JP7218042B2 - 性能を強化したタップドリル - Google Patents
性能を強化したタップドリル Download PDFInfo
- Publication number
- JP7218042B2 JP7218042B2 JP2020506233A JP2020506233A JP7218042B2 JP 7218042 B2 JP7218042 B2 JP 7218042B2 JP 2020506233 A JP2020506233 A JP 2020506233A JP 2020506233 A JP2020506233 A JP 2020506233A JP 7218042 B2 JP7218042 B2 JP 7218042B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- deposited
- coating
- drill
- hipims
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 31
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical group C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000000168 high power impulse magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G5/00—Thread-cutting tools; Die-heads
- B23G5/02—Thread-cutting tools; Die-heads without means for adjustment
- B23G5/06—Taps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0635—Carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0641—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3485—Sputtering using pulsed power to the target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/042—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
- B23B2228/36—Multi-layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G2200/00—Details of threading tools
- B23G2200/26—Coatings of tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G2225/00—Materials of threading tools, workpieces or other structural elements
- B23G2225/52—Titanium carbide
Description
本発明は、Ａｌ－Ｃｒ－Ｎの耐摩耗層と、耐摩耗層の上に堆積された摩擦低減層とを含む、性能が向上したタップドリル、およびタップドリルの製造方法に関する。
文献ＵＳ９５４０７２６ Ｂ２では、ドリルの少なくともヘッドをコーティングすることにより、ドリル、特にタップドリルおよびマイクロドリルの性能を改善することが提案されている。コーティングは、ドリル基板に直接適用され、少なくとも１つの窒化物および／または炭化物および／または酸化物の少なくとも１つの層と、ＨｉＰＩＭＳ層に設けられたアモルファスカーボンまたはＤＬＣ層を含む、少なくとも１つのＨｉＰＩＭＳコーティングを含む。ＨｉＰＩＭＳコーティングは（Ａｌ、Ｃｒ）Ｎ層にし得、ＤＬＣ層は金属含有ＤＬＣ層にし得る。ＵＳ９５４０７２６ Ｂ２に示されるドリルは、ステンレス鋼ワークピースの穿孔作業に使用できるが、工具寿命は比較的短い。
本発明の目的は、従来技術と比較して、ステンレス鋼ワークピースの穿孔作業において、より優れた性能と相対的な工具寿命を示すことができるコーティングタップドリルおよびタップドリルの製造方法を提供することである。特に、摩擦の低減と冷間圧接の低減特性に関して、より良い性能が得られる。
本発明の目的は、基材とコーティングとを含むタップドリルを提供することにより達成され、コーティングは、ドリルのヘッドを含む基板の少なくとも一部に堆積され、コーティングは、基板上に直接堆積された第１層と、第１層の上に堆積された第２層を含み、第１層はＨｉＰＩＭＳにより堆積された（Ａｌ、Ｃｒ）Ｎの耐摩耗層であり、第２層は摩擦低減層であり、その特徴は、
・第２層が、マグネトロンスパッタリング、好ましくは高出力インパルスマグネトロンスパッタリング（ＨｉＰＩＭＳ）タイプの物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスを使用して堆積した金属炭化物層または金属炭化物含有層であることである。
・第２層が、マグネトロンスパッタリング、好ましくは高出力インパルスマグネトロンスパッタリング（ＨｉＰＩＭＳ）タイプの物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスを使用して堆積した金属炭化物層または金属炭化物含有層であることである。
ＨｉＰＩＭＳ法は、用語ハイパワーパルスマグネトロンスパッタリング（ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｐｕｌｓｅｄ ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）のため、ＨＰＰＭＳ法としても知られている。
