JPH01240686A - 切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法 - Google Patents
切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法Info
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- JPH01240686A JPH01240686A JP6389888A JP6389888A JPH01240686A JP H01240686 A JPH01240686 A JP H01240686A JP 6389888 A JP6389888 A JP 6389888A JP 6389888 A JP6389888 A JP 6389888A JP H01240686 A JPH01240686 A JP H01240686A
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- cutting tool
- tool
- glow discharge
- film formation
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Classifications
-
- 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法に
関するものである。
関するものである。
第１図に真空アーク放電型ｐｖｎ成膜装置を示す。
すなわち、１は真空槽、２はカソード、３はカソード２
のアーク電源、４は成膜対象となる切削工具を保持させ
る基板ホルダ、５は切削工具を保持した基板、６はバイ
アス電源、７は真空ポンプ、８はガス導入口、９はトリ
ガ電極、１０は砥抗である。
のアーク電源、４は成膜対象となる切削工具を保持させ
る基板ホルダ、５は切削工具を保持した基板、６はバイ
アス電源、７は真空ポンプ、８はガス導入口、９はトリ
ガ電極、１０は砥抗である。
従来の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法は、真空
アーク放電型ＰＶＤ成膜装宜の真空槽１内に切削工具を
装入し基板ホルダ４に固定する。真空槽１内を真空排気
後、真空槽１内に不活性ガスであるＨｚ、 Ｈｅ、 Ａ
ｒを順次導入し、切削工具に約−５００〜−１５００Ｖ
の負電圧をバイアス電ａ６により印加して異常グロー放
電を発生させる。この異常グロー放電により、Ｈｔ＋
Ｈｅ＋ Ａｒによる各処理工程でＨ２＋ ｌｅ、 Ａｒ
がそれぞれイオン化され、切削工具の表面に高速で衝突
しそのエネルギで切削工具を加熱すると同時に表面の汚
染物をスパッタクリーニングする。
アーク放電型ＰＶＤ成膜装宜の真空槽１内に切削工具を
装入し基板ホルダ４に固定する。真空槽１内を真空排気
後、真空槽１内に不活性ガスであるＨｚ、 Ｈｅ、 Ａ
ｒを順次導入し、切削工具に約−５００〜−１５００Ｖ
の負電圧をバイアス電ａ６により印加して異常グロー放
電を発生させる。この異常グロー放電により、Ｈｔ＋
Ｈｅ＋ Ａｒによる各処理工程でＨ２＋ ｌｅ、 Ａｒ
がそれぞれイオン化され、切削工具の表面に高速で衝突
しそのエネルギで切削工具を加熱すると同時に表面の汚
染物をスパッタクリーニングする。
切削工具は前もって有機溶剤による予備洗浄が行われて
いる。またスパッタ効果はＡｒが一番大きいが、最初か
らＡｒで処理するとアーキング現象が発生し、被処理物
に傷を付けることがあるため、不純物があってもアーキ
ング現象が発生しにくい軽い原子番号のガスから順番に
処理をする。
いる。またスパッタ効果はＡｒが一番大きいが、最初か
らＡｒで処理するとアーキング現象が発生し、被処理物
に傷を付けることがあるため、不純物があってもアーキ
ング現象が発生しにくい軽い原子番号のガスから順番に
処理をする。
この場合、３ｆｌφの径を越えるドリルやエンドミル等
の切削工具は、用途が鋼切削用であり多少のアーキング
による損傷を無死できるため、Ｈｅによる洗浄を省略す
ることができる。
の切削工具は、用途が鋼切削用であり多少のアーキング
による損傷を無死できるため、Ｈｅによる洗浄を省略す
ることができる。
