JPH0217268B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は各種工具、印字ワイヤなどに用いら
れる超硬部材のろう付け方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、超硬部材の台金へのろう付けは、台金を
溶剤を用いて洗浄するか、あるいはサンドブラス
ト等により表面を荒し、他方超硬部材には四塩化
炭素、トリクロルエタンなどの溶剤で洗浄し、ろ
う材で還元炎中で両者をろう付けしている。

［発明が解決しようとしている問題点］ 上記従来のろう付け接合方法において、十分な
接合強度が得られていなかつた。

その理由として以下のことがあげられる。

超硬部材の表面は硬質成分であるタングステン
カーバイトWC、チタンカーバイトTiCなどのセ
ラミツク粒子表面が現われており、この粒子に対
するろう付け強度は極端に低いものである。

つぎに表面洗浄についてみると、シンナーやト
リクロルエタン等の溶剤で脱脂しても、バインダ
金属（主にコバルトである。）の酸化膜までは除
去できない。またろう付け工程でフラツクスを使
用するが、これでも金属酸化膜除去は困難であつ
た。さらにろう付けの際の加熱において、酸化防
止のため還元炎にした場合でもこの金属酸化膜の
完全除去は難しかつた。

さらに熔融ろうの流れについてみると、タング
ステンカーバイトWC、チタンカーバイトTiC、
タンタルカーバイトTaC等セラミツク超硬成分
に対する熔融ろうの濡れ性が悪く、またCoなど
の金属酸化膜に対する熔融ろうの濡れ性も悪いも
のである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記従来技術における超硬部材と台
金との接合強度の問題を解決するためのもので、
超硬部材の表面をエツチングした後金属メツキ層
を施こすことによつて、ろう付けによる接合強度
が十分得られる超硬部材のろう付け方法を提供す
るものである。

［実施例］ 第２図において超硬部材はセラミツクの超硬成
分１をバインダ２でつなげた構成となつている。
超硬成分１としてはWC、TaC、TaC（Nb）Ｃ、
VCなどがある。バインダ２としては通常コバル
トCoが用いられている。

この超硬部材に対しまずシンナ、トリクロルエ
タンなどを用いてその表面を洗浄して脱脂する。

つぎに超硬部材をエツチング液に浸漬してセラ
ミツク超硬成分１の露出した部分を溶解する。エ
ツチング液としては水酸化カリウム水溶液、フエ
リシアン化カリウム水溶液などを用い、50±２℃
の温度にして10分間浸漬しておこなう。エツチン
グ処理により表面の超硬成分１が除去される結
果、第３図示のように表面がCoリツチになると
ともに、表面粗化効果もある。エツチング後超硬
部材を水で洗浄した後直ちにメツキ処理をする。
エツチング後即座にメツキ処理にうつすことによ
りバインダーのCo表面の酸化膜生成を防止する
ことができる。金属メツキの種類としては、ろう
合金材質の一成分であつて、それも低融点成分が
効果的である。またろう材質と合金組成を構成す
る金属がよい。ろう材質とメツキの種類の対応例
を示すとつぎのとおりである。

（ろう材質） （メツキの種類） Ag−Cu−Zn …Znメツキ Ag−Cu …Znメツキ Cu−Ag−Sn …SnメツキまたはZnメツキ Au系 …AuメツキまたはCuメツキ Sn−Pb系…Snメツキ、Pbメツキまたは半田メツ
キ メツキ厚は薄すぎるとバインダ金属の酸化に対
する表面保護効果がなく、厚すぎるとろう付け部
にろう合金組成が変化し強度が低下するので１〜
30μｍが望ましい。

第１図示のとおり、金属メツキ層３がエツチン
グにより形成された凹部に入り込んで形成され
る。

このようにしてできた超硬部材４はバインダ
（Co）表面が外気にさらされず酸化膜生成が防止
でき長期保存が可能である。またろう付けに際
し、基本的には還元炎中でのろう付けが望ましい
が、本発明による超硬部材の場合、メツキ層３に
より被覆されているので、酸化炎中にさらされて
も良好な接合強度が得られる。

この超硬部材４を用いてろう付けしたところ、
熔融ろうの接合部材への濡れ性が非常に好く、熔
融ろうは素早く接合面とその近傍を均一に覆つ
た。またろう付け生産性の向上も顕著に認められ
た。

本発明により超硬部材をろう付けしたものの接
合強度を従来例との比較をみる。超硬部材４とし
て第４図示のような径が0.35mm、硬質成分WC系、
バインダCoのワイヤ状のものを用い、これを板
厚0.35mm、長さ2.00mmのSUS鋼の台金５の面へろ
う付けした。ろう材として銀系ろう材（Ag−Cu
−Zn径）のものを用いた。本発明の超硬部材の
メツキ層はZnメツキを用いた。ろう付け後の引
張剪断強度を調べたところ、従来の超硬部材で表
面に何ら処理を施していないものについては平均
13Kgであつた。これに対し本発明によるろう付け
を行つたものでは平均20Kgを示した。

つぎに、超硬部材をワイヤードツトプリンタの
ワイヤに使つた場合において、上記と同様の条件
でろう付けしたものについて従来品と本発明によ
るものとで、ろう付け取れドツト数について比較
したところつぎのとおりであつた。

処理なし 3000〜4000万ドツト サンドブラスト 5000〜6000万ドツト 硬質部材のみエツチング 5000〜6000万ドツト 本発明方法によるもの ３億ドツト 以上で明らかなように本発明方法による場合は
ろう付けの接合強度、接合耐久性の向上が認めら
れるが、それは、熔融ろうの接合部材への濡れ性
が非常に良いことのほか、超硬表面がCoリツチ
ないしCo（全部）で実質ろう付け面積が大きくと
れること、超硬表面の粗化効果により、ろう材の
くいつきが良いことなどによる。

［発明の効果］ 本発明による超硬部材のろう付け方法において
はろう付けによる接合強度、接合耐久がすぐれ、
またろう付け生産性の向上も著しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図
は本発明における超硬部材の断面説明図、第２
図、第３図はそれぞれ超硬部材の表面処理工程順
に示す断面説明図、第４図は超硬部材と台金の形
状を示す斜視図である。 １……超硬成分、２……バインダ、３……金属
メツキ層、４……超硬部材、５……台金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超硬部材の表面をエツチングにより超硬成分
   を溶解させ、洗浄後金属メツキをほどこして上記
   超硬部材表面に金属メツキ層を形成し、ついで台
   金にろう付けを施こすことを特徴とする超硬部材
   のろう付け方法。 ２ 上記金属メツキはろう材質と合金を組成する
   材料である特許請求の範囲第１項の超硬部材のろ
   う付け方法。