スパッタリング、特にＨｉＰＩＭＳによって生成されたコーティングは、特にアーク蒸着コーティングに後処理がない場合、アークによって生成されたコーティングに比べてはるかに優れた性能を示す。
ＨｉＰＩＭＳは、緻密で滑らかなコーティングを生成する可能性を提供する。図１に示すＡｌＣｒＮ＋ＷＣ／Ｃコーティングのようなコーティングは、１回の堆積で生成され得る。
好ましくは、摩擦低減層は、炭素含有窒化チタンもしくはチタン炭窒化物または炭化タングステンでドープされたダイヤモンド状炭素あるいは炭化タングステン層であることが好ましい。
本発明の好ましい実施形態によれば、金属炭化物層は炭化タングステン層であり得る、または大部分（５０原子％以上）の炭化タングステンを含み、好ましくは７０原子％以上、より好ましくは９０原子％以上の炭化タングステンを含む。
本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、金属炭化物層は炭化チタン層であり得る、または大部分（５０原子％以上）の炭化チタンを含み、好ましくは７０原子％以上、より好ましくは９０原子％以上の炭化チタンを含む。
好ましくは、第２層は、ＷＣ／Ｃタイプの層を含む炭化タングステンである。
本発明の目的は、請求項６に記載のタップドリルの製造方法を提供することにより達成される。
好ましくは、第２層は、ＷＣ／Ｃタイプの層を含む炭化タングステンであり、アルゴンおよび炭素含有ガス、好ましくはアセチレンガスを含む雰囲気中でＷＣターゲットのスパッタリングにより堆積される。
好ましくは、ＷＣターゲットのスパッタリングにはＨｉＰＩＭＳ技術が使用される。
好ましくは、第２層は、炭化チタン含有層であり、アルゴンおよび炭素含有ガス、好ましくはアセチレンガスを含む雰囲気中でＴｉまたはＴｉＣターゲットのスパッタリングにより堆積される。
好ましくは、ＴｉＣターゲットのＴｉのスパッタリングにはＨｉＰＩＭＳ技術が使用される。
図１は、本発明によるタップドリル１の写真を上部に示す。タップドリル１は、基板２とコーティング３を含む。コーティング３は、ドリル１のヘッドを含む基板２の少なくとも一部に堆積される。
コーティング３は、第１層４を含む。第１層４は、基板２上に直接堆積される。コーティング３は、第２層５を含む。第２層５は、第１層４上に堆積される。
第１層４は、（Ａｌ、Ｃｒ）Ｎの耐摩耗層である。第１層４は、ＨｉＰＩＭＳにより堆積される。第２層５は摩擦低減層である。第２層５は、金属炭化物層または金属炭化物含有層である。また、好ましくは、炭素含有窒化チタンもしくはチタン炭窒化物またはタングステンでドープされたダイヤモンド状炭素あるいは炭化タングステン層であり得る。第２層５は、物理蒸着（ＰＶＤ）プロセス、好ましくはマグネトロンスパッタリングタイプ、好ましくはＨｉＰＩＭＳタイプを使用して堆積される。
これは、さまざまなコーティングや蒸着方法の相対的な工具寿命を図で示す図２で見ることができる。ベンチマークツールの工具寿命は１００％に定義されている。図２では、ベンチマークツールはＴｉＮで堆積されている。ＡｌＣｒＮコーティングは、ベンチマークと比較して同じ１００％の工具寿命を示す。ＡｌＣｒＮ＋ＴｉＮコーティングは、アーク蒸着によって堆積され、粗さを低減するために後処理されており、ベンチマークと比較して１６０％の工具寿命を示す。大幅な工具寿命の増加が見られる。アーク蒸着によって堆積されたＡｌＣｒＮ＋ＷＣ／Ｃコーティングは、ベンチマークと比較して３％の工具寿命を示す。ＨｉＰＩＭＳ蒸着により堆積されたＡｌＣｒＮ＋ＷＣ／Ｃコーティングは、ベンチマークと比較して７１０％の工具寿命を示す。
ＡｌＣｒＮ＋ＴｉＮコーティング（粗さを減らすためにアークと後処理で堆積）は、ベンチマークに対して大幅な工具寿命の増加を示す。
滑らかなコーティング表面には利点がある。
スパッタリング、特にＨｉＰＩＭＳによって生成されたコーティングは、特にアーク蒸着コーティングに後処理がない場合、アークによって生成されたコーティングに比べてはるかに優れた性能を示す。
ＨｉＰＩＭＳは、緻密で滑らかなコーティングを生成する可能性を提供する。図１に示すＡｌＣｒＮ＋ＷＣ／Ｃコーティングのようなコーティングは、１回の堆積で生成され得る。
■ＡｌＣｒＮ＋Ｔｉ（ＣＮ）コーティングは、工具寿命の増加を示す。これは実際には出願のメイントピックである。
好ましくは、第１層４は、ＨｉＰＩＭＳ技術を使用することにより、窒素反応性雰囲気（アルゴンおよび窒素または窒素のみを含む）中でＣｒターゲットをスパッタリングすることにより堆積される。
本発明の好ましい実施形態によれば、第２層５は、アルゴンおよび炭素含有ガス、好ましくはアセチレンガスを含む雰囲気中で（すなわち、好ましくはアルゴンおよびアセチレンガスを含む雰囲気中で）ＷＣターゲットのスパッタリングにより堆積され得るＷＣ／Ｃ（ＷＣ＋Ｃ）タイプの層を含む炭化タングステンである。この好ましい実施形態の変形によれば、従来のスパッタリング技術の代わりに、ＷＣターゲットのスパッタリングにＨｉＰＩＭＳ技術が使用される。
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、第２層５は、アルゴンおよび炭素含有ガス、好ましくはアセチレンガスを含む雰囲気中で（すなわち、好ましくはアルゴンおよびアセチレンガスを含む雰囲気中で）ＴｉまたはＴｉＣターゲットをスパッタリングすることにより堆積され得る炭化チタン含有層である。この好ましい実施形態の変形によれば、従来のスパッタリング技術の代わりに、ＴｉまたはＴｉＣターゲットのスパッタリングにＨｉＰＩＭＳ技術が使用される。
Claims (6)
- 基板（２）およびコーティング（３）を含むタップドリル（１）であって、前記コーティング（３）は、前記ドリルのヘッドを含む前記基板（２）の少なくとも一部に堆積され、前記コーティング（３）は、前記基板（２）上に直接堆積された第１層（４）と、前記第１層（４）の上に堆積された第２層（５）とを含み、前記第１層（４）は、ＨｉＰＩＭＳにより堆積された（Ａｌ、Ｃｒ）Ｎの耐摩耗層であり、前記第２層（５）は、摩擦低減層であり、
