JP5789077B2 - 固定砥粒式ワイヤーソー及びその製造方法 - Google Patents
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特許文献2 特開2000−263452号号公報
特許文献3 特開2000−271872号公報
特許文献4 特公平4−4105号号公報
特許文献5 特開2003−334763号号公報
特許文献6 特開2006−123024号公報
ろう材の金属粉末と砥粒と有機バインダとを含むペースト状物質を作る工程、
このペースト状物質を金属製芯線の表面に塗布して金属粉末と砥粒とを金属製芯線の表面に定着させる工程、
この金属製芯線の表面に定着された金属粉末と砥粒とを加熱して、金属粉末を溶融させ、次いで凝固冷却する工程、
を含む固定砥粒式ワイヤーソーの製造方法である。
ワイヤーの金属製芯線は、所要の柔軟性を確保するために、線径をφ120μmの真鍮によって被覆されたピアノ線とした。
実施例2の固定砥粒式ワイヤーソーは、前記の実施例1において、ホウ素(B)を0.1%添加したろう材を用いた場合の結果である。この場合、あらかじめ砥粒2に錫もしくは銅等のろう材に対する濡れ性をよくするためのニッケルにより被覆したダイヤモンド砥粒を用いた。その他の構成は、実施例1の場合と同様である。Ni(もしくはCu)−B合金等の金属間化合物が形成すると予測されたが、粉末X線回折法では、特に該合金と同定するものは確認できなかった。しかし、スクラッチテストの結果から、ホウ素の添加によって、固着力は数〜10%程度増加することがわかった。
実施例3は、ろう材粉末とダイヤモンド砥粒、および有機アミン系活性ロジンを57.1:4.9:38(重量%)で含むものを、エタノールにより粘度を100〜1000Pa・sに調整したペーストを用いて実施した結果である。ペーストの分散混合には円筒容器の内壁及びブレードがジルコニア等のセラミックス材で作製されたプラネタリーミキサーを用いた。次いで、ワイヤー表面に均一に塗布するよう、該ペーストをディスペンサーによって20〜22μmの厚さになるよう塗布した。ピアノ線には銅を鍍金した市販のφ120μmのものを用いた。ろう材としては、ダイヤモンド砥粒と化学的に結合し易いTi成分を含む合金、つまりSn−3.9%Ag−0.6%Cu−0.1%Ti合金を実施例1の水アトマイズ法を用いて作製した。Tiは、酸素が存在すると酸化し、酸化チタンを析出し易く、そのために接着強度が低下する。従って、例えペースト内にロジンなどのフラックスが含まれていても、できる限り窒素などの不活性ガス中での作業が好ましいことがわかった。レーザー光照射による加熱操作については、実施例1と同様にした。得られた結果は、実施例1と同程度の引っ張り強度(2920MPa)を有するワイヤーソーとなることがわかった。
実施例3と相違する点は、アビエチン酸、パラストリン酸などのロジン酸からなるフラックスに対して5〜7重量%のエタノールで希釈したものを混和する点にある。この場合、フラックスは実施例3に比べて、ニッケルを被覆したダイヤモンド粒子の表面に付着し易くなり、フラックスが熱分解を開始する220〜300℃の温度域では、高い耐酸化性があることが確認された。その他の構成は前記の実施の形態と同様である。しかしながら、ろう付け後にフラックスを除去するという作業が必要になるため、フラックスの溶ける40〜60℃の温水処理を行った。よって、作業性から、レーザー照射位置と巻き取りボビンとの間にフラックスの洗浄装置を設けた。
2:砥粒
3:溶融固化層
3a:合金もしくは金属間化合物の層
5:被覆層
10:ペースト状物質
14:加熱手段
16:レーザー光照射装置
18:レーザー光
20、20a:固定砥粒式ワイヤーソー
Claims (3)
- 金属製芯線に真鍮からなる金属層で被覆する工程、
砥粒にニッケルからなる被覆層で被覆する工程、
錫、銀および銅からなり、溶融温度が300℃以下の合金である金属粉末と、前記被覆層を有する砥粒、およびロジン酸からなるフラックスを含む有機バインダとを含むペースト状物質を作る工程、
前記ペースト状物質を前記金属製芯線の金属層の表面に塗布して前記金属粉末と前記被覆層を有する砥粒とを該金属層の表面に定着させる工程、
前記金属製芯線の金属層の表面に定着された前記金属粉末と前記砥粒とを加熱して、前記金属粉末を溶融させ、該金属製芯線の金属層の表面に溶融固化層を形成するとともに該金属製芯線と砥粒との間に前記溶融した金属粉末、金属層の一部金属、及び被覆層の一部金属が互いに融合されてなる合金もしくは金属間化合物を生成し、次いで冷却する工程、
を含み前記合金もしくは金属間化合物の溶融温度が前記金属粉末の溶融温度より高い固定砥粒式ワイヤーソーの製造方法。 - 前記加熱がレーザー光であって、前記レーザー光が、照射により前記金属粉末が溶融して前記金属層及び/または前記被覆層とで前記砥粒の粒径の5〜40%の厚さの合金もしくは金属間化合物の層を形成するように調整されて照射され、
前記砥粒が化学的に前記金属製芯線に固着される請求項1に記載の固定砥粒式ワイヤーソーの製造方法。 - 前記砥粒が、ダイヤモンド砥粒、立方晶系BN砥粒、アルミナ砥粒、炭化珪素砥粒から選ばれたものである請求項1または2のいずれかに記載の固定砥粒式ワイヤーソーの製造方法。
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