JP2017064898A - 工具刃、工具刃の製造方法、およびコンピュータ読取可能な媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工具刃は、裏当てストリップ(12)と、研磨材料の粒子(26)と、裏当てストリップ(12)の端部に沿って研磨粒子を結合する結合材料(14)の結合層とを含み、裏当てストリップ(12)の端部には歯が予め形成されており、その上で研磨粒子(26)が結合材料(14)によって結合される。輪郭成形された切削部分(28)は、予め形成された歯を超えて延在する。予め形成された歯(16)は、概ね三角波として成形されている、または、切削部分(28)が少なくとも部分的に配置される上端に沿って少なくとも部分的に平坦にされている。刃の製造方法も提供される。
【選択図】図3
Description
裏当てストリップを与え、
研磨材料の粒子を供給し、
結合材料を供給し、
結合材料は、裏当てストリップの端部に沿って研磨粒子を結合する結合層を形成し、
研磨粒子および結合材料の導入前に、裏当てストリップの端部に歯を予め形成し、
結合材料を放射線のビームで加熱して結合層を形成する。
結合材料をレーザ放射線で加熱してもよい。
裏当てストリップと、
研磨材料の粒子と、
裏当てストリップの端部に沿って研磨粒子を結合する結合材料の結合層とを含み、
裏当てストリップの端部には歯が予め形成されており、歯の上で研磨粒子が結合材料によって結合されている。
予め形成された歯は、好ましくは概ね三角波として成形されている。
研磨粒子の粒径は500ミクロン以下であってもよい。研磨粒子は、炭化タングステンを含み得る、または炭化タングステンのみを含み得る、または、他の硬質金属を含み得る。研磨粒子は、少なくとも1つの超砥粒材料(ダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素等)を含み得る。
次に、添付の図面を参照しながら専ら例示を目的として本発明の実施例をより詳細に説明する。
図1は、図1において全体として10で示されている工具刃の製造方法を示すが、明確にするために詳細は省いている。この例では裏当てストリップ12が設けられている。結合材料14が供給される。結合材料は、粉末形態であり、この例では、ホッパー18として示されているソースから、ビームまたは噴流として裏当てストリップ12の上に噴射される。この例において、これは、裏当てスリップ12が矢印23の方向に移動してワークステーション21を通過するときに、このワークステーション21において行なわれる。2つのホッパー18、20を有する1つのワークステーションが示されている。これ以外の数のワークステーションおよびホッパーが選択されてもよい。
より詳しくは、図1は、長い帯鋼の形態の裏当てストリップ12を示す。ストリップ12が加工されてストリップ12の端部に沿って刃先が作製された後に、このストリップは、帯鋸、弓鋸、糸鋸、往復式のこぎり、穴鋸およびその他同様の工具の、刃先が直線状である刃の形態の工具として使用するのに適したものになる。裏当てストリップ12に他の材料が使用されてもよい。
裏当てストリップ12には歯16が予め形成される。歯16のさまざまな異なる形状およびサイズを使用できる。歯16はすべて同一のサイズと形状であってもよい。代わりに、歯のサイズおよび/または歯の形状が裏当てストリップ12に沿って変化していてもよい。
図1は、結合層32が形成されて被膜30が得られる状態を示す。これはワークステーション21におけるプロセスである。結合材料14がストリップ12の端部11の上に噴射され、レーザ24を用いてストリップ12の端部11と結合材料を照射する。これには加熱を生じさせる効果がある。この加熱効果により、結合材料が裏当てストリップ12に結合される。一例では、結合材料および/または裏当てストリップ12が溶融してこれらの材料間に溶接効果をもたらす。研磨粒子26も、ストリップ12の端部11の上に噴射され、結合材料14の作用によって端部11に沿って結合される。歯16の先端28のみで裏当てストリップ12が被覆されるように、ワークステーション21を制御してもよい。代わりに、裏当てストリップ12はその端部に沿って連続的に被覆されてもよい。
図2において、予め形成された歯16は、概ね三角形の形状である丸い波の形状を有する。歯16は、ワークステーション21において研磨粒子26と結合材料14で被覆される。被覆された歯16は図3に示されている。この例では、この被覆プロセスによって、歯のサイズが、被膜30の外側の輪郭によって示される所望のサイズまで増す(図3)。被覆前(図2)、歯16のサイズは所望のサイズよりも小さい。この例では、歯16が被覆されている間に歯の形状も変化する。すなわち、最初の歯の形状は所望の歯の形状と同一ではない。特に、被覆プロセスによって鋭いエッジ29が形成される。
