JPH03111108A - 多結晶炭化珪素バイト - Google Patents
多結晶炭化珪素バイトInfo
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- JPH03111108A JPH03111108A JP1251621A JP25162189A JPH03111108A JP H03111108 A JPH03111108 A JP H03111108A JP 1251621 A JP1251621 A JP 1251621A JP 25162189 A JP25162189 A JP 25162189A JP H03111108 A JPH03111108 A JP H03111108A
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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−１，の利用分野〕
本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅ａ
Ｑ等、ＩＬ較的軟質な材料を切削加重するのに適し、た
ち結晶炭化珪素ハイドに関する。
Ｑ等、ＩＬ較的軟質な材料を切削加重するのに適し、た
ち結晶炭化珪素ハイドに関する。
従来、全屈、セラミックス、プラスチック等を切削胎Ｉ
−゛するハイドとしては、ハイス鋼、超硬含分、焼イー
１ｃｆ３Ｎ、焼結ダイヤモンド、或いはハイス鋼、超硬
合会にＴｉＣ，ＴｉＮ、ＴＣＮ、、Ａ（！、０、”、９
を−１−ティングしたものか用いられている。
−゛するハイドとしては、ハイス鋼、超硬含分、焼イー
１ｃｆ３Ｎ、焼結ダイヤモンド、或いはハイス鋼、超硬
合会にＴｉＣ，ＴｉＮ、ＴＣＮ、、Ａ（！、０、”、９
を−１−ティングしたものか用いられている。
二重、゛）ハイドのる’Ｅｌ ｌ’ ｉ （’、、：等
をコーティングしたハイ［・は、ハイドｌｊ命の延長に
は効果があるが切れ味か低ドし２て＜）再研ＩＮ弓して
ｆψ川することは出来ず、用ωｔｙｓｔ−ｃ使用出宋る
ものとは別の範ら、Ｊ。
をコーティングしたハイ［・は、ハイドｌｊ命の延長に
は効果があるが切れ味か低ドし２て＜）再研ＩＮ弓して
ｆψ川することは出来ず、用ωｔｙｓｔ−ｃ使用出宋る
ものとは別の範ら、Ｊ。
うのものである。
ぞのため、コーチイノ−ｌハイド以外の切削１’ｆｆハ
イ］・の特例を比較すると第１７、のようになる。
イ］・の特例を比較すると第１７、のようになる。
第１表
第１表より明かなように、波切（′ｆｌｌＣ料の硬さに
よつて、使用するハイドか選択される。。
よつて、使用するハイドか選択される。。
〔発明か解決しようとする課題Ｉ
Ｌ、かじながら熱伝導−釘は、いずれも小さ（、熱放散
しないため、切削中のハイドｆＪｉ晶１庇は極めて高温
となり、バイト刃の劣化や、被切削材との反応、或いは
溶解か発生し、バイト寿命を短かくしている。
しないため、切削中のハイドｆＪｉ晶１庇は極めて高温
となり、バイト刃の劣化や、被切削材との反応、或いは
溶解か発生し、バイト寿命を短かくしている。
ダイヤモンド単結晶は、他に比較する物かない高硬度を
有し、熱伝導率も２〜５ｃａＱ／ｃｍ−８ｅｃ・℃と大
きく、硬さと熱伝導率が両立する。そのため、公知のよ
うに鉄と反応、或いは、鉄に溶解する欠点があるにもか
