JP2022064033A - Cutting blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばガラス、セラミックス等の脆性材料の切断加工に使用される切断用ブレードに関する。 The present invention relates to cutting blades used for cutting brittle materials such as glass and ceramics.
従来、半導体製品などに用いられるガラスやセラミックス等の脆性材料(硬脆材料)からなる被切断材に、溝加工を施したり、切断することによって個片化したりする加工(本明細書では、これらの加工を総じて切断加工又は単に切断という)には、高品位であることが要求されている。 Conventionally, a material to be cut, which is made of a brittle material (hard and brittle material) such as glass and ceramics used for semiconductor products, is grooved or cut into individual pieces (in the present specification, these are processed). The processing of the above is generally referred to as cutting processing or simply cutting), and high quality is required.
このような切断加工を高品位で行うためには、例えば、レジンボンド相に砥粒を分散した切断用ブレード(薄刃砥石)が使用されている。
切断用ブレードは、例えば、円形板状をなすブレード本体と、前記ブレード本体の外周縁部に形成された切れ刃と、を備えており、ブレード本体は、樹脂からなるレジンボンド相と、レジンボンド相に分散されたダイヤモンドやcBN(立方晶窒化ホウ素)からなる砥粒(超砥粒)とを備えている。
In order to perform such a cutting process with high quality, for example, a cutting blade (thin blade grindstone) in which abrasive grains are dispersed in a resin bond phase is used.
The cutting blade includes, for example, a blade body having a circular plate shape and a cutting blade formed on the outer peripheral edge of the blade body, and the blade body has a resin bond phase made of resin and a resin bond. It is provided with abrasive grains (super-abrasive grains) made of diamond or cBN (cubic boron nitride) dispersed in a phase.
ところで、上記切断用ブレードによって切断、製造される電子材料部品としては、上述の半導体素子のように半導体ウェハから切断されて分割された後にリードフレームに実装されて樹脂モールディングされるものや、例えばリードフレーム上に一括して多数の素子を実装してこれらをモールディングした後にまとめて切断して個片化されるQFN(quadflatnon-leadedpackage)や、ガラスエポキシ樹脂製の基体に形成されたスルーホールの内周面にNi、Au、Cu等のめっきが施された基板を有していて切断により個片化されるIrDA(赤外線データ通信協会)規格の光伝送モジュール(以下、単にIrDAと略称する。)が知られている。 By the way, as the electronic material parts cut and manufactured by the cutting blade, those which are cut from a semiconductor wafer, divided and then mounted on a lead frame and resin-molded as in the above-mentioned semiconductor element, for example, a lead. Among the QFN (quadflatnon-leaded package) formed by mounting a large number of elements on a frame at once, molding them, and then cutting them into individual pieces, or through holes formed in a glass epoxy resin substrate. An IrDA (Infrared Data Association) standard optical transmission module that has a substrate plated with Ni, Au, Cu, etc. on its peripheral surface and is separated by cutting (hereinafter, simply abbreviated as IrDA). It has been known.
このような電子材料部品の切断においては、例えばQFNではモールディング樹脂中に配置されたCu等の延性の高い金属リードフレームを切断する必要があることから、切断の際の切断用ブレードの送り方向や回転方向によってリードフレーム等の金属バリが生じやすいという問題がある。 In cutting such electronic material parts, for example, in QFN, it is necessary to cut a metal lead frame having high ductility such as Cu arranged in the molding resin. There is a problem that metal burrs such as lead frames are likely to occur depending on the rotation direction.
そのため、切断用ブレードの耐摩耗性を向上させるために、例えば、SiCやAl2O3等を含有させる場合がある。しかし、SiCやAl2O3等を含有させただけの切断用ブレードは、電子材料部品を切断すると超砥粒が脱落しやすく切れ味が早期に失われてしまうとい問題があり、バリの発生を長期にわたって抑えることは困難であった。 Therefore, in order to improve the wear resistance of the cutting blade, for example, SiC, Al 2 O 3 , or the like may be contained. However, cutting blades that only contain SiC, Al 2 O 3 , etc. have the problem that when cutting electronic material parts, superabrasive grains tend to fall off and the sharpness is lost at an early stage, causing burrs. It was difficult to control for a long time.
また、切断用ブレードは、超砥粒の脱落により切れ味が劣化すると、切断抵抗が増大することから、切断作業途中で中間ドレスを実施したり、切断作業当初の切れ味を確保するために初期ドレスを実施する等、切断用ブレードをドレッシングする作業が頻繁に必要である。このようなドレッシング作業は、稼働率の低下や作業効率の低下を招くことにもなる。 In addition, when the sharpness of the cutting blade deteriorates due to the dropping of superabrasive grains, the cutting resistance increases. It is often necessary to dress the cutting blade, such as by performing it. Such dressing work also leads to a decrease in operating rate and a decrease in work efficiency.
一方、電子材料部品を切断する切断装置では、そのゼロ点検知をすることが一般的であり、切断用ブレードに導電させることにより電気的手段を用いて上記ゼロ点を確実に検出するために導電性が要求される場合がある。
一方で、レジンボンド相は一般的に絶縁性であることから、切断用ブレードに導電性を付与するためにカーボン等の導電性材料を添加する場合があるが、レジンボンド相にカーボン等を添加すると耐摩耗性が低下して超砥粒の脱落により切れ味が一層劣化する結果となる。
On the other hand, in a cutting device that cuts electronic material parts, it is common to detect the zero point, and by making the cutting blade conductive, it is conductive in order to reliably detect the zero point by using electrical means. Gender may be required.
On the other hand, since the resin bond phase is generally insulating, a conductive material such as carbon may be added to impart conductivity to the cutting blade, but carbon or the like is added to the resin bond phase. Then, the wear resistance is lowered, and the sharpness is further deteriorated due to the dropping of the superabrasive grains.
そこで、例えば、QFNやIrDAといった電子材料部品の切断に際して、耐摩耗性を向上して長期にわたってバリの発生を確実に防ぐとともに導電性を付与するためにWC(タングステンカーバイド)粉末を添加した切断用ブレードが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, for example, when cutting electronic material parts such as QFN and IrDA, WC (tungsten carbide) powder is added to improve wear resistance to prevent the generation of burrs for a long period of time and to impart conductivity. The blade is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に記載の切断用ブレードは、WC(タングステンカーバイド)により耐摩耗性が向上するとともに導電性を容易に付与することが可能となるが、WCが重いために高速回転させることは困難であり切断性能が低下する可能性がある。
また、例えば、切断加工する際に水を使用すると、砥粒が脱落しやすくなり、切断性能を充分に維持することは困難である。
However, the cutting blade described in
Further, for example, when water is used in the cutting process, the abrasive grains tend to fall off, and it is difficult to sufficiently maintain the cutting performance.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、寿命近くになっても脆性材料を高品位に切断することが可能な切断用ブレードを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cutting blade capable of cutting a brittle material with high quality even when it is near the end of its life.
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
(1)本発明の第1態様は、軸線の廻りに回転されるブレード本体が切れ刃によって被切断材を切断する切断用ブレードであって、前記ブレード本体は、円板状に形成され樹脂からなるレジンボンド相と、前記レジンボンド相に分散される砥粒と、前記レジンボンド相に分散されフィラーと、前記レジンボンド相の外周部に配置される切れ刃と、を備え、前記フィラーは、硼化チタン(TiB2)からなるフィラーを含んでいることを特徴とする。
In order to solve such a problem and achieve the above object, the present invention proposes the following means.
(1) The first aspect of the present invention is a cutting blade in which a blade body rotated around an axis cuts a material to be cut by a cutting edge, and the blade body is formed in a disk shape and is made of resin. The filler is provided with a resin bond phase, abrasive grains dispersed in the resin bond phase, a filler dispersed in the resin bond phase, and a cutting edge arranged on the outer peripheral portion of the resin bond phase. It is characterized by containing a filler made of titanium boiled (TiB 2 ).