上記実施例は、以下の理由を含めてさまざまな理由から、改善された切削刃を提供すると思われる。歯の機械的な完全性は、主として、裏当てストリップ上の歯の予め形成された形状によって得られ、機械加工、打抜き加工、レーザ切断、研削等といった従来の製造技術により、ストリップに沿って多くの異なる形状を容易に作製できる。(もしあれば)ワークステーション32が提供する仕上げを伴う、ワークステーション21が提供する被覆が、たとえば、さまざまな材料または用途に適した精密な成形と歯の形状変更の容易さによって、優れた歯の性能を生み出すと思われる。特に、炭化タングステンまたはその他の研磨材料が存在するものの予め形成されている歯によって得られる機械的完全性が損なわれないので、生産速度が増し、結果としてコストが低下すると思われる。また、レーザから得られる正確な制御は、熱の影響を受ける領域を最小にして、裏当てストリップのさらに高い可撓性と延性を確保するであろう。
Claims (20)
- 工具刃であって、
裏当てストリップと、
研磨材料の粒子と、
前記裏当てストリップの端部に沿って前記研磨粒子を結合する結合材料の結合層とを含み、
前記裏当てストリップの端部には歯が予め形成されており、前記歯の上で前記研磨粒子が前記結合材料によって結合されている、工具刃。 - 前記結合材料と研磨粒子は、刃先を与えるように輪郭成形された切削部分を形成する、請求項1に記載の工具刃。
- 前記輪郭成形された切削部分は、前記予め形成された歯を超えて延在している、請求項2に記載の工具刃。
- 前記予め形成された歯は、概ね三角波として成形されている、請求項1〜3のいずれかに記載の工具刃。
- 前記予め形成された歯は、前記切削部分が少なくとも部分的に配置されている上端に沿って少なくとも部分的に平坦にされている、請求項2または3に記載の工具刃。
- 前記裏当てストリップの予め形成された歯のサイズは所望のサイズよりも小さく、前記研磨粒子と結合材料は、前記予め形成された歯を被覆して前記歯のサイズを前記所望のサイズまで増大させる、請求項1〜5のいずれかに記載の工具刃。
- 前記研磨粒子の粒径は500ミクロン以下である、請求項1〜6のいずれかに記載の工具刃。
- 前記結合材料はろう付け材料を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の工具刃。
- 工具刃を製造する方法であって、
裏当てストリップを与え、
研磨材料の粒子を供給し、
結合材料を供給し、
前記結合材料は、前記裏当てストリップの端部に沿って前記研磨粒子を結合する結合層を形成し、
研磨粒子および結合材料の導入前に、前記裏当てストリップの端部に歯を予め形成し、
前記結合材料を放射線のビームで加熱して前記結合層を形成する、工具刃を製造する方法。 - 前記歯を、所望のサイズよりも小さいサイズになるように予め形成し、前記研磨粒子と結合材料は、前記歯を被覆して前記被覆された歯のサイズを前記所望のサイズまで増す、請求項9に記載の工具刃を製造する方法。
- 前記歯を、所望のサイズよりも小さいサイズになるように予め形成し、前記研磨粒子と結合材料は、前記歯を被覆して、前記所望のサイズよりも大きいサイズを有する被覆歯を作製し、前記被覆歯を処理して前記所望のサイズにする、請求項9に記載の工具刃を製造する方法。
- 前記被覆された歯を研削して鋭くする、請求項10または11に記載の工具刃を製造する方法。
- 前記結合材料をレーザ放射線で加熱する、請求項9〜12のいずれかに記載の工具刃を製造する方法。
- 前記研磨粒子を、前記裏当てストリップの端部の上に噴射するまたは流すことによって導入し、高温結合マトリクス粉末を独立して噴射するまたは流すことにより、前記粒子を正確に位置決めする、請求項9〜13のいずれかに記載の工具刃を製造する方法。
- 前記研磨粒子の粒径は500ミクロン以下である、請求項9〜14のいずれかに記載の工具刃を製造する方法。
- 前記結合材料を粒子形態で導入する、請求項9〜15のいずれかに記載の工具刃を製造する方法。
- 前記結合材料を、前記裏当てストリップの端部の上に、独立して噴射する、流す、または滝状に落とすことによって導入する、請求項9〜16のいずれかに記載の工具刃を製造する方法。
- 前記結合材料はろう付け材料を含む、請求項9〜17のいずれかに記載の工具刃を製造する方法。
- 3Dプリンタに、請求項9〜18のいずれかに記載の方法に従って工具刃をプリントさせる、コンピュータで実行可能な命令を含む、コンピュータ読取可能な媒体。
- 実質的に本明細書に記載され添付の図面に示される工具刃および工具刃の製造方法。
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