前記第２層（５）は、マグネトロンスパッタリングタイプの物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスを使用して堆積した金属炭化物層であることを特徴とする、タップドリル（１）。 - 前記第２層（５）が、ＨｉＰＩＭＳを使用して堆積されることを特徴とする、請求項１に記載のタップドリル。
- 前記金属炭化物層は、炭化チタン層または炭化タングステン層であることを特徴とする、請求項１または２に記載のタップドリル。
- 基板（２）およびコーティング（３）を含むタップドリル（１）の製造方法であって、前記コーティング（３）は、前記ドリルのヘッドを含む前記基板（２）の少なくとも一部に堆積され、前記コーティング（３）は、第１層（４）および第２層（５）を含み、
前記第１層（４）は（ＡｌＣｒ）Ｎの耐摩耗層であり、ＨｉＰＩＭＳによって前記基板（２）上に直接堆積され、
前記第２層（５）は、摩擦低減層であり、前記第２層（５）は金属炭化物層であり、マグネトロンスパッタリングタイプの物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスを使用して堆積される、製造方法。 - 前記第２層（５）は、炭化チタン層であり、アルゴンおよび炭素含有ガスを含む雰囲気中でＴｉまたはＴｉＣターゲットのスパッタリングにより堆積されることを特徴とする、請求項４に記載のタップドリル（１）の製造方法。
- ＨｉＰＩＭＳ技術が、ＴｉＣターゲットの前記Ｔｉのスパッタリングに使用されることを特徴とする、請求項５に記載のタップドリル（１）の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762541195P | 2017-08-04 | 2017-08-04 | |
| US62/541,195 | 2017-08-04 | ||
| PCT/EP2018/071255 WO2019025629A1 (en) | 2017-08-04 | 2018-08-06 | TAP WITH IMPROVED PERFORMANCE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020529930A JP2020529930A (ja) | 2020-10-15 |
| JP7218042B2 true JP7218042B2 (ja) | 2023-02-06 |
Family
ID=63144986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020506233A Active JP7218042B2 (ja) | 2017-08-04 | 2018-08-06 | 性能を強化したタップドリル |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11413695B2 (ja) |
| EP (1) | EP3661685A1 (ja) |
| JP (1) | JP7218042B2 (ja) |
| KR (1) | KR102660356B1 (ja) |
| CN (1) | CN111132787B (ja) |
| WO (1) | WO2019025629A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114045457A (zh) * | 2021-10-30 | 2022-02-15 | 科汇纳米技术（深圳）有限公司 | 镀制类金刚石的方法及在汽车零件上的应用 |
| CN115928009A (zh) * | 2022-06-23 | 2023-04-07 | 广东华升纳米科技股份有限公司 | TiCN涂层及其制备方法 |
| DE102022124181A1 (de) | 2022-09-21 | 2024-03-21 | Kennametal Inc. | Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Körpers sowie beschichteter Körper erhältlich gemäß dem Verfahren |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003027236A (ja) | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Nachi Fujikoshi Corp | 硬質炭素膜成膜方法及び硬質炭素膜被覆工具部材 |
| WO2009001681A1 (ja) | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | 深穴加工用小径ドリルおよび微細深穴加工方法 |
| JP2010512459A (ja) | 2006-12-12 | 2010-04-22 | オーツェー・エリコン・バルザース・アーゲー | 高出力インパルス・マグネトロン・スパッタリング（ｈｉｐｉｍｓ）におけるパルシング及びアーク抑制 |
| JP2010275639A (ja) | 2003-04-28 | 2010-12-09 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | Ｐｖｄ方法 |
| JP4704335B2 (ja) | 2004-03-18 | 2011-06-15 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| JP2013176837A (ja) | 2005-04-01 | 2013-09-09 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | 工具のための多層硬物質被覆 |
| JP2014122415A (ja) | 2012-06-29 | 2014-07-03 | Kobe Steel Ltd | Ｄｌｃ膜成形体 |