本発明の切断用ブレードによれば、ブレード本体は、樹脂からなるレジンボンド相と、レジンボンド相に分散される砥粒と、レジンボンド相に分散されフィラーとを備えている。また、この実施形態において、フィラーは、すべて硼化チタン(TiB2)により構成されている。
硼化チタン(TiB2)は、耐摩耗性に優れていて、長時間にわたって耐摩耗性が維持されて、脆性材料を切断する際に、切断加工における切断抵抗の増大を抑制することができる。
また、硼化チタン(TiB2)は、耐水性に優れているので、水をかけながら被切断材を切断しても、砥粒や硼化チタン(TiB2)からなるフィラーがレジンボンド相から脱落するのが抑制され、寿命近くになっても脆性材料を高品位に切断することが可能となる。言い換えると切断用ブレードの長寿命化を実現することができる。
その結果、脆性材料を切断する際の切断抵抗が低減されて被切断材の角欠け(例えば、裏面角欠け)やチッピング等が抑制され、高品位な切断加工を安定して長時間にわたって維持することができる。
According to the cutting blade of the present invention, the blade main body includes a resin bond phase made of a resin, abrasive grains dispersed in the resin bond phase, and a filler dispersed in the resin bond phase. Further, in this embodiment, all the fillers are composed of titanium boride (TiB 2 ).
Titanium diboride (TiB 2 ) has excellent wear resistance, maintains wear resistance for a long period of time, and can suppress an increase in cutting resistance in the cutting process when cutting a brittle material.
Further, since titanium boride (TiB 2 ) has excellent water resistance, even if the material to be cut is cut while being sprinkled with water, the abrasive grains and the filler composed of titanium boride (TiB 2 ) are separated from the resin bond phase. It is suppressed from falling off, and it becomes possible to cut a brittle material with high quality even when it is near the end of its life. In other words, it is possible to extend the life of the cutting blade.
As a result, the cutting resistance when cutting the brittle material is reduced, corner chipping (for example, back surface corner chipping) and chipping of the material to be cut are suppressed, and high-quality cutting processing is stably maintained for a long period of time. be able to.
また、硼化チタン(TiB2)からなるフィラーは耐摩耗性に加えて導電性を有しており、ブレード本体に分散させることにより導電性を付与することが可能となる。
また、カーボンを含有させなくても容易に通電性を確保することができ、被切断材に対する切断用ブレードの位置を容易に検出することができる。
Further, the filler made of titanium boride (TiB 2 ) has conductivity in addition to wear resistance, and it is possible to impart conductivity by dispersing it in the blade body.
Further, the electrical conductivity can be easily ensured without containing carbon, and the position of the cutting blade with respect to the material to be cut can be easily detected.
また、硼化チタン(TiB2)は、WC(タングステンカーバイド)に比べて軽量であり、さらに切断時に水をかけても超砥粒が脱落しにくいので、高速回転で切断加工してもブレード本体が破損するのが抑制され、被切断材を効率的に切断加工することができる。 In addition, titanium boride (TiB 2 ) is lighter than WC (tungsten carbide), and the superabrasive particles do not easily fall off even when water is applied during cutting, so the blade body can be cut at high speed. Is suppressed from being damaged, and the material to be cut can be efficiently cut.
また、切断用ブレードの製造時において、ブレード本体(ブレード本体素材)が例えば250℃程度に加熱される工程(焼結工程)が含まれる場合であっても、硼化チタン(TiB2)は、変質することがなく、レジンボンド相に拡散(結合)したりすることがないことから、上述の作用、効果を安定的かつ確実に得ることができる。 Further, even when the blade main body (blade main body material) includes a step (sintering step) in which the blade main body (blade main body material) is heated to, for example, about 250 ° C. at the time of manufacturing the cutting blade, the titanium boride (TiB 2 ) can be used. Since it does not deteriorate and does not diffuse (bond) to the resin bond phase, the above-mentioned actions and effects can be stably and surely obtained.
(2)上記(1)に記載の切断用ブレードは、硼化チタン(TiB2)を含んだ前記フィラー全体の含有率は、前記ブレード本体に対して20vol%以上50vol%以下であることが好ましい。 (2) In the cutting blade according to (1) above, the content of the entire filler containing titanium boride (TiB 2 ) is preferably 20 vol% or more and 50 vol% or less with respect to the blade body. ..
本発明の切断用ブレードによれば、硼化チタン(TiB2)を含んだフィラー全体の含有率が、ブレード本体に対して20vol%以上50vol%以下であるので、適度な結合力が確保されて砥粒が脱落するのを抑制することができる。
なお、フィラーの含有率を20%以上とすることは、レジンボンド相に充分な結合力を持たせて砥粒及びフィラーがブレード本体から脱落するのを抑制することが可能となり、長時間にわたって高品位な切断を維持することができる。
その結果、脆性材料を長時間にわたって高品位に切断することができる。
一方、フィラーの含有率が50%を超えると、レジンボンド相の結合力が低下して、砥粒が脱落しやすくなり、加工性能及び耐摩耗性が低下することから、フィラーの含有率はブレード本体に対して50vol%以下とするのが好適である。
According to the cutting blade of the present invention, the content of the entire filler containing titanium boride (TiB 2 ) is 20 vol% or more and 50 vol% or less with respect to the blade body, so that an appropriate bonding force is ensured. It is possible to prevent the abrasive grains from falling off.
By setting the filler content to 20% or more, it is possible to give sufficient bonding force to the resin bond phase and prevent the abrasive grains and the filler from falling off from the blade body, which is high over a long period of time. It is possible to maintain a high-quality cutting.
As a result, the brittle material can be cut into high quality over a long period of time.
On the other hand, when the content of the filler exceeds 50%, the bonding force of the resin bond phase is lowered, the abrasive grains are easily dropped off, and the processing performance and the wear resistance are lowered. Therefore, the content of the filler is the blade. It is preferably 50 vol% or less with respect to the main body.
(3)上記(1)又は(2)に記載の切断用ブレードは、前記硼化チタン(TiB2)からなるフィラーの平均粒径は1μm以上15μm以下であることが好ましい。 (3) In the cutting blade according to (1) or (2) above, the average particle size of the filler made of titanium boride (TiB 2 ) is preferably 1 μm or more and 15 μm or less.
本発明の切断用ブレードによれば、硼化チタン(TiB2)からなるフィラーの平均粒径が1μm以上15μm以下であるので、ブレード本体において、砥粒がレジンボンド相に対して充分に分散される。
その結果、充分な耐久性が確保されて良好な加工性能を得ることができる。
硼化チタン(TiB2)からなるフィラーの平均粒径を1μm以上とすることは、ファイラーが安定的に入手可能となり、安定した品質の切断用ブレードを製造することができる。また、平均粒径を15μmよりも大きくすることは、ブレード本体に砥粒を充分に分散させるのが難しくなり、充分な加工性能を安定して確保するのが容易ではなくなることから好ましくない。
According to the cutting blade of the present invention, the average particle size of the filler made of titanium boride (TiB 2 ) is 1 μm or more and 15 μm or less, so that the abrasive grains are sufficiently dispersed with respect to the resin bond phase in the blade body. To.
As a result, sufficient durability can be ensured and good processing performance can be obtained.
By setting the average particle size of the filler made of titanium boride (TiB 2 ) to 1 μm or more, the filer can be stably obtained, and a cutting blade having stable quality can be manufactured. Further, it is not preferable to make the average particle size larger than 15 μm because it becomes difficult to sufficiently disperse the abrasive grains in the blade body and it is not easy to stably secure sufficient processing performance.
本発明に係る切断用ブレードによれば、フィラーが硼化チタン(TiB2)からなるフィラーを含んでいるので、レジンボンド相から砥粒が脱落するのが抑制され、寿命近くになっても脆性材料を長時間にわたって高品位に切断することができる。 According to the cutting blade according to the present invention, since the filler contains a filler made of titanium boride (TiB 2 ), the abrasive grains are suppressed from falling off from the resin bond phase, and the brittleness is reached even near the end of its life. The material can be cut into high quality for a long time.
