JP2013503754A - 切削/研磨工具及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
Claims (29)
- 少なくともひとつの切削/研磨本体を含む切削/研磨工具の製造方法において、該方法は、
工具本体を準備すること、及び
前記工具本体の表面に金属粉末が溶着され且つ切削材粒子がクラッディング層内に分布されるように、前記工具本体の前記表面の下側に設けられた加熱装置を用いて前記工具本体の前記表面に熱を加えながら、前記切削材粒子及び前記切削材粒子より比重が大きい前記金属粉末を前記工具本体の前記表面に噴射することによって、前記切削材粒子を含む前記クラッディング層を形成すること、を含んでおり、
前記クラッディング層が前記少なくともひとつの切削/研磨本体を構成すること、を特徴とする切削/研磨工具の製造方法。 - 前記既形成されたクラッディング層の表面に前記金属粉末が溶着されるように、前記加熱装置を用いて前記既形成されたクラッディング層の前記表面に熱を加えながら、前記切削材粒子及び前記金属粉末を前記既形成されたクラッディング層の前記表面に噴射することにより、前記切削材粒子を含む少なくともひとつの新たなクラッディング層を積層することをさらに含んでおり、
前記積層されたクラッディング層は前記切削/研磨本体を構成することを特徴とする請求項1に記載の切削/研磨工具の製造方法。 - 少なくともひとつの切削/研磨本体を含む切削/研磨工具の製造方法において、該方法は、
工具本体を準備すること、
前記工具本体の表面に金属粉末が溶着され且つ切削材粒子がクラッディング層内に分布されるように、前記工具本体の前記表面の下側に設けられた加熱装置を用いて前記工具本体の前記表面に熱を加えながら、前記切削材粒子及び前記切削材粒子より比重が大きい前記金属粉末を前記工具本体の前記表面に噴射することによって、前記切削材粒子を含む前記クラッディング層を形成すること、及び
前記既形成されたクラッディング層の表面に前記金属粉末が溶着されるように、前記加熱装置を用いて前記既形成されたクラッディング層の前記表面に熱を加えながら、前記切削材粒子及び前記金属粉末を前記既形成されたクラッディング層の前記表面に噴射することにより、前記切削材粒子を含む少なくともひとつの新たなクラッディング層を積層することを含んでおり、
前記積層されたクラッディング層は前記切削/研磨本体を構成すること、を特徴とする切削/研磨工具の製造方法。 - 前記工具本体の前記表面は、前記工具本体と前記加熱装置の相対移送により前記加熱装置によって前記金属粉末の溶着が進行される部分に対応する多数のクラッディング層形成セクションに分割され、前記クラッディング層形成セクションに垂直な垂線と重力方向とがなす角は−10度から40度の範囲を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記工具本体の前記表面は、前記工具本体と前記加熱装置の相対移送により前記加熱装置によって前記金属粉末の溶着が進行される部分に対応する多数のクラッディング層形成セクションに分割され、
前記工具本体の前記クラッディング層形成セクション部分は、重力方向に垂直な前記方向に移動し、且つ
前記クラッディング層形成セクションに垂直な垂線と前記重力方向とがなす角は、前記切削材粒子が前記クラッディング層形成セクション内で浮遊して位置固定される過程の間に、−10度から40度の範囲を保たれる、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。 - 前記工具本体の前記表面は、前記工具本体と前記加熱装置の相対移送により前記加熱装置によって前記金属粉末の溶着が進行される部分に対応する多数のクラッディング層形成セクションに分割され、重力方向に対して40度より小さい角度をなしながら、前記加熱装置は前記クラッディング層形成セクションを加熱することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層は、前記金属粉末が溶着されながら前記切削材粒子を含む多数のセグメント層が合わさるように形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層は、前記切削材粒子の含有の有無及び前記切削材粒子の含有量によって区分される多数のセグメント層が合わさるように形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層は、前記金属粉末が溶着される上に前記切削材粒子を含む第1のセグメント層、及び前記金属粉末が溶着される上に前記切削材粒子を含まない第2のセグメント層を含むことを特徴とする請求項8に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層を形成することは、前記クラッディング層の高さが調節されるように、前記切削材粒子及び前記金属粉末のうち少なくともひとつの噴射量を調節しながら行われることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層は、前記金属粉末が溶着されるように形成された多数のセグメント層が合わさるように形成され、
前記クラッディング層を形成することは、前記多数のセグメント層を形成することにより単一のクラッディング層を形成し、
