JP4494590B2

JP4494590B2 - 薄刃ブレードの製造方法

Info

Publication number: JP4494590B2
Application number: JP2000164847A
Authority: JP
Inventors: 真一郎原田
Original assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP2001341077A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄刃ブレード及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、砥粒突出量が両側面で均一であり、かつ砥粒の自生作用が阻害されることがなく、切れ味に優れ、しかも粗い砥粒も使用できる薄刃ブレード、及びこのものを簡単な工程で効率よく製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコンウエーハやフェライトなどの電子材料、あるいはセラミックス、水晶、ガラスなどの硬脆材料の切断加工や溝入れ加工を高精度に行うために、電鋳薄刃ブレードが用いられている。
この電鋳薄刃ブレードは、耐摩耗性に優れ、寿命が長く、しかも極めて薄い刃厚も可能であるなどの特徴を有しているが、その反面、レジンボンド薄刃ブレードやメタルボンド薄刃ブレードと比較して、砥粒の自生作用が起きにくく、切れ味に劣るという欠点を有している。
上記電鋳薄刃ブレードの製造方法としては、一般に、アルミニウム又はステンレス鋼などの導電性金属からなる基板上に、電鋳法により超砥粒層を設けたのち、該基板を剥離若しくは機械加工、あるいは溶解などの方法で除去することにより、薄刃ブレードを作製する方法が用いられている。
しかしながら、このような製造方法においては、例えば（１）厚み方向にメッキによって超砥粒層を成長させるために、刃厚の厚いものは製作に時間がかかる、（２）メッキによる超砥粒層の成長側と基板側とで砥粒の突出量が異なる、（３）刃厚はラップ加工で制御するため、＃３２５よりも粗い砥粒ではラップ加工が困難であり、粗い砥粒を使用しにくい、などの問題があった。
また、基板側を化学的又は電気化学的に溶解して砥粒を突出させる方法（特開昭６２−２１８０６７号公報）、基板側に、再度電鋳法により、砥粒の一部が突出した超砥粒層を設ける方法（特開昭６３−１１２８１号公報）などが提案されている。しかしながら、これらの方法は、いずれも工程が煩雑であって、コストが高くつくのを免れないという欠点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、砥粒突出量が両側面で均一であり、かつ砥粒の自生作用が阻害されることがなく、切れ味に優れ、しかも粗い砥粒も使用できる薄刃ブレード、及びこのものを簡単な工程で効率よく製造する方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の優れた機能を有する薄刃ブレードを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム箔や銅箔などの軟質金属箔の両面に、電着により超砥粒層を設けてなる薄刃ブレードが、その目的に適合し得ること、そして、このものは特定の方法により、極めて簡単な工程で、効率よく製造し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）円筒状治具の端面に厚さ３〜１００μｍの軟質金属箔を固定し、外周方向に展張した状態でこの軟質金属箔の両面に超砥粒を電着して超砥粒層を設け、次いで該円筒状治具から、両面に超砥粒層を有する軟質金属箔を取り外したのち、所望の寸法に仕上げることを特徴とする薄刃ブレードの製造方法、
（２）軟質金属箔がアルミニウム箔又は銅箔である第１項記載の薄刃ブレードの製造方法、及び
（３）円筒状治具の端面に軟質金属箔を固定するとき、固定リングを円筒治具の外周にはめて固定する第１項又は第２項記載の薄刃ブレードの製造方法、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の薄刃ブレードは、軟質金属箔と、その両面に電着により設けられた超砥粒層とから構成されたものであって、上記軟質金属箔の材料としては、導電性を有する軟質金属が用いられ、特に得られる薄刃ブレードにおける砥粒の自生作用を阻害しないような摩耗しやすい金属材料が好適である。このような軟質金属箔としては、例えばアルミニウム箔及び銅箔などを好ましく挙げることができる。これらの中で、市販のアルミホイルは入手が容易で、かつ安価であるので、特に好適である。
上記軟質金属箔の厚みについては、特に制限はなく、製作するブレードの厚み及び砥粒の粒度に応じて適宜選択することができるが、一般には３〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍの範囲で選ばれる。
本発明においては、このような軟質金属箔の両面に電着により超砥粒層が設けられるが、該超砥粒としては、従来薄刃ブレードに使用されているダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒などを挙げることができる。これらの超砥粒は単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。この超砥粒の粒度については特に制限はなく、用途に応じて適宜選定することができるが、本発明の薄刃ブレードにおいては、従来の電鋳法による薄刃ブレードに比べて、粗い粒度も使用し得るので、例えばＪＩＳＢ４１３０に規定する粒度＃８０／１００のような粗い粒径を有する砥粒を用いることができるし、また小さい粒径については平均粒径が１０μｍ以下のものや、あるいは平均粒径が１μｍ以下のいわゆるサブミクロンの粒径であっても特に制限はなく用いることができる。