以下、図1~図3を参照して、本発明の一実施形態に係る切断用ブレードについて説明する。図1は本発明の一実施形態に係る切断用ブレードの概略構成を説明する側面図であり、図2は切断用ブレードの概略構成を説明する図1に矢視II-IIで示す断面図である。また、図3は、切断用ブレードの概略構成を説明する図2にIIIで示す部分の拡大図である。 Hereinafter, the cutting blade according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a side view illustrating a schematic configuration of a cutting blade according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view shown by arrow II-II in FIG. 1 illustrating a schematic configuration of a cutting blade. be. Further, FIG. 3 is an enlarged view of a portion shown in FIG. 2 to explain the schematic configuration of the cutting blade.
図1~図3において、符号100は切断用ブレードを、符号10はブレード本体を、符号11は外周面を、符号11Aは切れ刃を、符号20はレジンボンド相を、符号30は超砥粒(砥粒)を、符号40フィラーを示している。
In FIGS. 1 to 3,
一実施形態に係る切断用ブレード100は、図1、図2に示すように、例えば、軸線Oの廻りに回転されるブレード本体10が切れ刃11Aによって被切断材(不図示)を切断する切断用ブレードである。
また、切断用ブレード100は、半導体デバイス(電子材料部品)に用いられる例えばガラス、セラミックス、石英等の脆性材料(硬脆材料)を被切断材とした精密切断加工に使用される。
In the
Further, the
また、切断用ブレード100は、特に図示しないが、そのブレード本体10がフランジを介して切断装置の主軸に取り付けられ、該ブレード本体10の中心軸Oの回りに回転されつつ該中心軸Oに垂直な方向(例えば、高さ方向)に移動されることにより、このブレード本体10においてフランジより径方向外側に突出された外周縁部の切れ刃11Aで被切断材を切断する。
ここで、本明細書においては、ブレード本体10の中心軸O方向に沿う方向を幅方向といい、中心軸Oに直交する方向を径方向といい、中心軸O回りに周回する方向を周方向という場合がある。
Further, although not particularly shown, the
Here, in the present specification, the direction along the central axis O direction of the blade
なお、図2においては説明のため、ブレード本体10の厚さが実際より厚く示されている。また、ブレード本体10の径方向の中央部(中心軸O上)には、中心軸Oを中心とし、ブレード本体10を幅方向に貫通する円形状の取付孔13が形成されている。このため、ブレード本体10は具体的には円環板状をなしている。すなわち、本明細書でいう「円形板状をなすブレード本体10」には、円環板状であることも含まれる趣旨である。
In FIG. 2, for the sake of explanation, the thickness of the blade
切断用ブレード100は、図1、図2に示すように、例えば、円板状に形成され樹脂からなるレジンボンド相20と、レジンボンド相20に分散される超砥粒30と、レジンボンド相20に分散されフィラー40と、レジンボンド相20の外周部に配置される切れ刃11Aと、を備えている。
切断用ブレード100の寸法については任意に設定することが可能であるが、この実施形態において、切断用ブレード100は、例えば、外径φ56mm、内径(取付孔の直径)φ40mm、厚さt0.15mm(例えば、0.1mm以上0.3mm以下)に設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The dimensions of the
ブレード本体10の切れ刃11Aは、図3に示すように、該ブレード本体10の厚さと等しい極小さな幅とされたブレード本体10の外周面11と、該ブレード本体10の幅方向を向く両側面12の外周縁部と、これら側面12の外周縁部と前記外周面11との交差稜線をなすエッジ部と、によって形成されている。
As shown in FIG. 3, the
レジンボンド相20は、例えば、レジンボンド相20は、例えばフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂製である。図1および図2に示すように、レジンボンド相20は、中心軸Oを中心とする円環板状である。すなわち、本実施形態でいう上記「円板状のレジンボンド相20」の円板状には、円板の中央に孔を有する円環板状が含まれる。
The
レジンボンド相20は、取付孔13を有する。取付孔13は、レジンボンド相20の中心軸O上に位置する。取付孔13は、レジンボンド相20を厚さ方向に貫通する。つまり取付孔13は、レジンボンド相20の厚さ方向を向く一対の側面12に開口する。取付孔13は、中心軸Oを中心とする円孔状である。
The
レジンボンド相20の厚さ方向の寸法((以下厚さという)は、例えば、0.15mm(例えば、0.1mm以上0.3mm以下)である。
切れ刃11Aは、中心軸Oを中心とする環状である。切れ刃11Aは、レジンボンド相20の外周面に配置される。切れ刃11Aは、レジンボンド相20の厚さと同じ寸法の刃幅を有する。
The dimension of the
The
砥粒30は、例えば、ダイヤモンド及びcBNのいずれかからなる。ただし、砥粒30として、上記ダイヤモンド、cBN以外の硬質材料(ただし、レジンボンド相20よりも硬質の材料)を用いてもよい。また、砥粒30の平均粒径は、例えば0.5~100μmとされている。また、ブレード本体10全体の体積に対する砥粒30の体積の割合(砥粒30の含有率)は、例えば、2.5~35%である。尚、特に図示しないが、砥粒30の外面(表面)には、例えばTi等の金属材料が被覆されていてもよい。
The
上記「平均粒径」とは、多数の超砥粒30の粒径の平均値を表しており、例えば、ある粒径範囲をもった超砥粒30をMicrotrac社(登録商標)製の型式MT3300EXII-SDC等により測定し、平均粒径をメッシュサイズに基づく粒度表示(JIS B 4130:1998を参照)により算出する等の方法が取られる。
また、レジンボンド相20には、超砥粒30の他に、フィラー40が分散されている。
The above-mentioned "average particle size" represents an average value of the particle sizes of a large number of
Further, in the
そして、本実施形態のフィラー40は、すべて粒体又は粉体等からなる粒子状の硼化チタン(TiB2)から構成されている。なお、硼化チタン(TiB2)は粒子状に形成されていればよく、形状については特に限定されない。
硼化チタン(TiB2)からなるフィラー40の平均粒径は任意に設定することが可能であるが、例えば、1μm以上15μm以下であることが好適である。この実施形態において、硼化チタン(TiB2)の平均粒径は、例えば、5μmとされている。
The
The average particle size of the
硼化チタン(TiB2)の平均粒径を1μm以上とするのは、安定的に入手することが可能となり、安定した品質の切断用ブレードを製造することができるからである。また、平均粒径を15μmよりも大きくするとブレード本体に砥粒を充分に分散させるのが難しくなり、その結果、充分な加工性能を安定して確保するのが容易でなくなることから平均粒径15μm以下とすることが望ましい。なお、硼化チタン(TiB2)の平均粒径を1μm未満としても特に問題はなく、その点で、硼化チタン(TiB2)の平均粒径は、例えば、15μm以下であればよい。 The average particle size of titanium boride (TiB 2 ) is set to 1 μm or more because it can be stably obtained and a cutting blade having stable quality can be manufactured. Further, if the average particle size is larger than 15 μm, it becomes difficult to sufficiently disperse the abrasive grains in the blade body, and as a result, it becomes difficult to stably secure sufficient processing performance. Therefore, the average particle size is 15 μm. It is desirable to do the following. There is no particular problem even if the average particle size of titanium boride (TiB 2 ) is less than 1 μm, and in that respect, the average particle size of titanium boride (TiB 2 ) may be, for example, 15 μm or less.
また、ブレード本体10全体の体積に対する硼化チタン(TiB2)からなるフィラー40の含有率(vol%)(体積割合)は任意に設定することが可能であり、例えば、20vol%以上50vol%以下が好適である。また、硼化チタン(TiB2)の含有率は、30vol%以上50vol%以下であることがより好適である。
この実施形態において、硼化チタン(TiB2)の含有率は、例えば、35vol%とされている。
Further, the content rate (vol%) (volume ratio) of the
In this embodiment, the content of titanium boride (TiB 2 ) is, for example, 35 vol%.