| JP2014530772A (ja) | 2011-10-21 | 2014-11-20 | エリコン・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト，トリュープバッハＯｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｒａｄｉｎｇ ＡＧ，Ｔｒｕｅｂｂａｃｈ | 被覆部を備えたドリル |
| JP2015093337A (ja) | 2013-11-11 | 2015-05-18 | ユニオンツール株式会社 | 穴明け工具の製造方法 |
| WO2016071104A1 (de) | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Walter Ag | Schneidwerkzeug mit mehrlagiger pvd-beschichtung |
| JP2018510070A (ja) | 2015-02-13 | 2018-04-12 | ヴァルター アーゲー | ＴｉＡｌＮ−ＺｒＮコーティングを有する固体炭化物エンドミリングカッター |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7226670B2 (en) | 2003-04-28 | 2007-06-05 | Oc Oerlikon Balzers Ag | Work piece with a hard film of AlCr-containing material, and process for its production |
| JP5143571B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2013-02-13 | エーリコン・トレイディング・アーゲー・トリューバッハ | 切削工具のための高耐摩耗三重被覆 |
| EP2072636B1 (en) * | 2007-12-21 | 2016-08-31 | Sandvik Intellectual Property AB | Method of making a coated cutting tool |
| KR101264992B1 (ko) * | 2008-07-14 | 2013-05-15 | 오에스지 가부시키가이샤 | 경질 코팅막 및 경질 코팅막 피복 가공 공구 |
| CN101787520A (zh) * | 2010-03-24 | 2010-07-28 | 中国地质大学（北京） | 钨钛共掺杂类金刚石涂层材料及其制备技术 |
| DE102011018363A1 (de) * | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | Hochleistungszerstäubungsquelle |
| JP5879664B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2016-03-08 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 切削工具 |
| CN104060943A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-09-24 | 江苏长城石油装备制造有限公司 | 一种螺杆钻具钻头 |
| CN106868504B (zh) * | 2017-01-04 | 2019-02-19 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜及其制备方法 |
-
2018
- 2018-08-06 JP JP2020506233A patent/JP7218042B2/ja active Active
- 2018-08-06 KR KR1020207004333A patent/KR102660356B1/ko active IP Right Grant
- 2018-08-06 WO PCT/EP2018/071255 patent/WO2019025629A1/en unknown
- 2018-08-06 CN CN201880058531.2A patent/CN111132787B/zh active Active
- 2018-08-06 EP EP18752450.9A patent/EP3661685A1/en active Pending
- 2018-08-06 US US16/636,601 patent/US11413695B2/en active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003027236A (ja) | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Nachi Fujikoshi Corp | 硬質炭素膜成膜方法及び硬質炭素膜被覆工具部材 |
| JP2010275639A (ja) | 2003-04-28 | 2010-12-09 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | Ｐｖｄ方法 |
| JP4704335B2 (ja) | 2004-03-18 | 2011-06-15 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| JP2013176837A (ja) | 2005-04-01 | 2013-09-09 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | 工具のための多層硬物質被覆 |
| JP2010512459A (ja) | 2006-12-12 | 2010-04-22 | オーツェー・エリコン・バルザース・アーゲー | 高出力インパルス・マグネトロン・スパッタリング（ｈｉｐｉｍｓ）におけるパルシング及びアーク抑制 |