なお、グロー放ｉｌ！洗浄後の成膜工程は、カソード２
に負電圧を印加しトリガ電極９を接触してアーク点弧し
、アーク放電させて陰極物質を蒸発イオン化し、負のバ
イアス電源６によりバイアス電圧を印加して切削工具の
表面に陰極物質を成膜させる。たとえば切削工具に用い
られているＴａＮ膜の成膜の場合には陰極にＴａを用い
、反応性ガスとしてＮ２を真空槽１に導入する。
に負電圧を印加しトリガ電極９を接触してアーク点弧し
、アーク放電させて陰極物質を蒸発イオン化し、負のバ
イアス電源６によりバイアス電圧を印加して切削工具の
表面に陰極物質を成膜させる。たとえば切削工具に用い
られているＴａＮ膜の成膜の場合には陰極にＴａを用い
、反応性ガスとしてＮ２を真空槽１に導入する。
しかし、この切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法は
、各種の切削工具を同一の条件でグロー放電した場合、
洗浄効果にばらつきができ、その結果成膜と切削工具と
の密着性がばらつくという欠点があった。
、各種の切削工具を同一の条件でグロー放電した場合、
洗浄効果にばらつきができ、その結果成膜と切削工具と
の密着性がばらつくという欠点があった。
これは、ドリルやエンドミル等切削工具の形状や寸法が
異なるため、ガスイオンが加速される異常グロー領域（
陰極降下層）が形状に沿って均一に発生していないこと
に起因すると考えられる。
異なるため、ガスイオンが加速される異常グロー領域（
陰極降下層）が形状に沿って均一に発生していないこと
に起因すると考えられる。
したがって、この発明の目的は、グロー放電による洗浄
効果を均一にすることができる切削工具の成膜前のグロ
ー放電洗浄方法を提供することである。
効果を均一にすることができる切削工具の成膜前のグロ
ー放電洗浄方法を提供することである。
この発明の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法は、
真空アーク放電型ＰＶＤ成膜装置の真空槽内でグロー放
電により切削工具の表面をスパッタクリーニングする際
に前記真空槽内に不活性ガスのＨｚ、 Ａｒを順次導入
するようにした切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
において、前記切削工具の刃溝の最大幅をｄとして、Ｈ
２の場合の圧力０．２５／ｄ （Ｔｏｒｒ）以上とし、
Ａｒの場合の圧力０．０７／ｄ（Ｔｏｒｒ）以上とした
ことを特徴とするものである。
真空アーク放電型ＰＶＤ成膜装置の真空槽内でグロー放
電により切削工具の表面をスパッタクリーニングする際
に前記真空槽内に不活性ガスのＨｚ、 Ａｒを順次導入
するようにした切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
において、前記切削工具の刃溝の最大幅をｄとして、Ｈ
２の場合の圧力０．２５／ｄ （Ｔｏｒｒ）以上とし、
Ａｒの場合の圧力０．０７／ｄ（Ｔｏｒｒ）以上とした
ことを特徴とするものである。
真空アーク放電型ＰＶＤ成膜装置は第１図と同様である
。
。
この発明の他の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
は、前記発明の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
において、前記真空槽内に前記Ｈ２を導入した後で前記
Ａｒを導入する前にＨｅを導入し、かつ前記Ｈｅの圧力
０．６０／ｄ （Ｔｏｒｒ）以上としたことを特徴とす
るものである。
は、前記発明の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
において、前記真空槽内に前記Ｈ２を導入した後で前記
Ａｒを導入する前にＨｅを導入し、かつ前記Ｈｅの圧力
０．６０／ｄ （Ｔｏｒｒ）以上としたことを特徴とす
るものである。
切削工具の表面の形状に沿って均一に異常グローを発生
させるためには、刃溝内に異常グロー領域を形成する必
要がある。異常グロ一部（陰極降下層）の長さは、陰極
すなわち切削工具の材質およびガス圧力でほぼ決まり、
陰極がＦｅ系の場合たとえばバイアス電圧−５００〜−
１５００Ｖのとき、ｌｈ−０，２５ｃａ＋ ・Ｔｏｒｒ
、 Ｈｅ−０，６０’ａ＊−Ｔｏｒｒ、 Ａｒ＝