一実施形態に係る切断用ブレード100によれば、ブレード本体10が、フェノール樹脂からなるレジンボンド相20と、レジンボンド相20に分散される超砥粒30と、レジンボンド相20に分散されフィラー40とを備えていて、フィラー40が硼化チタン(TiB2)からなるフィラーを含んでいるので、レジンボンド相20から超砥粒30が脱落するのが抑制され、長時間にわたって耐摩耗性が維持される。
その結果、一実施形態に係る切断用ブレード100によれば、脆性材料を長時間にわたって高品位(加工品に)に切断することができる。すなわち、寿命近くになっても脆性材料を高品位に切断することができ長寿命を実現することができる。
According to the
As a result, according to the
また、一実施形態に係る切断用ブレード100によれば、硼化チタン(TiB2)は耐水性が優れているので、水をかけながら被切断材を切断しても、レジンボンド相20から超砥粒30や硼化チタン(TiB2)からなるフィラー40が脱落するのが抑制され長時間にわたって被切断材を高品位に切断することができる。
Further, according to the
また、一実施形態に係る切断用ブレード100によれば、硼化チタン(TiB2)によりブレード本体10に導電性を付与することができるので、電子材料部品を切断する切断装置において、そのゼロ点検知を正確に行うことができる。
また、切断用ブレード100によれば、カーボンを混入することなく導電性を付与することができるので、カーボン添加による砥粒脱落が生じることがなく、長時間にわたって耐摩耗性を維持して高品位に切断することができる。
Further, according to the
Further, according to the
また、一実施形態に係る切断用ブレード100によれば、ブレード本体10に対する硼化チタン(TiB2)の含有率が35vol%に設定されているので、適度な結合力が確保されて砥粒が脱落するのを抑制することができる。
Further, according to the
以上のように、一実施形態に係る切断用ブレード100によれば切断する際に水を用いても、長時間にわたって耐摩耗性が維持されて、被切断材を切断する際の切断抵抗が低減されて被切断材の裏面角欠け(角欠け)やチッピング等が抑制され、高品位な切断加工を安定して維持することができる。また、工具寿命を長くすることができる。
As described above, according to the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、下記に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えて任意に実施することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and as illustrated below, various modifications can be made and arbitrarily carried out without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、レジンボンド相20に分散されるフィラー40がすべて硼化チタン(TiB2)である場合について説明したが、フィラー40の中に少なくとも硼化チタン(TiB2)からなるフィラーが含まれていればよく、フィラー40として硼化チタン(TiB2)以外の物質を含めるかどうかは任意に設定することが可能である。例えば、硼化チタン(TiB2)に加えてSiCやAl2O3等(1種類又は複数種類)をレジンボンド相20に分散してもよい。
For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態においては、硼化チタン(TiB2)の平均粒径が5μm以上20μm以下である場合について説明したが、硼化チタン(TiB2)の平均粒径を5μmよりも小さく設定してもよいし20μmよりも大きく設定してもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the average particle size of titanium boride (TiB 2 ) is 5 μm or more and 20 μm or less has been described, but the average particle size of titanium boride (TiB 2 ) is set to be smaller than 5 μm. It may be set larger than 20 μm.
また、上記実施形態においては、ブレード本体10に対する硼化チタン(TiB2)の含有量が20vol%以上50vol%以下である場合について説明したが、ブレード本体10に対する含有量を20vol%未満、又は50vol%より高く設定してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the content of titanium boride (TiB 2 ) with respect to the
また、上記実施形態においては、砥粒30がダイヤモンド超砥粒である場合について説明したが、砥粒30については任意に設定することが可能であり、例えば、ダイヤモンド超砥粒に代えてcBN等他の砥粒をレジンボンド相20に分散されてもよい。
また、砥粒の平均粒径、含有量については任意に設定することが可能である。
Further, in the above embodiment, the case where the
Further, the average particle size and the content of the abrasive grains can be arbitrarily set.
また、上記実施形態においては、レジンボンド相20を構成する樹脂がフェノール樹脂である場合について説明したが、レジンボンド相20を構成する樹脂については任意に設定することが可能であり、フェノール樹脂に代えて、例えば、ポリイミド等を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the resin constituting the
また、上記実施形態においては、切断用ブレード100が外径:φ56mm、内径(取付孔の直径):40mm、厚さ:0.15mmに形成されている場合について説明したが、切断用ブレード100が外径、内径、厚さについては任意に設定してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、前述の実施形態では、切断用ブレード100が、被切断材として例えばガラス、石英(セラミックス)等の硬脆材料の切断に使用される場合について説明したが、例えば、QFN(quadflatnon-leadedpackage)やIrDA(赤外線データ通信協会)規格の光伝送モジュールやそれ以外の電子部品材料を被切断材として切断するのに用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及び尚書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されるものではない。 In addition, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, each configuration (component) described in the above-described embodiments, modifications, and notes may be combined, and addition, omission, replacement, and other configurations may be added. It can be changed. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
以下、図4、及び表1~表6を参照して、硼化チタン(TiB2)フィラーの平均粒径(実施例1)と、硼化チタン(TiB2)フィラーの含有率(実施例2)が、被切断材の加工品位に与える影響について説明する。ただし、本実施例は一例を示すものであり、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, with reference to FIG. 4 and Tables 1 to 6, the average particle size of the titanium boride (TiB 2 ) filler (Example 1) and the content of the titanium boride (TiB 2 ) filler (Example 2). ) Has an effect on the processed quality of the material to be cut. However, this example shows only one example, and the present invention is not limited to this example.
図4は、本発明の切断用ブレードに
係る実施例における評価事項の概略を説明する概念図であり、図4(A)は、評価対象の概略構成を、図4(B)は、評価項目の定義を示している。図4において、符号Wは被切断材を、符号Aは裏面角欠けを、符号Bは表面チッピング、符号Cは裏面チッピングを示している。また、符号LA1、LA2は裏面角欠けの切断方向及び切断直交方向の寸法を、符号LBは表面チッピングのチッピングサイズ(寸法)(以下、表面チッピングサイズという)を、符号LCは裏面チッピングのチッピングサイズ(寸法)(以下、裏面チッピングサイズという)を示している。
4A and 4B are conceptual diagrams illustrating an outline of evaluation items in an embodiment of the cutting blade of the present invention, FIG. 4A is a schematic configuration of an evaluation target, and FIG. 4B is an evaluation item. Shows the definition of. In FIG. 4, reference numeral W indicates a material to be cut, reference numeral A indicates backside corner chipping, reference numeral B indicates front surface chipping, and reference numeral C indicates back surface chipping. Further, the reference numerals LA1 and LA2 are the dimensions in the cutting direction and the cutting orthogonal direction of the back surface angle chipping, the reference numeral LB is the chipping size (dimensions) of the front surface chipping (hereinafter referred to as the front surface chipping size), and the reference numeral LC is the chipping size of the back surface chipping. (Dimensions) (hereinafter referred to as backside chipping size) are shown.
裏面角欠けAとは、図4(A)に示すように、矩形状に切り出されたチップ(被加工材)の角部に形成された角欠けである。
また、裏面角欠けAの大きさ(寸法)は、図4(B)に示すように、切断方向における寸法LA1、切断直交方向における寸法LA2で表される。
The back surface corner chipping A is, as shown in FIG. 4A, a corner chipping formed at the corner portion of the chip (processed material) cut out in a rectangular shape.
Further, as shown in FIG. 4B, the size (dimension) of the back surface angle chip A is represented by the dimension LA1 in the cutting direction and the dimension LA2 in the cutting orthogonal direction.
また、表面チッピングBは、図4(A)に示すように、切断加工によって、チップ(被加工材)の表面に生じたカーフ端面からチップ表面に沿って内方に向かって生じたチッピングである。
また、表面チッピングサイズLBは、図4(B)に示すように、チップ(被加工材)に生じた表面チッピングのカーフ端面から表面チッピングBの先端部分までの大きさ(寸法)である。
Further, as shown in FIG. 4A, the surface chipping B is chipping generated inward along the chip surface from the calf end face generated on the surface of the chip (workpiece) by the cutting process. ..
Further, as shown in FIG. 4B, the surface chipping size LB is a size (dimension) from the calf end surface of the surface chipping generated on the chip (work material) to the tip portion of the surface chipping B.