かわらず広く使用されているが、所望の単結晶を常時安
定して入手することは困難で、これに代ってハイド刃と
して使用出来る材料か求められている。
有し、熱伝導率も２〜５ｃａＱ／ｃｍ−８ｅｃ・℃と大
きく、硬さと熱伝導率が両立する。そのため、公知のよ
うに鉄と反応、或いは、鉄に溶解する欠点があるにもか
かわらず広く使用されているが、所望の単結晶を常時安
定して入手することは困難で、これに代ってハイド刃と
して使用出来る材料か求められている。
硬度が高く、熱伝導率がよく、しかも安定して容易に人
手出来る材料としては炭化珪素（ＳｉＣ）があるが、従
来ＳｉＣは、砥石に代表されるように微粉としてのみ使
用されている。このＳｉＣ微粉を焼結することによって
、ブロック状とすることは出来るか、焼結体では熱伝導
率を高くすることが出来ない。
手出来る材料としては炭化珪素（ＳｉＣ）があるが、従
来ＳｉＣは、砥石に代表されるように微粉としてのみ使
用されている。このＳｉＣ微粉を焼結することによって
、ブロック状とすることは出来るか、焼結体では熱伝導
率を高くすることが出来ない。
本発明者等は、ＳｉＣのみによるブロックを得べく種々
検討した結果、サセプターコーティング用として開発さ
れた、ＣＶＤによるＳｉＣコーティング法の技術か利用
出来ると考えた。
検討した結果、サセプターコーティング用として開発さ
れた、ＣＶＤによるＳｉＣコーティング法の技術か利用
出来ると考えた。
本発明は、上記の考えに基ついてなされたもので、硬度
か高く、熱伝導率がよく、切削時における刃の昇温が抑
制される多結晶ＳｉＣバイトを提供することを目的とす
る。
か高く、熱伝導率がよく、切削時における刃の昇温が抑
制される多結晶ＳｉＣバイトを提供することを目的とす
る。
」−記の目的を達成するため、本発明のバイトは、刃先
に化学的気相成長法によって製造された多結晶ＳｉＣか
使用されている。
に化学的気相成長法によって製造された多結晶ＳｉＣか
使用されている。
本発明に用いられる多結晶ＳｉＣは、化学的気相成長法
（ＣＶ Ｄ）によってつくられたＳｉＣのα型、β型又
は両者の混じった多結晶で、バイトの寸法によってその
大きさが決められる。
（ＣＶ Ｄ）によってつくられたＳｉＣのα型、β型又
は両者の混じった多結晶で、バイトの寸法によってその
大きさが決められる。
本発明者らは先に単結晶ＳｉＣバイトを提案したか、こ
れに用いられる単結晶ＳｉＣは、基材面に配置した、或
いは基材面に成長し始めた単結晶ＳｉＣを種として成長
させるので、生産量が少ないのに対し、多結晶ＳｉＣの
場合には、基材面に面状に析出するので、大量に析出さ
せることが出来る。
れに用いられる単結晶ＳｉＣは、基材面に配置した、或
いは基材面に成長し始めた単結晶ＳｉＣを種として成長
させるので、生産量が少ないのに対し、多結晶ＳｉＣの
場合には、基材面に面状に析出するので、大量に析出さ
せることが出来る。
例えば析出物の大きさは、ｌ ＯｃｍＸ １ ＯｃｍＸ
厚さ０．５〜１０ｍｍ程度のものまで造れるので、これ
を切断することによって、均質な多結晶バイトが効率よ
く安価に得られる。
厚さ０．５〜１０ｍｍ程度のものまで造れるので、これ
を切断することによって、均質な多結晶バイトが効率よ
く安価に得られる。
上記、単結晶ＳｉＣは精度のよい刃先出しが出来るので
、精密加工に適し、多結晶ＳｉＣバイトは、粗〜中程度