０．０７ｃｍ・Ｔｏｒｒ程度である。したがって、刃溝
の最大幅ｄとするとＨ２の場合の圧力０．２５／ｄ （
Ｔｏｒｒ）以上、Ｈｅの場合の圧力０．６０／ｄ （Ｔ
ｏｒｒ）以上、Ａｒの場合の圧力０．０７／ｄ （Ｔｏ
ｒｒ）以上のとき、切削工具の表面形状に沿って異常グ
ローが発生することとなる。
させるためには、刃溝内に異常グロー領域を形成する必
要がある。異常グロ一部（陰極降下層）の長さは、陰極
すなわち切削工具の材質およびガス圧力でほぼ決まり、
陰極がＦｅ系の場合たとえばバイアス電圧−５００〜−
１５００Ｖのとき、ｌｈ−０，２５ｃａ＋ ・Ｔｏｒｒ
、 Ｈｅ−０，６０’ａ＊−Ｔｏｒｒ、 Ａｒ＝
０．０７ｃｍ・Ｔｏｒｒ程度である。したがって、刃溝
の最大幅ｄとするとＨ２の場合の圧力０．２５／ｄ （
Ｔｏｒｒ）以上、Ｈｅの場合の圧力０．６０／ｄ （Ｔ
ｏｒｒ）以上、Ａｒの場合の圧力０．０７／ｄ （Ｔｏ
ｒｒ）以上のとき、切削工具の表面形状に沿って異常グ
ローが発生することとなる。
この発明の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法によ
れば、’ｔ＋Ａｒの各場合のガス圧力を刃溝の最大幅に
応じて特定することにより、切削工具の表面を均一に洗
浄することができる。このため、成膜の密着性を向上で
き、長寿命化を図ることができる。
れば、’ｔ＋Ａｒの各場合のガス圧力を刃溝の最大幅に
応じて特定することにより、切削工具の表面を均一に洗
浄することができる。このため、成膜の密着性を向上で
き、長寿命化を図ることができる。
この発明の他の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
によれば、Ｌ＋Ｈｅ＋Ａｒの各場合のガス圧力を刃溝の
最大幅に応じて特定することにより、前記発明と同効果
を得ることができる。またＩＩｅによるスパッタクリー
ニングを行うため、３龍φ以下のマイクロドリル等の切
削工具に通用することができる。
によれば、Ｌ＋Ｈｅ＋Ａｒの各場合のガス圧力を刃溝の
最大幅に応じて特定することにより、前記発明と同効果
を得ることができる。またＩＩｅによるスパッタクリー
ニングを行うため、３龍φ以下のマイクロドリル等の切
削工具に通用することができる。
第２図に示すマイクロドリルについて成膜を行った。マ
イクロドリルは１酊φ、刃溝の最大幅ｄ＝１菖嘗である
。
イクロドリルは１酊φ、刃溝の最大幅ｄ＝１菖嘗である
。
バイアス電圧−１０００ＶでＨ２、Ｈｅ＋＾ｒの順序で
その各圧力をこの発明の条件内として、グロー放電を行
った。すなわち、Ｈｚ ＝ ３．０Ｔｏｒｒで５分間、
Ｈｅ＝７．５で２０分間、Ａｒ＝１．０で１５分間順次
行った。また比較のための従来例として、この発明の条
件外の圧力、すなわちＮ２ ＝ ０．５Ｔｏｒｒで５分
間、Ｈｅ＝１．０で３０分間、Ａｒ＝０．５で１５分間
行った。
その各圧力をこの発明の条件内として、グロー放電を行
った。すなわち、Ｈｚ ＝ ３．０Ｔｏｒｒで５分間、
Ｈｅ＝７．５で２０分間、Ａｒ＝１．０で１５分間順次
行った。また比較のための従来例として、この発明の条
件外の圧力、すなわちＮ２ ＝ ０．５Ｔｏｒｒで５分
間、Ｈｅ＝１．０で３０分間、Ａｒ＝０．５で１５分間
行った。
洗浄された従来例および実施例について、膜厚３〜４μ
ｍのＴａＮ膜を成膜した。条件はバイアス電圧−２００
ν、Ｎ２の圧力３０ｍＴｏｒｒ、アーク電流１００Ａ。
ｍのＴａＮ膜を成膜した。条件はバイアス電圧−２００
ν、Ｎ２の圧力３０ｍＴｏｒｒ、アーク電流１００Ａ。
成膜時間２０分である。
成膜された従来例およびこの実施例の各々３本について
、評価を行った。評価はＦＲＰ製のプリント基板を被削
物として孔あけ加工を行い、すみゃ現象（被削物の孔が
摩擦によって熔けることをいい、これらが現れるとドリ
ルで孔をあけたこととならない）の現れるまでのヒツト
数（孔あけ回数）で行った。
、評価を行った。評価はＦＲＰ製のプリント基板を被削
物として孔あけ加工を行い、すみゃ現象（被削物の孔が
摩擦によって熔けることをいい、これらが現れるとドリ
ルで孔をあけたこととならない）の現れるまでのヒツト
数（孔あけ回数）で行った。
結果は、従来例が３０００ヒツトですみゃ現象がおき、
この実施例では１００００ヒフ）まですみゃ現象がみら
れず、約３倍の長寿命化が図られた。
この実施例では１００００ヒフ）まですみゃ現象がみら
れず、約３倍の長寿命化が図られた。
なお、Ｈ２、Ｈｅ、Ａｒの各圧力は５０Ｔｏｒｒ以上に
なると電流密度が増加してアーク放電に移行し、被処理
物を損傷しやすくなる。
なると電流密度が増加してアーク放電に移行し、被処理
物を損傷しやすくなる。
この発明の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法によ
れば、Ｈｚ、Ａｒの各場合のガス圧力を刃溝の最大幅に
応じて特定することにより、切削工具の表面を均一に洗
浄することができる。このため、成膜の密着性を向上で
き、長寿命化を図ることができるという効果がある。
れば、Ｈｚ、Ａｒの各場合のガス圧力を刃溝の最大幅に
応じて特定することにより、切削工具の表面を均一に洗
浄することができる。このため、成膜の密着性を向上で
き、長寿命化を図ることができるという効果がある。
この発明の他の切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法
によれば、Ｈｚ ＋ ）Ｉ ｅ ＋ Ａ ｒの各場合の
ガス圧力を刃溝の最大幅に応じて特定することにより、
前記発明と同効果を得ることができる。またＨｅによる
スパッタクリーニングを行うため、３賞−φ以下のマイ
クロドリル等の切削工具に適用することができるという
効果がある。
によれば、Ｈｚ ＋ ）Ｉ ｅ ＋ Ａ ｒの各場合の
ガス圧力を刃溝の最大幅に応じて特定することにより、
前記発明と同効果を得ることができる。またＨｅによる
スパッタクリーニングを行うため、３賞−φ以下のマイ
クロドリル等の切削工具に適用することができるという
効果がある。
第１図は真空アーク放電型ＰｖＤ成膜装置の概略図、第
２図は切削工具の一例であるマイクロドリルの部分側面
図である。 第２図
２図は切削工具の一例であるマイクロドリルの部分側面
図である。 第２図
Claims (2)
- （１）真空アーク放電型ＰＶＤ成膜装置の真空槽内でグ
ロー放電により切削工具の表面をスパッタクリーニング
する際に前記真空槽内に不活性ガスのＨ＿２、Ａｒを順
次導入するようにした切削工具の成膜前のグロー放電洗
浄方法において、前記切削工具の刃溝の最大幅をｄとし
て、Ｈ＿２の場合の圧力０．２５／ｄ（Ｔｏｒｒ）以上
とし、Ａｒの場合の圧力０．０７／ｄ（Ｔｏｒｒ）以上
としたことを特徴とする切削工具の成膜前のグロー放電
洗浄方法。 - （２）前記特許請求の範囲第（１）項の切削工具の成膜
前のグロー放電洗浄方法において、前記真空槽内に前記
Ｈ＿２を導入した後で前記Ａｒを導入する前にＨｅを導
入し、かつ前記Ｈｅの圧力０．６０／ｄ（Ｔｏｒｒ）以
上としたことを特徴とする切削工具の成膜前のグロー放
電洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6389888A JPH01240686A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6389888A JPH01240686A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240686A true JPH01240686A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13242586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6389888A Pending JPH01240686A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 切削工具の成膜前のグロー放電洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01240686A (ja) |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP6389888A patent/JPH01240686A/ja active Pending
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