JP2008229755A - Dlc被覆を有する切削工具とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 切削工具はアルゴンを含有するDLC被膜を有する。または、アルゴンを含有するシリコンからなる中間層の表面にアルゴンを含有するDLC被膜を有する。
DLC被膜および中間層が直流プラズマCVDによって形成されたものである。前記切削工具が丸鋸刃物である。処理容器内に切削工具からなる処理物を置き、処理容器を真空状態にし、直流プラズマCVD装置を用いて、アルゴンガスと原料ガスとの混合ガスを流入させながら、前記ガスをプラズマ化して処理物に作用させ、アルゴンを含有するDLC被膜を処理物の表面に形成する。または、アルゴンガスとシリコンガスとの混合ガスを流入させながら、アルゴンを含有するシリコンからなる中間層を処理物の表面に形成させた後に、前記アルゴンを含有するDLC被膜を処理物の表面に形成する。
【選択図】 図1
Description
図1に示す直流プラズマCVD装置において、処理容器1に排気口1aと処理ガス導入口1bが設けられ、各々図示外の真空排気装置とガス供給源(ガスボンベ)に接続される。処理容器1の内部には基板台2が設置され、その上面から基板(処理物)取付具3が立設され、その水平棒部3aに処理物Aが着脱自在に取り付けられる。
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。市販の旋盤加工用チップAに直流プラズマCVD法により、アルゴン含有DLC膜を形成した。切削チップAは超硬合金製のものを用いた。超硬合金製であることから中間層は形成せず直接チップ表面へアルゴン含有DLC膜を形成し、膜厚は0.2ミクロン(実施品1−1),0.4ミクロン(実施品1−2),1.2ミクロン(実施品1−3)のものを3種類用意した。
・旋盤主軸の回転数(RPM):1000回/分
・切り込み量:2mm
・被削材:A6061(アルミ材)
・切削長さ:6000mm
・材料径:50mm
・切削油:なし(ドライ)
・切削チップA(三角形)(mm):15×15×15×4.8t
比較例として、アルゴン含有DLC膜の被覆は行わなかった実施例1と同一サイズの切削チップを用意し、実施例1と同様の試験を行った。その結果、比較品のチップ先端から切り子排出面にかけての材料凝着範囲は、縦2.2mm,横7.5mmであった。
図2,3,4に示す市販の丸鋸刃物(チップソー)Aに対し、直流プラズマCVD法によりアルゴン含有シリコン膜を形成し、この表面にアルゴン含有DLC膜を形成した。この丸鋸刃物の刃先先端は超硬チップが鑞付けされている。そして、丸鋸刃物の刃先A1、刃先両側面A2、刃先内面A3、刃先上面A4、切り子排出ポケットA5、鑞A6および台金両側面A7に被膜を一度に形成した。
・刃物外直径 660mm
・刃物回転速度 1,350/rpm(周速度 2,800/min)
・切断材料 アルミニウム5052
・材料寸法(mm) 厚さ 110(55の2枚重ね)、縦長さ 1,250、
横長さ 2,500
・切削油 有り
・刃物送り速度 300〜354mm/min
・従来の送り速度 272.7mm/min
B 絶縁円板
1 処理容器
1a 排気口
1b 処理ガス導入口
2 基板台
3 処理物取付具
3a 水平棒部
4 円筒状電極
5 直流電源
5a 陽極リード線
5b 陰極リード線
Claims (13)
- アルゴンを含有するDLC被膜を有する切削工具。
- アルゴンを含有するシリコンからなる中間層の表面に、アルゴンを含有するDLC被膜を有する切削工具。
- 前記DLC被膜および中間層が直流プラズマCVDによって形成されたものであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の切削工具。
- 前記切削工具が丸鋸刃物であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の切削工具。
- 前記丸鋸刃物の半径方向の外周を含んで回転中心に向かい、両側面積の50〜90パーセントの範囲に前記被覆を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の切削工具。
- 処理容器内に切削工具からなる処理物を置き、前記処理容器を真空状態にし、直流プラズマCVD装置を用いて、アルゴンガスと原料ガスとの混合ガスを流入させながら、前記ガスをプラズマ化して処理物に作用させ、アルゴンを含有するDLC被膜を処理物の表面に形成することを特徴とする切削工具の製造方法。
- 処理容器内に切削工具からなる処理物を置き、前記処理物を真空状態にし、直流プラズマCVD装置を用いて、アルゴンガスとシリコンガスとの混合ガスを流入させながら、前記ガスをプラズマ化して処理物に作用させ、
アルゴンを含有するシリコンからなる中間層を処理物の表面に形成させた後に、
アルゴンガスと原料ガスとの混合ガスを流入させながら、アルゴンを含有するDLC被膜を前記中間層の表面に形成することを特徴とする切削工具の製造方法。 - 前記直流プラズマCVD装置の運転条件が、電圧800〜1000Vの範囲であることを特徴とする請求項6または7記載の切削工具の製造方法。
- 成膜温度は200〜500℃の範囲であることを特徴とする請求項6または7または8記載の切削工具の製造方法。
- 前記原料ガスは1以上の炭化水素系ガスであることを特徴とする請求項6または7または8または9記載の切削工具の製造方法。
- 前記原料ガスはベンゼンガスを含むことを特徴とする請求項10記載の切削工具の製造方法。
- 膜厚は前記中間層膜とDLC膜を合わせて0.1〜10ミクロンであることを特徴とする請求項2または3または4または5記載の切削工具。
- 膜厚は前記中間層膜とDLC膜を合わせて0.2〜3ミクロンであることを特徴とする請求項2または3または4または5記載の切削工具。
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