| WO2009001681A1 (ja) | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | 深穴加工用小径ドリルおよび微細深穴加工方法 |
| JP2014530772A (ja) | 2011-10-21 | 2014-11-20 | エリコン・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト，トリュープバッハＯｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｒａｄｉｎｇ ＡＧ，Ｔｒｕｅｂｂａｃｈ | 被覆部を備えたドリル |
| JP2014122415A (ja) | 2012-06-29 | 2014-07-03 | Kobe Steel Ltd | Ｄｌｃ膜成形体 |
| JP2015093337A (ja) | 2013-11-11 | 2015-05-18 | ユニオンツール株式会社 | 穴明け工具の製造方法 |
| WO2016071104A1 (de) | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Walter Ag | Schneidwerkzeug mit mehrlagiger pvd-beschichtung |
| JP2018510070A (ja) | 2015-02-13 | 2018-04-12 | ヴァルター アーゲー | ＴｉＡｌＮ−ＺｒＮコーティングを有する固体炭化物エンドミリングカッター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210362258A1 (en) | 2021-11-25 |
| CN111132787A (zh) | 2020-05-08 |
| KR20200039690A (ko) | 2020-04-16 |
| WO2019025629A1 (en) | 2019-02-07 |
| CN111132787B (zh) | 2023-05-30 |
| EP3661685A1 (en) | 2020-06-10 |
| US11413695B2 (en) | 2022-08-16 |
| JP2020529930A (ja) | 2020-10-15 |
| KR102660356B1 (ko) | 2024-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7218042B2 (ja) | 性能を強化したタップドリル | |
| JP5855026B2 (ja) | ピストンリングの少なくとも内側面を被覆する方法 | |
| CA2853137C (en) | Drill having a coating | |
| CA2327031A1 (en) | Composite vapour deposited coatings and process therefor | |
| JP2018501408A (ja) | 多層ｐｖｄコーティングを有する切削工具 | |
| CN108291299B (zh) | 用金刚石层和硬质材料层涂覆体 | |
| JP2014530772A5 (ja) | ||
| JP5395454B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| CN102366840A (zh) | 一种耐磨切削刀具 | |
| CN105312600A (zh) | 一种涂层切削工具和一种制造涂层切削工具的方法 | |
| JP4398224B2 (ja) | 耐摩耗性部材 | |
| JP5416429B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP3460287B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた表面被覆部材 | |
| JPH10237627A (ja) | 硬質炭素膜被覆部材 | |
| Erkens | New approaches to plasma enhanced sputtering of advanced hard coatings | |
| US20110135897A1 (en) | Coated Article and Method for Making a Coated Article | |
| JP2022548893A (ja) | 窒化モリブデンコーティングシステムを備えた基材、およびコーティングシステムを製造するコーティング方法 | |
| CN102453856A (zh) | 被覆件及其制造方法 | |
| JP5376374B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP6762790B2 (ja) | 硬質皮膜被覆部材 | |
| WO2010084982A1 (ja) | 硬質皮膜被覆部材および成形用治工具 | |
| JP2005213613A (ja) | 高機能カーボン被覆膜 | |
| JP2003145308A (ja) | 耐クレータ摩耗性に優れる物理蒸着硬質皮膜被覆工具 | |
| JP2006088229A (ja) | 被覆小径工具及びその被覆方法 | |
| JP2003291006A (ja) | 硬質皮膜被覆工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220622 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220909 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230120 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7218042 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |