全の概念に合致してなるが、作業工程の増加、溶接の精密度の考慮、及び残留する反発力等の問題を具有してなる。

本発明は、公知のリサイクル刃部が具有する作業工程の増加、及び接合の精度等の問題を効率良く解決し、安定性があり、生産コストを低減し、資源リサイクル及び環境保全に合致した切削工具のリサイクルを達成し、市場競争力を向上させることを目的とする。

前述の目的を達成する為、本発明の技術的手段は、耐熱超硬材料（タングステン鉄鉱材料等）からなる、既に使用不可となった切削工具をリサイクル切削工具の材料とし、その構造が一端が螺旋状の切削刃が設けられた刃部、他端が柄部であって、柄部と刃部との間がつなぎ部分の首部からなる一体構造であることを利用し、
刃部外周を複合材料の射出成形によって一体に被覆してリサイクル柄部を形成し、他方の柄部には研磨加工を行ってリサイクル刃部、リサイクル切削刃部、リサイクル首部を成形してリサイクル切削工具とする。

上述の手段により、本発明が提供するリサイクル切削工具の製造方法及び、その構造は、公知のリサイクル刃部が具有する作業工程の増加、及び接合の精度等の問題を効率良く解決し、安定性があり、生産コストを低減し、資源リサイクル及び環境保全に合致した切削工具のリサイクルを達成し、市場競争力を向上させる。

本発明は、「切削工具の製造方法及びその構造」に関してなり、図１，２は、本発明の側面図及び他の実施方式の側面図であり、図に示すように、切削工具２はプリント基板製造において利用されるフライスであるが、切削工具２としてフライスに限らず、本発明の技術的手段が応用可能なリサイクル切削工具は等しく本発明の範囲内とする。

実施例において、本発明のリサイクル切削工具２の製造方法は、以下にステップより構成される。

まず、既に使用不可となった切削工具１（図１参照）を再生用素材として用意する。使用不可となった切削工具１は、耐熱超硬材料（タングステン鉄鉱等）により一体に成形されており、切削工具１の一端は刃部１１であって、刃部１１の外周縁上には螺旋状の切削刃部１１１が設けられて切削作用を行い、切削工具１の他端は工具を工作機械に把持させるための柄部１２となっている。柄部１２と刃部１１との間はつなぎの首部１３である。

次に、刃部１１外周に対して射出成形により複合材料で被覆し、一体化してリサイクル柄部２１とする（図１及び図２参照）。

更に、柄部１２に対して研磨加工を行って（図１及び図２参照）、リサイクル刃部２２、螺旋状のリサイクル切削刃部、及びリサイクル刃部２２とリサイクル柄部２１とをつなぐリサイクル首部２３を成形し、リサイクル切削工具２（図２参照）を完成する。

実施例において、前述の複合材料を刃部に対して一体に射出成形する工程は、型内に工具をセットして行うインサート射出成形（Insert Mode）プロセス、或いは金属粉末射出成形（Metal Injection Moldint；MIM）プロセスで行うことも可能である。これらの内、金属粉末射出成形（Metal Injection Moldint；MIM）プロセスは、公知の粉末冶金とプラスチック射出成形技術を結合したプロセスであり、この製造工程では、金属或いはセラミック粉末と高分子溶剤を混合し、加熱してプラスチック材料に類似した流動性を付与することにより一般の射出成形機によって複雑な形状の部品を製造することが可能であり、射出成形した後の部品は脱ワックス工程により、高分子溶剤を除去した後、更に粉末冶金法による焼結を行って高密度で機械性質及び物理性質に優れた部材を得る事が可能である。

上述の本発明の製造方法により、高温超硬材料により形成されたリサイクル切削工具２を安価に製造することができる。リサイクル切削工具２の一端は、複合材料により一体に射出成形されたリサイクル柄部２１であって、刃部を支持して工作機械に工具をセットするための取付部となり、切削工具２の他端は、リサイクル刃部２２であって、その外周に螺旋状のリサイクル切削刃部２２１を形成すると共に、リサイクル刃部とリサイクル柄部２１をつなぐリサイクル首部２３が設けられ、これらのリサイクル刃部２２、リサイクル切削刃２２１及びリサイクル首部２３は研磨加工により形成される。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

本発明の側面図である。 本発明の他の実施方式の側面図である。

符号の説明

１ 使えなくなった切削工具
１１ 刃部
１１１ 切削刃
１２ 柄部
１３ 首部
２ リサイクル切削工具
２１ リサイクル柄部
２２ リサイクル刃部
２２１ リサイクル切削刃
２３ リサイクル首部

Claims (4)

1. 耐熱超硬材料によって一体に形成され、その一端が刃部であって、刃部外縁には螺旋状の切削刃が設けられると共に、他端に柄部が形成された切削工具であって、
   その既に使用済みとなった切削工具を原材料として、
   該刃部外部を複合材料の射出成形により一体に被覆してリサイクル柄部とし、
   元の柄部に対して研磨加工により、リサイクル刃部及び螺旋状のリサイクル切削刃を成形することにより、
   リサイクル切削工具を形成する、リサイクル切削工具の製造方法。
2. 前記柄部に対する研磨加工は、リサイクル刃部とリサイクル柄部をつなぐリサイクル首部の加工を含むことを特徴とした、
   請求項１に記載のリサイクル切削工具の製造方法。
3. リサイクル切削工具であって、
   耐熱超硬材料からなる一体構造からなり、
   その一端にリサイクル柄部を設け、該リサイクル柄部は使用済み工具の刃部を複合材料の射出成形により一体に被覆されて形成され、
   リサイクル切削工具の他端は、使用済み工具の柄部から形成されたリサイクル刃部であって、リサイクル刃部外縁には螺旋状のリサイクル切削刃が設けられ、リサイクル刃部及びリサイクル切削刃は研磨加工により成形されたことを特徴とする、リサイクル切削工具。
4. 前記リサイクル切削工具の構造は、リサイクル刃部とリサイクル柄部をつなぐリサイクル首部を含むことを特徴とした請求項３に記載のリサイクル切削工具。
   
   

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