JP2570513B2 - 金属切断チップソー用チップ材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば金属管を切断する
際に使用される金属切断機用チップソーの切刃部を構成
するチップ材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属材料の切断加工においては、従来よ
り、モータ等を駆動源として刃物を回転させる切断機が
用いられ、その刃物としては、砥石が主流を占めて来
た。一方、近年になり、金属製円板の外周に超硬合金材
よりなるチップを取り付けたチップソーも見られるよう
になった。

【０００３】前記砥石を刃材に用いた切断機による加工
では、 ｉ） 切断時に被削物と砥石との接触による火花及び赤
熱した金属切屑の飛散により周囲の可燃物による火災発
生の危険がある。 ii） 砥石の摩耗粉及び砥粒を固定しているボンドの燃
焼による悪臭が発生し、作業環境を悪化させ、作業者の
健康を損う危険性のある。等の理由から、砥石を使用し
ないで効率良く金属の切断が行える切刃の開発が強く要
望されている。

【０００４】この欠点を補う方法としては、砥石の代用
として、上記の如く、金属円板の外周に超硬合金材より
なるチップを接合したチップソーが近年使用されるよう
になってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在市
販されているチップソーは、未だユーザの期待する寿命
が得られないというのが現状であり、また超硬チップ
（以下チップと略す）が欠損して飛散するため、危険で
あるとの問題があった。本発明の目的は、従来に比べて
耐衝撃性を改善すると共に耐摩耗性を向上させ、切削寿
命の点で優れた金属切断チップソー用チップ材を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、金属切断用
チップソーの外周に焼結して取り付けられる切刃用チッ
プにおいて、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗの夫々の炭化物を必
須の成分とし、バインダー組成として、ＣｏまたはＮｉ
あるいはＣｏとＮｉとの合金をある一定範囲の比率で添
加すると共に炭化物粒子径の大きさを規定することによ
って達成される。

【０００７】

【作用】本発明者等は金属切断チップソー用チップ材の
組成について種々検討を重ね、実験の結果、前記組成よ
りなるチップ材を用いたチップソーは、従来市販のチッ
プソーに比べてその耐衝撃性、耐摩耗性に優れ、ひいて
はチップソーの寿命を大幅に延ばすことができることを
確認した。

【０００８】ここで、請求項１に示す成分組成中、Ｔ
ｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗよりなる夫々の炭化物を１３〜１９
％、３〜９％、１５〜１９％、３７〜５８％の範囲に限
定した理由は、請求項１に示す成分組成の中でも前記範
囲のものが特に耐摩耗性に優れ、前記範囲よりも成分が
少なすぎると若干耐摩耗性が低くなり、逆に前記範囲よ
りも成分が多くなると若干脆さが大きくなることが実験
により確認されたためである。

【０００９】一方、バインダーとして用いるＣｏまたは
ＮｉあるいはＣｏ＋Ｎｉの量を１１〜１６％とした理由
は、１１％以下では硬さが増し、耐摩耗性も向上する
が、若干靭性の低下がみられ、逆に１６％以上になると
チップの欠損は少なくなるが、耐摩耗性が若干低下する
ことが実験により確認されたためである。

【００１０】なお、本発明の応用例として、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｈｆ、Ｆｅ等の炭化物を若干の特性変更のた
め、あるいは不純物として故意に添加することができる
が、その量は、前記炭化物によって所望の特性を得る上
からも２％以下とすることが好ましいことが分った。

【００１１】また、バインダーとして用いるＣｏ量の５
０％まではＮｉに置き換えても優れた特性をほぼ付与で
きるが、安定した特性を維持するためにはＣｏのみとす
ることが望ましい。

【００１２】そして、前記組成範囲の中で最も好ましい
組成比は、チップソーの周速によっても異なるが、Ｔｉ
炭化物１３〜１４％、Ｔａ炭化物１５〜１６％、Ｎｂ炭
化物３〜６％、バインダーとしてのＣｏ１１〜１３％、
残りをＷの炭化物とした範囲であった。