本発明においては、前述の軟質金属箔の両面に、上記超砥粒を電着して超砥粒層を設けることにより、薄刃ブレードが得られる。該超砥粒層は一般の電気メッキ法により単層に形成してもよいし、電鋳法により多層状に形成してもよい。該軟質金属箔の両面に設けられる超砥粒層の厚みは、製作する薄刃ブレードの厚み、及び使用する軟質金属箔の厚みや超砥粒の粒度に応じて適宜選択されるが、一般に薄刃ブレードの全体の厚みが２０〜５００μｍ、好ましくは５０〜１００μｍの範囲になるように選ばれる。
【０００６】
本発明の薄刃ブレードは、超砥粒層の間に軟質金属箔が介在されており、該軟質金属箔は、使用時に切粉などで容易に摩耗するため、砥粒の自生作用を阻害することがない。
本発明の薄刃ブレードの製造方法としては、前記性状を有する薄刃ブレードが得られる方法であればよく、特に制限はないが、以下に示す本発明の方法を用いることにより、簡単な工程で、効率よく所望の薄刃ブレードを製造することができる。
図１は、本発明の薄刃ブレードの製造方法を説明するための１例の断面図であって、本発明の方法においては、まず、円筒状治具１の端面に、軟質金属箔２を外周方向に展張した状態で、固定用リング３によって固定する。次いで、軟質金属箔２の両面に、超砥粒を電着して超砥粒層を設ける。次に、円筒状治具１から、両面に超砥粒層を有する軟質金属箔２を取り外したのち、所望の寸法に仕上げることにより、目的とする薄刃ブレードが得られる。この際、仕上げについては、一般に機械的又は電気的加工により、外径及び内径を所定の寸法に仕上げ、リング状の薄刃ブレードとされる。
上記の超砥粒を電着して、超砥粒層を設ける方法としては、前述したように、（１）一般の電気メッキ法により、単層の超砥粒層を形成させる方法、及び（２）電鋳法により、多層状の超砥粒層を形成させる方法を用いることができる。
まず、前記（１）の一般の電気メッキ法について説明する。
この方法においては、通常、まず軟質金属箔の両面に、ニッケルメッキなどを施して、下地メッキ層を形成させる。次いで、軟質金属箔に陰極を接続し、メッキ液に陽極を接続してメッキを行い、超砥粒を固着して単層の超砥粒層を形成させる。メッキする金属は、砥粒を固定することができるものであれば特に制限はなく、例えば、ニッケル、クロムなどを使用することができるが、ニッケルを特に好適に使用することができる。
次に、前記（２）の電鋳法について説明する。
この方法においては、銅、クロム、ニッケルなどの金属イオンを含み、かつ超砥粒を分散した電鋳浴中において、該軟質金属箔に陰極を接続すると共に、電鋳浴液に陽極を接続して通電することにより、軟質金属箔の両面に超砥粒と金属の電着を行い、所定の厚さまで砥粒層を成長させて、多層状の超砥粒層を形成させる。
電鋳浴液中の金属イオンとしては、硬度などの点から、ニッケルイオンが好ましい。なお、超砥粒層の厚さは電鋳時間によって調整される。
このような本発明の方法によれば、極めて簡単な工程で、砥粒突出量が両側面で均一である薄刃ブレードを、効率よく製造することができる。
図２は、本発明の薄刃ブレードにおける超砥粒層の異なる例の断面図であり、（ａ）は、軟質金属箔２の両面に、超砥粒４が単層に電着された状態を示し、一方（ｂ）は、軟質金属箔２の両面に、超砥粒５が多層状に電着された状態を示す。
【０００７】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
寸法が１００Ｄ−０.０６Ｔ−４０Ｈの薄刃ブレードを製作した。
内径１０２mmの円筒状治具の端面に、厚み５μｍのアルミニウム箔を外周方向に展張し、固定リングで固定した（図１参照）。
該アルミニウム箔の両面に、ニッケルメッキにより、厚み約３μｍの下地メッキ層を形成したのち、粒度１２／２５μｍのダイヤモンド砥粒をニッケルメッキにより単層に固定し、全体の厚みを６０μｍとした。
次に、両面に超砥粒層が設けられたアルミニウム箔を、治具から取り外し、ワイヤー放電加工により、内径４０mm、外径１００mmに仕上げ、寸法が１００Ｄ−０.０６Ｔ−４０Ｈの薄刃ブレードを得た。
このようにして得られた薄刃ブレードをスライサーに装着し、下記の条件で単結晶シリコンの切断を行った。
スライサー：不二越社製マイクロジェネレーターＳＭＧ２０
加工条件：回転速度１０,０００min^-1（周速度３,１４０ｍ／min）
切込み：１０mm
送り：１０mm／min
この結果、切れ味、切断精度ともに良好であった。
実施例２
実施例１において、アルミニウム箔として厚み１５μｍのものを、ダイヤモンド砥粒として粒度１０／２０μｍのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、寸法が１００Ｄ−０.０６Ｔ−４０Ｈの薄刃ブレードを製作し、性能を評価した。
その結果、切れ味、切断精度ともに良好であった。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の薄刃ブレードは、砥粒突出量が両側面で均一であり、かつ砥粒の自生作用が阻害されることがなく、切れ味に優れ、しかも粗い砥粒も使用できるなどの優れた特徴を有している。
また、本発明の方法によれば、上記薄刃ブレードを、極めて簡単な工程で効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の製造方法を説明するための一例の断面図である。
【図２】図２は、本発明の薄刃ブレードにおける超砥粒層の異なる例の断面図である。
【符号の説明】
１円筒状治具
２軟質金属箔
３固定用リング
４超砥粒
５超砥粒

Claims

円筒状治具の端面に厚さ３〜１００μｍの軟質金属箔を固定し、外周方向に展張した状態でこの軟質金属箔の両面に超砥粒を電着して超砥粒層を設け、次いで該円筒状治具から、両面に超砥粒層を有する軟質金属箔を取り外したのち、所望の寸法に仕上げることを特徴とする薄刃ブレードの製造方法。
軟質金属箔がアルミニウム箔又は銅箔である請求項１記載の薄刃ブレードの製造方法。
円筒状治具の端面に軟質金属箔を固定するとき、固定リングを円筒治具の外周にはめて固定する請求項１又は２記載の薄刃ブレードの製造方法。