また、同様に、裏面チッピングCは、図4(A)に示すように、切断加工によって、チップ(被加工材)の表面に生じたカーフ端面からチップ裏面に沿って内方に向かって生じたチッピングである。
また、裏面チッピングサイズLCは、図4(B)に示すように、チップ(被加工材)に生じた裏面チッピングのカーフ端面から裏面チッピングCの先端部分までの大きさ(寸法)である。
Similarly, as shown in FIG. 4A, the back surface chipping C is generated inward along the back surface of the chip from the calf end surface generated on the surface of the chip (workpiece) by the cutting process. It's chipping.
Further, as shown in FIG. 4B, the back surface chipping size LC is a size (dimension) from the calf end surface of the back surface chipping generated on the chip (work material) to the tip end portion of the back surface chipping C.
<実施例1>
(1)硼化チタン(TiB2)フィラーの平均粒径による切断品位への影響
実施例1では、レジンボンド相20にフィラーとして分散される硼化チタン(TiB2)の平均粒径を変化させて、平均粒径と切断品位(裏面角欠けの有無又は寸法、裏面チッピングの有無、又はそれらの寸法)、主軸電流値(切断抵抗の大きさ)との関係について確認した。
<Example 1>
(1) Effect of the average particle size of the titanium boborized (TiB 2 ) filler on the cutting quality In Example 1, the average particle size of the titanium boried (TiB 2 ) dispersed as a filler in the
具体的には、粒度#600のダイヤモンドからなる砥粒30がレジンボンド相20に分散された、外径:φ56mm、内径(取付孔の直径):40mm、厚さ:0.15mmのブレード本体10を有する切断用ブレード100を用いて切断試験を実施した。
これら切断用ブレードのうち、硼化チタン(TiB2)のフィラー40を混入させなかったものを比較例(ベースブレード)とした。
また、フィラー40として、硼化チタン(TiB2)を分散させたものを本発明例1~6とした。実施例1では、フィラー40として硼化チタン(TiB2)のみを使用した。
Specifically, the
Among these cutting blades, those without the
Further, as the
実施例1で評価した比較例、本発明例1~6における、硼化チタン(TiB2)の平均粒径は、以下に示すとおりである。
比較例 : ベースブレード(#600レジンブレード(56D/40H/0.15)
本発明例1 : ベースブレード + 硼化チタン(TiB2)フィラー(1μm)
本発明例2 : ベースブレード + 硼化チタン(TiB2)フィラー(5μm) 本発明例3 : ベースブレード + 硼化チタン(TiB2)フィラー(10μm)
本発明例4 : ベースブレード + 硼化チタン(TiB2)フィラー(15μm)
本発明例5 : ベースブレード + 硼化チタン(TiB2)フィラー(20μm)
本発明例6 : ベースブレード + 硼化チタン(TiB2)フィラー(30μm)
本発明例1~6におけるフィラー40の含有量は、ブレード本体10に対して体積比率で35vol%に設定した。
The average particle size of titanium boride (TiB 2 ) in Comparative Examples 1 to 6 of the present invention evaluated in Example 1 is as shown below.
Comparative example: Base blade (# 600 resin blade (56D / 40H / 0.15))
Example 1: Base blade + Titanium diboride (TiB 2 ) filler (1 μm)
Example 2: Base blade + Titanium diboride (TiB 2 ) filler (5 μm) Example 3: Base blade + Titanium diboride (TiB 2 ) filler (10 μm)
Example 4: Base blade + Titanium diboride (TiB 2 ) filler (15 μm)
Example 5 of the present invention: Base blade + Titanium diboride (TiB 2 ) filler (20 μm)
Example 6: Base blade + Titanium diboride (TiB 2 ) filler (30 μm)
The content of the
ここで、ベースブレードは、フェノール樹脂からなるレジンボンド相20に、超砥粒(砥粒)30として、#600のダイヤモンド超砥粒を分散させたレジンブレードである。なお、ブレード本体に対するダイヤモンド超砥粒の含有率は12.5vol%である。
Here, the base blade is a resin blade in which diamond superabrasive grains of # 600 are dispersed as superabrasive grains (abrasive grains) 30 in a
また、切断条件は、以下のとおりである。
〔切断条件〕
ワーク(被切断材):石英(100mm×100mm×t0.5mm)
フランジ:φ49.6mm
主軸回転数:20000min-1
送り速度:5mm/sec
The cutting conditions are as follows.
[Cut condition]
Work (material to be cut): Quartz (100 mm x 100 mm x t0.5 mm)
Flange: φ49.6 mm
Spindle speed: 20000min- 1
Feed rate: 5 mm / sec
そして、被切断材Wを切断して得られたチップに関して、切断されたチップの矩形形状の四隅の角部のいずれか一か所の裏面角欠けAの有無、裏面角欠けAがある場合は、裏面角欠けAの切断方向寸法LA1、切断直行寸法LA2のうち、大きいほうの寸法を記載した。
また、裏面チッピングCが複数ある場合は、裏面チッピングCのうち、最も大きいチッピングサイズ(寸法)LCを記載した。
また、切断抵抗を示すものとして、切断加工時の主軸電流値について確認した。
ここで、実施例1では、チップ(被切断材)が石英であることから、裏面チッピングサイズLC>表面チッピングサイズLBとなることが一般的であり、裏面チッピングサイズLCについてのみ確認した。
Then, with respect to the chip obtained by cutting the material W to be cut, the presence or absence of the back surface corner chipping A at any one of the four corners of the rectangular shape of the cut chip, and the case where the back surface corner chipping A is present. , The larger dimension of the cutting direction dimension LA1 and the cutting orthogonal dimension LA2 of the back surface corner chipping A is described.
When there are a plurality of back surface chippings C, the largest chipping size (dimension) LC among the back surface chipping Cs is described.
In addition, the spindle current value during cutting was confirmed as an indicator of cutting resistance.
Here, in Example 1, since the chip (material to be cut) is quartz, it is common that the back surface chipping size LC> the front surface chipping size LB, and only the back surface chipping size LC is confirmed.
表1は、実施例1において、切断ブレード用ブレード100の使用を開始した加工初期(1枚目)における被切断材Wの切断品位及び主軸電流値を示している。
表2は、切断加工により切断用ブレード100が径方向に2mm摩耗した段階における被切断材Wの切断品位及び主軸電流値を示している。
また、表3は、切断用ブレード100が径方向に2mm摩耗した段階と、加工初期における被切断材Wの切断品位及び主軸電流値の差を示している。
Table 1 shows the cutting grade and the spindle current value of the material W to be cut at the initial stage of processing (first sheet) when the
Table 2 shows the cutting grade and the spindle current value of the material W to be cut at the stage where the
Further, Table 3 shows the difference between the cutting grade and the spindle current value of the material W to be cut at the stage where the
以下、表1~表3を参照して、実施例1における硼化チタン(TiB2)フィラーの平均粒度に関する切断試験結果について説明する。
実施例1の切断試験結果は、表1~表3に示すとおりである。
Hereinafter, with reference to Tables 1 to 3, the cutting test results regarding the average particle size of the titanium diboride (TiB 2 ) filler in Example 1 will be described.
The cutting test results of Example 1 are as shown in Tables 1 to 3.
〔裏面角欠け〕
表1、表2に示すように、比較例では、裏面角欠けが加工初期にはないものの、2mm摩耗段階では150μmの裏面角欠けが見つかった。
一方、本発明例1~4では、裏面角欠けは発生しなかった。
また、本発明例5では、加工初期は裏面角欠けがないものの、2mm摩耗段階では30μmの裏面角欠けが見つかった。
また、本発明例6では、加工初期に25μmの裏面角欠けが生じており、2mm摩耗段階では裏面角欠けは33μmまで成長した。なお、裏面角欠けの一般的な許容基準が30μmであることを考慮すると、本発明例6は、許容基準をわずかにオーバーしている。
以上のように、本発明例1~6では、裏面角欠けが小さく抑えられており、良好な加工品位が確保されている。
[Backside corner missing]
As shown in Tables 1 and 2, in the comparative example, the back surface corner chipping was not found at the initial stage of processing, but the back surface corner chipping of 150 μm was found at the 2 mm wear stage.
On the other hand, in Examples 1 to 4 of the present invention, the back surface corner chipping did not occur.
Further, in Example 5 of the present invention, although there was no backside corner chipping at the initial stage of processing, a backside corner chipping of 30 μm was found at the 2 mm wear stage.