の加工に適するが、安価で使用目的によっては極めて有
効に利用出来る。
、精密加工に適し、多結晶ＳｉＣバイトは、粗〜中程度
の加工に適するが、安価で使用目的によっては極めて有
効に利用出来る。
ＣＶＤ法によってＳｉＣ多結晶をつくる際の析出温度が
１７００〜２０００℃ではα型が得られ、１５００〜１
７００°Ｃではβ型ＳｉＣが得られる。
１７００〜２０００℃ではα型が得られ、１５００〜１
７００°Ｃではβ型ＳｉＣが得られる。
上記ＳｉＣ多結晶を用いて、種々な大きさのバイトがつ
くられる。その−例を示せば、第１図（ａ）（ｂ）に示
すように、ＣＶＤ−８ＩＣを加工してＳｉＣ刃１をつく
りこれを超硬合金（Ｋ−１０）を加工した台座２の切欠
き部にろう付けする。これをバイト基材３にねじ４によ
って固定してバイトが得られる。
くられる。その−例を示せば、第１図（ａ）（ｂ）に示
すように、ＣＶＤ−８ＩＣを加工してＳｉＣ刃１をつく
りこれを超硬合金（Ｋ−１０）を加工した台座２の切欠
き部にろう付けする。これをバイト基材３にねじ４によ
って固定してバイトが得られる。
また、上記多結晶ＳｉＣはＣＶＤ法によってつくられる
ので、粒界部に不純物かなく、ホイドの発生もなく、緻
密質てあり、硬さと、高い熱伝導性を有するものとなる
。
ので、粒界部に不純物かなく、ホイドの発生もなく、緻
密質てあり、硬さと、高い熱伝導性を有するものとなる
。
上記ＣＶＤ１によって多結晶ＳｉＣをつくる一例を示せ
ば次のようになる。
ば次のようになる。
すなわち、第２図に示すように、反応容器１１の底部に
５ｉｎ２と黒鉛とを１：ｌに混合した原料１２を収納し
た黒鉛容器１３を配置し、これより間隔をおいて、黒鉛
よりなる基材１４を支持台または支持棒１５によって支
持して配置する。
５ｉｎ２と黒鉛とを１：ｌに混合した原料１２を収納し
た黒鉛容器１３を配置し、これより間隔をおいて、黒鉛
よりなる基材１４を支持台または支持棒１５によって支
持して配置する。
次いで上記反応容器１１内を０．１〜５ ｔｏｒｒに減
圧し、原料Ｉ２が収納されている原料室１２ａを１７０
０〜２０００°Ｃに、基材１４の収納されている析出室
１４ａをα型またはβ型ＳｉＣが析出する温度に保持す
る。
圧し、原料Ｉ２が収納されている原料室１２ａを１７０
０〜２０００°Ｃに、基材１４の収納されている析出室
１４ａをα型またはβ型ＳｉＣが析出する温度に保持す
る。
この場合α型結晶を得るには基材１４を下部に位置せし
めて、析出が高温で行なわれるようにし、β型では、基
材１４を２点鎖線で示す」三方に位置させて析出温度か
やや低くなるようにする。
めて、析出が高温で行なわれるようにし、β型では、基
材１４を２点鎖線で示す」三方に位置させて析出温度か
やや低くなるようにする。
これにより原料室１２ａ内の原料から
ＳｉＯ，ｌ ｃ → ＳｉＯ−ト Ｃ（）の反応ｆ
ｉｒ、 Ｊ： 、−、、て、Ｓｌ源か気化する。
ｉｒ、 Ｊ： 、−、、て、Ｓｌ源か気化する。
（ｌ〒出室！ 、ｉ ａにお１３る析出反応は、基材１
，４のＣと気化したＳｉＯにより ＳｉＯ＋２ＣＩ−８ｉＣ−１−ＣＯ の反応か主として起るか、生成したＣ Ｏカスか析出室
１・１ａて ２ＣＯ→Ｃ−＋−ＣＯ。
，４のＣと気化したＳｉＯにより ＳｉＯ＋２ＣＩ−８ｉＣ−１−ＣＯ の反応か主として起るか、生成したＣ Ｏカスか析出室
１・１ａて ２ＣＯ→Ｃ−＋−ＣＯ。
