JP2008221459A - セラミック切削インサート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、すぐに加圧成形できるセラミック粉末を準備する工程、すぐに加圧成形できる粉末を所望の形状の加圧成形体に加圧成形する工程、加圧成形体を高密度のセラミックブランクに焼結する工程およびセラミックブランクをタンブリングして焼結表皮を除去し且つ刃先丸めを行なう工程から成る粉末冶金処理を含んでなるプロセスにおいて、任意にウィスカを含む、酸化物セラミックまたは窒化物セラミックまたは混合セラミック材料に基づくセラミック切削インサートを製造する方法に関する。
【選択図】図1
Description
実施例1(本発明)
丸みのある形状を有するRNGN 1207000タイプのセラミック切削インサートを、68.62重量%のSi3N4、9.28重量%のAl2O3、17.11重量%の21R-Fおよび4.99重量%のY2O3の原料粉末混合物を、サイアロン混練媒体を利用して水中で混練して製造した。有機バインダーをスラリーに混合し、次いで噴霧乾燥により粒状化した。粉末を一軸冷間プレスして生部材(未焼成体)を形成し、次いで、650℃で別々に焼き抜いた。次いで、焼き抜いた生部材を窒素圧力下で、最大焼結温度1810℃で焼結した。焼結したブランクを、高度に研磨効率のよい種類の円柱状セラミックチップ(3×6mm)と共に、5:1のチップ:ブランク重量比で、200リットル振動タンブラーに装入した。総ブランク重量は10kgであった。全部で2000グラムのコンパウンドを加え、1リットル/時間の速度で流水を加えた。振動タンブラーの不安定設定(out-of-balance setting)は4/40/110°であり、モーターは1700rpmで運転し、2.5mmの振幅を生じた。これらの設定で、2組のインサート、試料Aおよび試料Bをそれぞれ360分間および540分間タンブラー中で運転して製造した。
実施例2(比較例)
実施例1と同じグレードおよびタイプのセラミック切削インサートを調製したが、代わりに以下による焼結後処理を施した。焼結したブランクを、実施例1よりも研磨効率が低い種類の三角形セラミックチップ(6×6mm)と共に、5:1のチップ:ブランク重量比で、遠心ディスク仕上げ型(centrifugal disc finishing type)の25リットルタンブラーに装入した。総チップ重量は28kgであった。2体積%水溶液のコンパウンド洗浄剤を加え、30リットル/時間の速度で溶液を流した。これらの設定で、2組のインサート、試料C(図3)および試料D(図4)をそれぞれ30分間および60分間タンブラー中で運転して製造した。
実施例3
実施例1のインサート、試料Bを試験し、同じグレードおよびスタイルであるが、焼結後に旋削作業で最終形状に研磨した参照セラミックインサートと比較した。
材料:ワスパロイ
切削データ:
切削速度= 230m/分
送り= 0.28mm/回転
切り込み深さ= 2mm
切削時間= 2分
各バリアントの5の刃先を試験した。
結果:
光学顕微鏡による摩耗パターンの観察は、本発明のインサート、試料B(図5)が、平均として、参照(図6)よりもわずかに少ない刃先のチッピングを得たことを示した。
Claims (9)
- すぐに加圧成形できるセラミック粉末を準備する工程、すぐに加圧成形できる粉末を所望の形状の加圧成形体に加圧成形する工程、加圧成形体を高密度のセラミックブランクに焼結する工程から成る粉末冶金処理を含んでなるプロセスにおいて、任意にウィスカを含む、酸化物セラミック、窒化物セラミックまたは混合セラミック材料に基づくセラミック切削インサートを製造する方法であって、セラミックブランクをタンブリングして焼結表皮を除去し且つ刃先丸めを行なう工程を特徴とする方法。
- 30から70μmのW値、30から70μmのH値および0.8から1.6のW/H比を持つ刃先丸めならびに0.30μm以下、好ましくは0.25μm以下の平均表面粗度値すなわちMRa値を前記ブランクが有するようになるまで前記ブランクをタンブリングすることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記ブランクが丸みのある形状を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記セラミック材料がサイアロングレードであることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記タンブリングが300分間以上行われることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 前記タンブリングが振動タンブラー中で実施されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 30から70μmのW値、30から70μmのH値および0.8から1.6のW/H比を持つ刃先丸めならびに0.30μm以下、好ましくは0.25μm以下のMRa値を持つなめらかな表面を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法により製造されたセラミック切削インサート。
- 丸みのある形状を有することを特徴とする、請求項7に記載のセラミック切削インサート。
- サイアロングレードであることを特徴とする、請求項7または8に記載のセラミック切削インサート。
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