Further, in Example 6 of the present invention, a back surface corner chipping of 25 μm occurred at the initial stage of processing, and the back surface corner chipping grew to 33 μm at the 2 mm wear stage. Considering that the general permissible standard for chipping the back surface angle is 30 μm, Example 6 of the present invention slightly exceeds the permissible standard.
As described above, in Examples 1 to 6 of the present invention, the backside corner chipping is suppressed to a small size, and good processed quality is ensured.
また、表3に示すように、加工初期の状態に対する切断用ブレード100が2mm摩耗した段階の差が、比較例では150μmであるが、本発明例1~5では0~30μmであり、本発明例6では8μmである。したがって、本発明例1~6では、加工初期から2mm摩耗時に移行する際の変化量が非常に小さく、寿命近くになっても高品位な切断が可能であることがわかる。
Further, as shown in Table 3, the difference in the stage where the
裏面角欠けの許容基準が30μmであることを考慮すると、本発明例では、2mm摩耗段階の切断品位が確保されていないことになるが、寿命の基準を短縮するか、切断条件を見直せば、許容基準を充分に満足できると推測される。
したがって、本発明例1~6の切断用ブレードは、長時間切断した場合の加工品位が比較例に比べて大幅に改善していることがわかる。
Considering that the allowable standard for chipping the back surface is 30 μm, the cutting quality at the 2 mm wear stage is not ensured in the example of the present invention, but if the life standard is shortened or the cutting conditions are reviewed, It is presumed that the acceptance criteria can be fully satisfied.
Therefore, it can be seen that the cutting blades of Examples 1 to 6 of the present invention have significantly improved processing quality when cut for a long time as compared with Comparative Examples.
〔裏面チッピング〕
表1、表2に示すように、比較例では、裏面チッピングサイズが加工初期で11μm、2mm摩耗段階では25μmであった。
一方、本発明例1~6では、加工初期は裏面チッピングサイズが7~20μm、2mm摩耗段階では最大チッピングサイズが8~18μmであった。
以上のように、比較例では、加工初期は裏面チッピングサイズは小さいが、2mm摩耗段階では裏面チッピングサイズが25μmと大きかった。また、本発明例1~6では、加工初期、2mm摩耗段階の裏面チッピングサイズがそれぞれ20μm、18μmであり、裏面チッピングサイズが小さく抑えられ、良好な加工品位が確保されることが分かった。
また、表3に示すように、加工初期の状態に対する切断用ブレード100が2mm摩耗した段階の差が、比較例では14μmであるが、本発明例1~6では-2~2μmであり、本発明例1~6は、比較例に比べて、寿命近くになっても切断品位に大きな変化がなく、切断品位が大幅に向上していることが確認できた。
[Back side chipping]
As shown in Tables 1 and 2, in the comparative example, the back surface chipping size was 11 μm at the initial stage of processing and 25 μm at the 2 mm wear stage.
On the other hand, in Examples 1 to 6 of the present invention, the back surface chipping size was 7 to 20 μm at the initial stage of processing, and the maximum chipping size was 8 to 18 μm at the 2 mm wear stage.
As described above, in the comparative example, the back surface chipping size was small at the initial stage of processing, but the back surface chipping size was as large as 25 μm at the 2 mm wear stage. Further, in Examples 1 to 6 of the present invention, it was found that the back surface chipping size at the initial stage of processing and the 2 mm wear stage was 20 μm and 18 μm, respectively, the back surface chipping size was suppressed to a small size, and good processed quality was ensured.
Further, as shown in Table 3, the difference in the stage where the
〔主軸電流値〕
表1、表2に示すように、比較例では、主軸電流値が加工初期に2.5Aであるが、2mm摩耗段階には3.3Aである。したがって、比較例では、加工初期に比較して2mm摩耗時に主軸電流値が0.8A増加している。
一方、本発明例1~6では、加工初期の主軸電流値は2.3~3.1Aであり、2mm摩耗時には主軸電流値は2.3~3.1Aである。本発明例5は、加工初期、2mm摩耗時の主軸電流値がともに3.1Aと大きいものの加工初期から径方向に2mm摩耗した際に変化はしておらず切断抵抗は維持されている。
すなわち、比較例では切断ブレードの切断抵抗が大幅に増加しているのに対して、本発明例5は維持されており、寿命近くになっても切断抵抗が大きく変化しないことが確認できた。
また、主軸電流値(切断抵抗)の変化の許容範囲を0.5Aとした場合、比較例は不適合であるといえる。
以上のように、本発明例1~6は、2mm摩耗段階の切断抵抗が、比較例に比較して小さく、しかも切断抵抗の変化が小さいことから、耐摩耗性が大幅に改善していることがうかがえる。
[Main shaft current value]
As shown in Tables 1 and 2, in the comparative example, the spindle current value is 2.5 A at the initial stage of machining, but 3.3 A at the 2 mm wear stage. Therefore, in the comparative example, the spindle current value increases by 0.8 A when worn by 2 mm as compared with the initial stage of machining.
On the other hand, in Examples 1 to 6 of the present invention, the spindle current value at the initial stage of machining is 2.3 to 3.1 A, and the spindle current value is 2.3 to 3.1 A at the time of 2 mm wear. In Example 5 of the present invention, although the spindle current value at the initial stage of machining and 2 mm wear is as large as 3.1 A, there is no change when 2 mm wear is performed in the radial direction from the initial stage of machining, and the cutting resistance is maintained.
That is, in the comparative example, the cutting resistance of the cutting blade was significantly increased, whereas the example 5 of the present invention was maintained, and it was confirmed that the cutting resistance did not change significantly even when the life was approached.
Further, when the allowable range of change of the spindle current value (cutting resistance) is set to 0.5 A, it can be said that the comparative example is incompatible.
As described above, in Examples 1 to 6 of the present invention, the cutting resistance at the 2 mm wear stage is smaller than that of the comparative example, and the change in cutting resistance is small, so that the wear resistance is significantly improved. You can see.
以上のことから、硼化チタン(TiB2)の平均粒径については、本発明例1~6の範囲において、裏面角欠け、裏面チッピング、主軸電流値(切断抵抗)のいずれに関しても良好であり、硼化チタン(TiB2)からなるフィラーの平均粒径を5μm以上30μm以下とすることで、格別な効果を奏することが確認できた。 From the above, regarding the average particle size of titanium boride (TiB 2 ), in the range of Examples 1 to 6 of the present invention, the back surface angle chipping, the back surface chipping, and the spindle current value (cutting resistance) are all good. It was confirmed that a special effect was exhibited by setting the average particle size of the filler made of titanium boride (TiB 2 ) to 5 μm or more and 30 μm or less.
<実施例2>
硼化チタン(TiB2)フィラーの含有率による切断品位への影響
実施例2では、レジンボンド相20にフィラーとして分散された硼化チタン(TiB2)のブレード本体10に対する体積の割合(含有率(体積比率))を変化させて、硼化チタン(TiB2)フィラーの含有率と切断品位(チップの裏面角欠け、表面チッピングサイズ、裏面チッピングサイズ、主軸電流値(切断抵抗)の関係について確認した。
<Example 2>
Effect of Titanium Boron (TiB 2 ) Filler Content on Cutting Quality In Example 2, the volume ratio (content rate) of the titanium boron (TiB 2 ) dispersed as a filler in the
具体的には、粒度#800のダイヤモンドからなる砥粒30がレジンボンド相20に分散された、外径:φ56mm、内径(取付孔の直径):40mm、厚さ:0.1mmのブレード本体10を有する切断用ブレード100を用いて切断試験を実施した。
これら切断用ブレードのうち、硼化チタン(TiB2)のフィラー40を混入させなかったものを比較例(ベースブレード)とした。
また、フィラー40として、硼化チタン(TiB2)を分散させたものを本発明例7~12とした。
そして、本発明例7~12における、ブレード本体10全体の体積に対するフィラー40の体積の割合(フィラー40の含有率)は15~60vol%とした。
具体的な含有量は以下に示すとおりである。
この実施例では、フィラー40として硼化チタン(TiB2)のみを使用した。
Specifically, the
Among these cutting blades, those without the
Further, as the
The ratio of the volume of the filler 40 (the content of the filler 40) to the volume of the
The specific content is as shown below.
In this example, only titanium boride (TiB 2 ) was used as the
比較例 : ベースブレード(#800レジンブレード(56D/40H/0.1t)
本発明例7 : ベースブレード + フィラー含有率15vol%
本発明例8 : ベースブレード + フィラー含有率20vol%
本発明例9 : ベースブレード + フィラー含有率30vol%
本発明例10 : ベースブレード + フィラー含有率40vol%
本発明例11 : ベースブレード + フィラー含有率50vol%
本発明例12 : ベースブレード + フィラー含有率60vol%
本発明例7~12のフィラー40の平均粒径は5μmとした。
Comparative example: Base blade (# 800 resin blade (56D / 40H / 0.1t)
Example 7 of the present invention: Base blade + filler content 15 vol%
Example 8 of the present invention: Base blade +
Example 9 of the present invention: Base blade +
Example 10 of the present invention: Base blade +
Example 11 of the present invention: Base blade + filler content 50 vol%
Example 12 of the present invention: Base blade + filler content 60 vol%
The average particle size of the
ここで、ベースブレードは、フェノール樹脂からなるレジンボンド相20に、超砥粒(砥粒)30として、#800のダイヤモンド超砥粒を分散させたレジンブレードである。なお、ブレード本体に対するダイヤモンド超砥粒の平均粒径は5μmである。
Here, the base blade is a resin blade in which diamond superabrasive grains of # 800 are dispersed as superabrasive grains (abrasive grains) 30 in a
切断条件は、以下のとおりである。
〔切断条件〕
ワーク(被切断材):アルカリガラス(100mm×100mm×t0.5mm)
フランジ:φ52mm
主軸回転数:15000min-1
送り速度:10mm/sec
The disconnection conditions are as follows.
[Cut condition]
Work (material to be cut): Alkaline glass (100 mm x 100 mm x t0.5 mm)
Flange: φ52 mm
Spindle speed: 15000min- 1
Feed rate: 10 mm / sec
そして、被切断材Wを切断して得られたチップに関して、切断されたチップの矩形形状の四隅の角部のいずれか一か所の裏面角欠けAの有無、裏面角欠けAがある場合は、裏面角欠けAの切断方向寸法LA1、切断直行寸法LA2のうち、大きいほうの寸法を記載した。
また、表面チッピングBが複数ある場合は、表面チッピングBのうち、最も大きい表面チッピングサイズ(寸法)LBを記載した。
また、裏面チッピングCが複数ある場合は、裏面チッピングCのうち、最も大きい裏面チッピングサイズ(寸法)LCを記載した。
また、切断抵抗を示すものとして、切断加工時の主軸電流値について確認した。
ここで、実施例2では、チップ(被切断材)がアルカリガラスであることから、裏面チッピングサイズLC>表面チッピングサイズLBとは限らないので、表面チッピングサイズLB、裏面チッピングサイズLCの双方について確認した。
Then, with respect to the chip obtained by cutting the material W to be cut, the presence or absence of the back surface corner chipping A at any one of the four corners of the rectangular shape of the cut chip, and the case where the back surface corner chipping A is present. , The larger dimension of the cutting direction dimension LA1 and the cutting orthogonal dimension LA2 of the back surface corner chipping A is described.
When there are a plurality of surface chipping B, the largest surface chipping size (dimension) LB among the surface chipping B is described.
When there are a plurality of back surface chippings C, the largest back surface chipping size (dimension) LC among the back surface chippings C is described.
In addition, the spindle current value during cutting was confirmed as an indicator of cutting resistance.
Here, in Example 2, since the chip (material to be cut) is alkaline glass, the back surface chipping size LC> the front surface chipping size LB is not always satisfied. Therefore, both the front surface chipping size LB and the back surface chipping size LC are confirmed. bottom.
表4は、実施例2における切断ブレード100による加工初期の状態を示す表である。 また、表4は切断加工により切断用ブレード100が2mm摩耗した段階における状態を示す表である。また、表6は、加工初期の状態に対する切断用ブレード100が2mm摩耗した段階の差を示す表である。
Table 4 is a table showing the initial state of machining by the
以下、表4~表6を参照して、実施例2における硼化チタン(TiB2)フィラーの含有率に関する切断試験結果について説明する。
実施例2の切断結果は、表4~表6に示すとおりである。
Hereinafter, with reference to Tables 4 to 6, the cutting test results regarding the content of the titanium diboride (TiB 2 ) filler in Example 2 will be described.
The cutting results of Example 2 are as shown in Tables 4 to 6.
〔裏面角欠け〕
表4、表5に示すように、比較例では、裏面角欠けが加工初期にはないものの、2mm摩耗段階では180μmの裏面角欠けが見つかった。
また、本発明例7では、加工初期に53μmの裏角欠けが発生し、2mm摩耗段階では49μmの裏角欠けが見つかった。
また、本発明例12では、加工初期に41μmの裏面角欠けが発生し、2mm摩耗段階で51μmの裏角欠けが発生した。
一方、本発明例8~11では、加工初期、2mm摩耗段階のいずれにおいても、裏角欠けは発生しなかった。
以上のように、本発明例8~11では、裏面角欠けがなく、良好な加工品位が確保された。
しかしながら、表6に示すように、本発明例7、12は、裏面角欠けの大きさがあまり変化しておらず、しかも比較例の180μmと比較すると非常に小さく、本発明例7、12については、寿命が近づいても加工品位に大きな変化がないことが確認できた。
[Backside corner missing]
As shown in Tables 4 and 5, in the comparative example, the back surface corner chipping was not found at the initial stage of processing, but the back surface corner chipping of 180 μm was found at the 2 mm wear stage.
Further, in Example 7 of the present invention, a back corner chipping of 53 μm occurred at the initial stage of processing, and a back corner chipping of 49 μm was found at the 2 mm wear stage.
Further, in Example 12 of the present invention, a back surface angle chipping of 41 μm occurred at the initial stage of processing, and a back surface angle chipping of 51 μm occurred at the 2 mm wear stage.
On the other hand, in Examples 8 to 11 of the present invention, the back angle chipping did not occur at any of the initial processing stages and the 2 mm wear stage.
As described above, in Examples 8 to 11 of the present invention, there was no backside corner chipping, and good processed quality was ensured.
However, as shown in Table 6, in Examples 7 and 12 of the present invention, the size of the back surface angle chipping did not change so much, and moreover, it was very small compared to 180 μm of Comparative Example. It was confirmed that there was no significant change in the processed quality even when the service life was approaching.
〔表面チッピング〕
表4、表5に示すように、比較例では、表面チッピングサイズが加工初期で20μm、2mm摩耗段階では36μmであった。
以上のように、比較例では、加工初期は表面チッピングサイズが小さいものの、2mm摩耗段階では約1.8倍に増大した。
一方、本発明例7~12では、表面チッピングサイズは加工初期に15~24μm、2mm摩耗段階に18~24μmであり、一般的な許容基準30μmを充分に満足することがわかった。
以上のように、比較例では、加工初期は表面チッピングサイズは小さいが、2mm摩耗段階では大きく、しかも2mm摩耗段階での変化率が大きいことが確認できた。
また、本発明例7~12では、加工初期、2mm摩耗段階ともに、表面チッピングサイズが小さく抑えられ、寿命近くになっても切断品位に大きな変化がなく、切断品位が大幅に向上していることが確認できた。
[Surface chipping]
As shown in Tables 4 and 5, in the comparative example, the surface chipping size was 20 μm at the initial stage of machining and 36 μm at the 2 mm wear stage.
As described above, in the comparative example, the surface chipping size was small at the initial stage of processing, but increased by about 1.8 times at the 2 mm wear stage.
On the other hand, in Examples 7 to 12 of the present invention, the surface chipping size was 15 to 24 μm at the initial stage of processing and 18 to 24 μm at the 2 mm wear stage, and it was found that the general allowable standard of 30 μm was sufficiently satisfied.