前記積層することは前記多数のセグメント層を形成し、前記多数のセグメント層が合わさるように形成された前記クラッディング層の前記表面に前記金属粉末が溶着され、従って、積層されたクラッディング層を形成することを特徴とする請求項2又は3に記載の切削/研磨工具の製造方法。 - 前記クラッディング層を形成することは、前記金属粉末の前記溶着が完了した後に前記切削材粒子が前記外部に露出されないように前記切削材粒子及び前記金属粉末の量が決定されることを特徴とする請求項2又は3に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記積層することは、前記金属粉末の前記溶着が完了した後に前記切削材粒子が外部に露出されないように前記切削材粒子及び前記金属粉末の各々の量が決定されることを特徴とする請求項2又は3に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記積層することの後に、前記切削/研磨本体をドレッシングして前記切削材粒子を前記外部に露出させることをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層を形成することは、前記金属粉末の前記溶着が完了した後に前記切削材粒子の一部が露出されるように前記切削材粒子及び前記金属粉末の各々の量が決定され、且つ
前記クラッディング層を形成することにより、単一の層として形成された前記クラッディング層は前記切削/研磨本体を含むことを特徴とする請求項1に記載の切削/研磨工具の製造方法。 - 前記クラッディング層を形成することは、前記工具本体に対して並進運動させるか、回転移動させるか、又は並進及び回転移動させながら行われることを特徴とする請求項1に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記クラッディング層を形成すること及び前記積層することは、前記工具本体に対して並進運動させるか、回転移動させるか、又は並進及び回転移動させながら行われることを特徴とする請求項2又は3に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記加熱装置はレーザー装置であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記切削材粒子はダイヤモンド粒子を含み、前記加熱装置は、前記ダイヤモンド粒子を透過する波長帯を有するレーザーを放出するレーザー装置であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記加熱装置の出力は、前記金属粉末が溶融された溶融池の温度が予め設定された温度を超えないように調整されることを特徴とする請求項19に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記レーザー装置は、CO2レーザー装置、Nd−YAGレーザー装置、ファイバー(fiber)レーザー装置、ダイオード(diode)レーザー装置、及びディスク(disk)レーザー装置のうちいずれかひとつであることを特徴とする請求項19に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記切削材粒子及び前記金属粉末の各々の噴射量は、個別に制御されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 前記工具本体は、損傷した切削/研磨本体を含み、前記クラッディング層を形成することは前記損傷した切削/研磨本体に対して行われることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削/研磨工具の製造方法。
- 工具本体、及び
前記工具本体の表面に金属粉末が溶着されるように前記クラッディング層が形成されながら、切削材粒子を有するクラッディング層を含む少なくともひとつの切削/研磨本体を含み、
前記工具本体から遠く離れた部分より前記工具本体に近い部分に、前記クラッディング層の前記切削材粒子がより密集し、前記クラッディング層は前記工具本体の前記表面に直接形成されることを特徴とする切削/研磨工具。 - 前記切削/研磨本体は多数のクラッディング層が積層されるように形成され、前記切削/研磨本体は前記切削/研磨本体の厚みにわたって均一な分布を有する前記切削材粒子を含むことを特徴とする請求項24に記載の切削/研磨工具。
- 前記クラッディング層は、前記金属粉末が溶着されて形成された多数のセグメント層が合わさるように形成されることを特徴とする請求項24又は25に記載の切削/研磨工具。
- 前記クラッディング層は、前記切削材粒子の含有の有無及び前記切削材粒子の量によって区分される多数のセグメント層が合わさるように形成されることを特徴とする請求項24又は25に記載の切削/研磨工具。
- 前記クラッディング層は、前記金属粉末が溶着される上に前記切削材粒子を含む第1のセグメント層及び、金属粉末が溶着される上に前記切削材粒子を含まない第2のセグメント層を含むことを特徴とする請求項27に記載の切削/研磨工具。
- 前記クラッディング層は、切削材粒子が前記外部に露出されないために前記金属粉末に覆われることを特徴とする請求項24又は25に記載の切削/研磨工具。
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