JPH02167667A - 研摩製品の製法 - Google Patents

研摩製品の製法

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JPH02167667A
JPH02167667A JP1226347A JP22634789A JPH02167667A JP H02167667 A JPH02167667 A JP H02167667A JP 1226347 A JP1226347 A JP 1226347A JP 22634789 A JP22634789 A JP 22634789A JP H02167667 A JPH02167667 A JP H02167667A
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container
bonded
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slurry
layer
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JP1226347A
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Richard Patrick Burnand
リチャード　パトリック　バーナンド
Raymond Albert Chapman
レイモンド　アルバート　チャップマン
Trevor John Martell
トレボー　ジヨン　マーテル
Stephen Anthony Parsons
スチーブン　アンソニー　パーソンズ
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De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
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    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１１１１摩製品の製造に関する。
ＩＭ研摩コンパクト広く切断１、摩砕、ｒｔｌｔ削、穿
孔及び他の研摩作業に使用される。この研Ｉ！！］ンバ
クトちよ−様な多結晶性硬質コングロメレートに結合さ
れたダイヤモンド又は立方晶系窒化ホウ素粒子の塊りか
うなる。（ｊｌ　ＩＩコンパクトの＋Ｉｌｉ　ｌ’Ｊ粒
子含抛は高くそしてかなりの量の直接粒子対粒子結合が
存在する。ωｌ摩コンパクトはダイヤモンド又（よ立方
晶系窒化ホウ素であれ、ＴＪＩ摩粒子粒子晶学上安定で
ある上昇温度及び圧力条件下で作られる。
研摩粒子は脆くなり勝ちであり、そして便用に際しテコ
れは度々焼結炭化物（ｃｅｍｅｎｔｅｄ　ｃａｒｂｉｄ
ｅ）基質に結合されることによって支持される。この支
持された研摩コンパクトは複合ｒｔ＋を摩コンパクトと
して当業者に公知である。この複合研摩コンパクトはＤ
１摩■具の作業面中にそのものとしてａｍできる。
複合研摩」ンパクトの例は米国特許用３，７４５．８２
３＠、第３．７６７．３７１号、第３゜７４３．４８９
１４及び第４，０６３，９０９弓明ＩＩｌ害に記載され
ているのが見られる。
複合ｒｔｌｌ　ｔｓコンパクトは一般に焼結炭化物基質
上に研摩コンパクトを形成するために必要な、粉末形で
、成分を置くことによって製造される。この未結合アセ
ンブリを反応カプセルΦに配直し、次にこれを従来の高
圧／高温装置の反応ゾーンに配置する。この反応カブヒ
ルの内容物は仙摩粒子が結晶学上安定である上野温度と
圧力の条件に置かれる。
ＩＩＩ）摩コンパクトはど高い研摩粒子含恐を含有しな
い他の有効な立方晶系窒化ホウ素研摩体も公知でありか
つ当業者で使用される。この仙摩体は一般に連続したセ
ラミック結合マトリックスに均一に分散された、４０か
ら６０容量％の立方晶系窒化ホウ素粒子を含有する焼結
体からなる。これらのｌ１ｌｌ摩休は立方晶系窒化ホウ
素が結晶学上安定である温度と圧力の条件下でまた作ら
れる。米国特許第４，４６９．８０２号明細與はかかる
偵摩体を記載する。
１９８８年、８月１７日刊行されたヨーロッパ特許公告
第０２７８７０３号は基質を供すること、この基質の表
面上に有機結合剤で粒子形の結合される超硬質Ｏ（塵粒
子の層を形成するのに必要な成分の廟を沈着することそ
してｍ硬質研摩粒子が結晶学上安定である上昇温度と圧
力の条件にこの基質及び論を置くことの工程を含む、基
質に結合された超硬質研摩粒子の層からなる研摩体の製
法を記載しそして特許請求する。粒子成分の層は中に分
散され又は溶解された有機溶媒を含有する液体中に粒子
成分を懸ｉｌｌさせること、表面上にこの懸濁液を配置
することモしてこの懸濁液から液体を除去することによ
って基質の表ｍ１１に沈着できる。
結合された超硬質１ｄｌ摩粒子の層は代表的にはダイヤ
モンド又は立方晶系窒化ホウ素ω１１９！コンパクトで
ある。
本発明により下記の工程を含む、基質に結合された結合
研摩粒子の層からなる研摩製品の製法が供される： ■　中に溶解された又は分散された結合剤を含有する液
体中に、結合超硬質ω１摩粒子の層を作るために必要な
、粒子形で成分のスラリを供すること；０　結合超硬質
研摩粒子の層が結合されるべき側面及び端面を有するＭ
質を供すること；０　その側面が容器と密な適合を形成
するように基質を受入れるのに適した容器を供すること
；（ｄ）　この容器内に一定星のスラリを入れること；
（ｅ）　　容器と結合超硬質研摩粒子が結合されるべき
基質表面の間にスラリか圧縮されるように容器の中に基
質を挿入すること； （ｆ）　　スラリかう殆どすべての液体と結合剤から除
去すること： Ｏ高温／高圧装賀の反応ゾーンの中に容器を配置するこ
と： ０　容器に上界温度とＥｆ力の条件を適用して１３質に
結合される結合Ｍ！１硬質研摩粒子の層ヘスラリを転換
すること； （ｉ）　　反応ゾーンから容器を回収すること；そして ０〉　少なくとも結合超硬質ｒＩＩｌｒＪ粒子の層から
容器を除去すること。
中に溶解された又は分散された結合剤を含有する、適当
な液体、好ましくは水と粒子成分を混合することによっ
てスラリを作成する。この結合剤ｔよ好ましくは約３５
０℃又はそれ以Ｆの温度で分解し又は揮発りるものであ
る。好適な結合剤の例は有機結合剤、例えば熱の影響下
で庫発し又ｔよ分解することがでさるセルロースエーテ
ル又（よエステルである。特に好適な結合剤の例はメチ
ルセルロースである。スラリは好ましくは流動すること
ができるような粘度を有する。例えば、これを容器の中
に流入し又は注入することができる。
粒子成分を湿潤させることそしてスラリの全体のレオロ
ジー性質を改良することを助覧プるためにこのスラリは
可塑剤及び界面活性剤等のような他の成分を含むことが
できる。好適な可塑剤の一例はポリエチレングリコール
である。
容器は好ましくはジルコニウム、チタン、タンタル、モ
リブデン等のような材料から作られた簿９容器又は缶で
ある。
液体及び結合剤の除去は好ましくは熱にＪ：り行なわれ
る。この加熱は好ましく１１２段階で起こる。
液体が水である時には、スラリを１００℃以上の温度に
加熱して水を追出す。その後に、結合剤が分解し又は揮
発することを引起こすような温度にスラリを加熱する。
工程（ｈ）で使用される上昇温度ど圧力の条件は代表的
には２５から７０キロバールの範囲内の圧力と１４００
から１６００℃の範囲内の温度である。
代表的には、これらの上昇条件は１０から３０分の間係
たれる。
本発明は焼結炭化物基質に結合されたダイヤモンド又は
立方晶系窒化ホウ、ｆｊ研摩」ンバクトからなる複合研
摩コンパクトの製造に特に適用される。
この研摩コンパクトの研摩粒子は自己結合され又は第２
相が存在してもよい。研摩コンパクトは第２相を有する
ことが好ましい。研摩粒子がダイヤモンドである時には
、この第２相は代表的にはコバルトのようなダイヤモン
ド製造のための触媒又は溶媒であり、又はこれを含有す
る。研摩粒子が立方晶系窒化ホウ素である時には、第２
相は代表的にはアルくニウム、アルミニウム合金又１よ
セラミック化合物を含有し又はこれらからなる。
成分の粒子の寸法は製造される結合超硬質研摩粒子の岡
の性質により異なる。一般に、これらの粒子は微細であ
り、例えば、１５０ミクロン以下の寸法を右づる。
結合超硬質研摩粒子の層が結合されるべき基質の端面ば
平面、曲面、ジクザク等の多くの形状の何れのものを取
ることができる。本発明は基質の端面が凹面、特に凸状
曲面である製品を作るために特に適用される。本発明の
方法は粒子成分がこのような表面と密に接触して保たれ
る結合超硬質研摩粒子の層を生ずることができ、ぞして
凹面を有する製品を作ることができる。
この基質は代表的に焼結炭化物、例えば焼結炭化タング
ステン、焼結炭化タンタル、焼結炭化チタン又はこれら
の混合物から作られる。
本発明の具体例をここで添付図面に関連して記載する。
これらの具体例ｑ類似しそして類似の部品は類似の番号
を有する。図面に言及すると、定量のスラリ１２を例え
ば注入器により導入するジルコニウム容器又は缶１０を
示す。このスラリは中に溶解したメチルセルロースを金
石する水に懸濁されたダイヤモンド粒子の塊りからなる
。その後に焼結炭化物Ｔ＆質１４を缶の中に押込み缶と
基質の端面１６の間のスラリを仕縮し又は圧搾する。こ
の缶と基質の両方は殆ど同一の寸法の環状断面を有しこ
のため基質側面１８は缶にきらんと適合りる。基質のこ