As described above, in the comparative example, it was confirmed that the surface chipping size was small at the initial stage of machining, but was large at the 2 mm wear stage, and the rate of change at the 2 mm wear stage was large.
Further, in Examples 7 to 12 of the present invention, the surface chipping size is kept small at both the initial processing stage and the 2 mm wear stage, the cutting quality does not change significantly even near the end of the service life, and the cutting quality is significantly improved. Was confirmed.
〔裏面チッピング〕
表4、表5に示すように、比較例では、裏面チッピングサイズが加工初期で30μm、2mm摩耗段階では61μmであった。
以上のように、比較例では、加工初期では、一般的な許容基準30μmを満足するものの、2mm摩耗段階では許容基準30μmを満足することができず、しかも2mm摩耗段階での変化率が約2倍と大きいことが確認できた。
また、本発明例7は、加工初期に29μm、2mm摩耗段階で31μmであり、2mm摩耗段階では一般的な許容基準30μmをわずかに満足していない。
また、本発明例9は、加工初期に32μm、2mm摩耗段階で30μmであり、加工初期に許容基準30μmをわずかに満足していない。
また、本発明例12は、加工初期に39μm、2mm摩耗段階に40μmであり、加工初期、2mm摩耗段階のいずれにおいても許容基準30μmをわずかに満足していない。
一方、本発明例8、10、11では、表面チッピングは加工初期に25~26μm、2mm摩耗段階で28μm~29μmであり、許容基準30μmを満足している。
以上のように、比較例では、加工初期は表面チッピングサイズは小さいが、2mm摩耗段階では大きく、しかも2mm摩耗段階での変化率が大きいことが確認できた。
また、本発明例7~12では、加工初期、2mm摩耗段階ともに、裏面チッピングサイズがわずかに超える場合があるものの、寿命近くになっても切断品位に大きな変化がなく、切断品位が大幅に向上していることが確認できた。
[Back side chipping]
As shown in Tables 4 and 5, in the comparative example, the back surface chipping size was 30 μm at the initial stage of machining and 61 μm at the 2 mm wear stage.
As described above, in the comparative example, although the general allowable standard of 30 μm is satisfied at the initial stage of machining, the allowable standard of 30 μm cannot be satisfied at the 2 mm wear stage, and the rate of change at the 2 mm wear stage is about 2. It was confirmed that it was twice as large.
Further, Example 7 of the present invention is 29 μm at the initial stage of machining and 31 μm at the 2 mm wear stage, and does not slightly satisfy the general allowable standard of 30 μm at the 2 mm wear stage.
Further, Example 9 of the present invention is 32 μm at the initial stage of processing and 30 μm at the 2 mm wear stage, and does not slightly satisfy the allowable standard of 30 μm at the initial stage of processing.
Further, Example 12 of the present invention is 39 μm at the initial stage of machining and 40 μm at the 2 mm wear stage, and does not slightly satisfy the allowable standard of 30 μm at any of the initial machining stage and the 2 mm wear stage.
On the other hand, in Examples 8, 10 and 11 of the present invention, the surface chipping is 25 to 26 μm at the initial stage of processing and 28 μm to 29 μm at the 2 mm wear stage, which satisfies the allowable standard of 30 μm.
As described above, in the comparative example, it was confirmed that the surface chipping size was small at the initial stage of machining, but was large at the 2 mm wear stage, and the rate of change at the 2 mm wear stage was large.
Further, in Examples 7 to 12 of the present invention, although the back surface chipping size may slightly exceed the back surface chipping size at the initial processing stage and the 2 mm wear stage, the cutting quality does not change significantly even near the end of the service life, and the cutting quality is significantly improved. I was able to confirm that it was done.
〔主軸電流値〕
表3、表4に示すように、比較例では主軸電流値が加工初期に2.4Aであるが、2mm摩耗段階では3.3Aである。したがって、比較例では、加工初期に比較して2mm摩耗段階で0.9A(32%)増加しており、許容可能な基準0.5を超えていることが確認できた。
一方、本発明例7~12では、主軸電流値は加工初期に2.3~3.0Aであり、2mm摩耗時には主軸電流値は2.3~2.9Aである。
また、表6に示すように、本発明例7~12では、主軸電流値(切断抵抗)の変化が-0.1~0.1Aで、ほとんど変化しておらず、寿命近くになっても切断抵抗に大きな変化がないことが確認できた。
以上のように、本発明例7~12は、比較例に比較して、2mm摩耗段階での切断抵抗が小さく、寿命近くになっても切断抵抗に大きな変化がないことが確認できた。
[Main shaft current value]
As shown in Tables 3 and 4, in the comparative example, the spindle current value is 2.4 A at the initial stage of machining, but 3.3 A at the 2 mm wear stage. Therefore, in the comparative example, it was confirmed that the increase was 0.9 A (32%) at the 2 mm wear stage as compared with the initial stage of machining, and the allowable standard of 0.5 was exceeded.
On the other hand, in Examples 7 to 12 of the present invention, the spindle current value is 2.3 to 3.0 A at the initial stage of machining, and the spindle current value is 2.3 to 2.9 A at the time of 2 mm wear.
Further, as shown in Table 6, in Examples 7 to 12 of the present invention, the change in the spindle current value (cutting resistance) is −0.1 to 0.1 A, which is almost unchanged, even when the life is near. It was confirmed that there was no significant change in the cutting resistance.
As described above, it was confirmed that in Examples 7 to 12 of the present invention, the cutting resistance at the 2 mm wear stage was smaller than that in the comparative example, and the cutting resistance did not change significantly even when the life was approached.
以上のことから、硼化チタン(TiB2)の平均粒径を変化させた場合、本発明例7~12の範囲が、裏面角欠け、表面チッピング、裏面チッピング、主軸電流値(切断抵抗)のいずれに関しても良好であり、硼化チタン(TiB2)の含有率は20%以上60%以下に設定することで、格別顕著な効果を奏することが確認できた。 From the above, when the average particle size of titanium boride (TiB 2 ) is changed, the range of Examples 7 to 12 of the present invention is the backside angle chipping, front surface chipping, back surface chipping, and spindle current value (cutting resistance). All of them were good, and it was confirmed that by setting the content of titanium boride (TiB 2 ) to 20% or more and 60% or less, a particularly remarkable effect was exhibited.
本発明に係る切断用ブレードによれば、脆性材料を長時間にわたって高品位に切断することができるので、産業状利用可能である。 According to the cutting blade according to the present invention, the brittle material can be cut into high quality over a long period of time, so that it can be used industrially.
10 ブレード本体
11 外周面(外周部)
11A 切れ刃
20 レジンボンド相
30 砥粒
40 フィラー
100 切断用ブレード
10
Claims (3)
前記ブレード本体は、
円板状に形成され樹脂からなるレジンボンド相と、
前記レジンボンド相に分散される砥粒と、
前記レジンボンド相に分散されフィラーと、
前記レジンボンド相の外周部に配置される切れ刃と、
を備え、
前記フィラーは、
硼化チタン(TiB2)からなるフィラーを含んでいる
ことを特徴とする切断用ブレード。 The blade body rotated around the axis is a cutting blade that cuts the material to be cut by the cutting edge.
The blade body is
A resin bond phase formed in a disk shape and made of resin,
The abrasive grains dispersed in the resin bond phase and
Dispersed in the resin bond phase, the filler and
The cutting edge arranged on the outer peripheral portion of the resin bond phase and
Equipped with
The filler is
A cutting blade characterized by containing a filler made of titanium boride (TiB 2 ).
硼化チタン(TiB2)を含んだ前記フィラー全体の含有率は、
前記ブレード本体に対して20vol%以上50vol%以下である
ことを特徴とする切断用ブレード。 The cutting blade according to claim 1.
The content of the entire filler containing titanium boride (TiB 2 ) is
A cutting blade having a content of 20 vol% or more and 50 vol% or less with respect to the blade body.
前記硼化チタン(TiB2)からなるフィラーの平均粒径は1μm以上15μm以下である
ことを特徴とする切断用ブレード。 The cutting blade according to claim 1 or 2.
A cutting blade having an average particle size of 1 μm or more and 15 μm or less of the filler made of titanium boride (TiB 2 ).
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