【００１３】次に、請求項２に示す各種炭化物の粒度分
布について説明する。ここで、粒度とは、各種粉末を焼
結し達成した後に得られた炭化物の粒子径である。一般
に、同一バインダー量であれば粒子径の増大に伴い硬さ
は低下し、靭性が増加する傾向にあることは斯界におい
て周知の事実であるが、本発明者等は金属切削時の切刃
に対する負荷条件等を種々検討し、その最適範囲を検討
した結果、１μｍ未満の粒子が５％以下、１〜２μｍの
粒子が２０〜３０％、３μｍ以上の粒子が２５％以下、
残りは２〜３μｍの粒子で構成する粒度分布とするとき
非常に優れた切断寿命特性が得られることを見い出し
た。

【００１４】

【実施例】以下実施例図面を参照して本発明を説明す
る。図１は市販されている金属切断用チップソーと同一
形状で試作したチップソーの側面図であり、図１に符号
３で示す部位に本発明チップ材をロー材により接合した
後、市販品と同一形状に加工して直径６０ｍｍ、肉厚４
ｍｍの配管用パイプを切断し、市販品との寿命比較を行
った。

【００１５】図２（ａ）は市販の金属切断用チップソー
及び本発明チップ材を用いたチップソーによって鋼管を
切断した場合におけるチップソーの寿命を比較して示
し、図２（ｂ）は切断材の寸法を示す図であり、図２
（ａ）に示すように、市販チップソーは切断個数が約７
００〜１０００個であったのに対し、本発明チップ材を
用いたチップソーは２６００〜３０００個の切断がで
き、３〜４倍の寿命を示した。

【００１６】図３（ａ）は図２（ａ）に示すチップソー
寿命比較時におけるチップの欠損発生率を示し、図３
（ｂ）はチップソー寿命時におけるすくい面破損状態を
示す。図３（ａ）から明らかなように、チップソー寿命
時におけるチップの破損発生率は、市販品の場合、チッ
プすくい面の破壊面積が２０％以上のものでは全チップ
数の約５０％、またそれ以下のものでは１００％である
のに対し、本発明のチップ材では、チップすくい面の２
０％以上が欠けるような大きな欠損は見られず、２０％
程度以下の欠損も全歯数の約３０％であり、ほとんど摩
耗により切刃部の曲率が増大する理想的摩耗形態である
ことが確認できた。

【００１７】

【発明の効果】以上本発明によれば、従来に比べて耐衝
撃性を改善すると共に、耐摩耗性を向上させることによ
り、切削寿命の点で優れた金属切断チップソー用チップ
材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 市販されている金属切断用チップソーと同一
形状で試作したチップソーの側面図である。

【図２】 （ａ）は市販の金属切断用チップソー及び本
発明チップ材を用いたチップソーによって鋼管を切断し
た場合におけるチップソーの寿命を比較して示すグラ
フ、（ｂ）は切断材の寸法を示す側面図である。

【図３】 （ａ）は図２（ａ）に示すチップソー寿命比
較時におけるチップの欠損発生率を示すグラフ、（ｂ）
はチップソー寿命時におけるすくい面破損状態を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１はチップソー、２はチップソー取付け穴、３は切刃用
チップ、４はチップすくい面である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属切断用チップソーの外周にロー付け
   等によって取り付けられる切刃用チップにおいて、 Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗの夫々の炭化物を必須の成分と
   し、バインダー組成として、ＣｏまたはＮｉあるいはＣ
   ｏとＮｉとの合金を添加し、かつ炭化物の組成比率がＴ
   ｉ炭化物１３〜１９％、Ｎｂ炭化物３〜９％、Ｔａ炭化
   物１５〜１９％、Ｗ炭化物３７〜５８％であり、バイン
   ダーとしてのＣｏまたはＮｉあるいはＣｏ＋Ｎｉの量が
   １１〜１６％、その他の炭化物が存在する場合にはその
   合計が２％以下であることを特徴とする金属切断チップ
   ソー用チップ材。
2. 【請求項２】 チップ炭化物の粒子径分布を１μｍ未満
   のものが５％以下、１〜２μｍのものが２０〜３０％、
   ３μｍ以上のものが２５％以下、他は２〜３μｍとした
   ことを特徴とする請求項１記載の金属切断チッップソー
   用チップ材。