れらの側面１８は缶の内部表面に接する。
次に負荷された缶を例えば炉で１００℃以上の温度に加
熱してスラリから水を追出す。その後に、この缶を約３
５０℃の温度に加熱してメチルセルコースが分解するこ
とを引起こす。
負荷された缶を適当な圧力伝達媒体で形成された相補的
凹部に入れ、次にこれを８潟／高圧装置の反応ゾーンに
入れる。反応ゾーンの内容物は１５００℃の温度と５５
キロバールの圧力に置かれそしてこれらの条件を１０分
の間保つ。０１ｌｉ１０を反応ゾーンから取出す。所望
に応じて、研削又は他の適当な手段により、ここで結合
したダイヤモンド層かつまた焼結炭化物基質１４から缶
を取外研摩コンパクトを有する焼結炭化物基質からなる
複合１ｉｆｔ　Ｉ！コンパクトである。三つの具体例で
示したような複合研摩コンバクｌ−４よ多くの形状の何
れかを取ることができる。本発明は有効なかつ比較的簡
単な方式でこれら形状を’Ｉ造することを可能にする。
特に、本発明は第１図に示したような型式の負荷された
缶から種々の複合」ンバクトを製造するために有効であ
ることが判明している。
【図面の簡単な説明】
第１図から第３図は本発明の実施に有用な負荷された容
器の側断市図である。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）中に溶解された又は分散された結合剤を含
    有する液体中の結合超硬質研摩粒子の層を作るために必
    要な、粒子形で、成分のスラリを供すること； （ｂ）結合超硬質研摩粒子の層が結合されるべき側面と
    端面を有する基質を供すること； （ｃ）その側面が容器と密な適合を形成するように基質
    を受入れるのに適した容器を供すること； （ｄ）容器内に一定量のスラリを配置すること；（ｅ）
    スラリが容器と結合超硬質研摩粒子の層が結合されるべ
    き基質の表面との間で圧縮されるように容器内に基質を
    挿入すること； （ｆ）スラリから実質上すべての液体と結合剤を除去す
    ること； （ｇ）高温／高圧装置の反応ゾーンの中に容器を配置す
    ること； （ｈ）容器に上界温度と圧力の条件を適用してスラリを
    基質へ結合される結合超硬質研摩粒子の層へ転換するこ
    と； （ｉ）反応ゾーンから容器を回収すること；そして （ｊ）少なくとも結合超硬質研摩粒子の層から容器を除
    去すること； の各工程を含む、基質に結合された結合超硬質研摩粒子
    の層を含む研摩製品を製造する方法。
  2. （２）液体が水である、請求項（１）による方法。
  3. （３）結合剤が約３５０℃又はそれ以下の温度で分解し
    又は揮発することができる、請求項（１）又は（２）に
    よる方法。
  4. （４）結合剤がセルロースエーテル及びエステルから選
    択される、請求項（３）による方法。
  5. （５）結合剤がメチルセルロースである、請求項（４）
    による方法。
  6. （６）スラリが流動することができるような粘度を有す
    る、請求項（１）〜（５）の何れか１項による方法。
  7. （７）液体と結合剤が加熱によりスラリから除去される
    、前記の請求項（１）〜（６）の何れか１項による方法
    。
  8. （８）製造された結合超硬質研摩粒子の層がダイヤモン
    ド又は立方晶系窒化ホウ素コンパクトである、前記の請
    求項（１）〜（７）の何れか１項による方法。
  9. （９）基質が焼結炭化物基質である、請求項（１）〜（
    ８）の何れか１項による方法。
  10. （１０）結合超硬質粒子の層が結合されるべき基質の端
    面が曲面である、請求項（１）〜（９）の何れか１項に
    よる方法。
  11. （１１）曲面が凸面である、請求項（１０）による方法
    。
  12. （１２）容器がジルコニウム、チタン、タンタル、モリ
    ブデン等から選択された材料から作られた薄壁容器であ
    る、請求項（１）〜（１１）の何れか１項による方法。
  13. （１３）工程（ｈ）で使用した上昇温度と圧力の条件が
    ２５から７０キロバールの範囲内の圧力そして１４００
    から１６００℃の範囲内の温度である、請求項（１）〜
    （１２）の何れか１項による方法。
JP1226347A 1988-08-31 1989-08-31 研摩製品の製法 Pending JPH02167667A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA886473 1988-08-31
ZA88/6473 1988-08-31

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