の反Ｌ１・１、によ−、 −ＣＣか析出し、このＣも反
応に関与し ２Ｓｉｏ＋２ｃ→２ＳＩＣ＋０２ の反応も起−１ていると推定される。
応に関与し ２Ｓｉｏ＋２ｃ→２ＳＩＣ＋０２ の反応も起−１ていると推定される。
また、第３図はＣＶ Ｄ法による他の方法を示すもので
、第２図と同一・機能部分には同一・符号を付してその
説明を省略する。
、第２図と同一・機能部分には同一・符号を付してその
説明を省略する。
先ず役応容器１１内をｌ００Ｔｏｒｒとし・黒鉛製の基
材１４を支持棒Ｉ５て支持した後、全体を定温度に加熱
する。次いてＨ、源２１より所定の速度−Ｃ導出し、Ｃ
Ｈ３ＳＩｃ Ｑ３気化器２２を通し−Ｃ、ｉ−１、中に
ＣＨ３Ｓ ｉＣｉ！３を５〜１０ ｖｏｆ２％含有させ
、析出室１５ａ内のそれぞれの）λ材１４に吹付けるよ
うに導入する。この操作により基材１４の而［−には、
β！ｉ！Ｉの多結晶ＳｉＣか＋ｆｉ出する。
材１４を支持棒Ｉ５て支持した後、全体を定温度に加熱
する。次いてＨ、源２１より所定の速度−Ｃ導出し、Ｃ
Ｈ３ＳＩｃ Ｑ３気化器２２を通し−Ｃ、ｉ−１、中に
ＣＨ３Ｓ ｉＣｉ！３を５〜１０ ｖｏｆ２％含有させ
、析出室１５ａ内のそれぞれの）λ材１４に吹付けるよ
うに導入する。この操作により基材１４の而［−には、
β！ｉ！Ｉの多結晶ＳｉＣか＋ｆｉ出する。
１−記、第２図の装置（以ｒ； ｃ Ｖ Ｉ）法１とい
う）、および第３図の装置（以ト０＼ｔ １．）法■と
いう）によっ−Ｃつくらイまた多結晶ＳｉＣの物性を第
２表に示すとともに、参考のため、ＳｉＣ焼結体の物性
も併記した。
う）、および第３図の装置（以ト０＼ｔ １．）法■と
いう）によっ−Ｃつくらイまた多結晶ＳｉＣの物性を第
２表に示すとともに、参考のため、ＳｉＣ焼結体の物性
も併記した。
第 ２ 表
第２表より明かなように特にＣＶ Ｄ法ＩＩによ、）で
つくられた多結晶ＳｉＣの熱伝導率か格段に優れでいる
ことかわかる。
つくられた多結晶ＳｉＣの熱伝導率か格段に優れでいる
ことかわかる。
実ｂ（Ｃ例Ｉ
ＣＶｆｌ法Ｉにｊ３い−Ｃ１反応容器１１内を３ ＴＯ
１〜ｒに保持し、原ｔ−を室１２ａを２０００°Ｃに加
熱し、ｆｆｉ出室１）１． ａを１９００”Ｃ或いは１
６００”Ｃに保持して、それぞれｌＯ目間ＳｉＣを析出
させ、厚さ３ｍｍのα型およびβ型の多結晶ＳｉＣブロ
ックを得た。、その間、５１０２と黒鉛との１１混合物
を原料１２ａＬで定期的に補給した。
１〜ｒに保持し、原ｔ−を室１２ａを２０００°Ｃに加
熱し、ｆｆｉ出室１）１． ａを１９００”Ｃ或いは１
６００”Ｃに保持して、それぞれｌＯ目間ＳｉＣを析出
させ、厚さ３ｍｍのα型およびβ型の多結晶ＳｉＣブロ
ックを得た。、その間、５１０２と黒鉛との１１混合物
を原料１２ａＬで定期的に補給した。
このブロックより１５ｍｍ角、厚さ２ 、５ ｍｍの切
削用チメブを切り出し、逃げ面、すくい面を鏡面側Ｔし
た後ハイドをつくり、軟鋼、炭素鋼、シルミン（Ａｆ＋
に５１１２ｗｔ％念有）、黄銅を被切削材料とし、Ｆ記
の切削条件で切削試験を行い、切削後の被切削＋ｖ ｔ
’＋の外観を観察し、波状の凹凸、むしれの有無を調へ
た。
削用チメブを切り出し、逃げ面、すくい面を鏡面側Ｔし
た後ハイドをつくり、軟鋼、炭素鋼、シルミン（Ａｆ＋
に５１１２ｗｔ％念有）、黄銅を被切削材料とし、Ｆ記
の切削条件で切削試験を行い、切削後の被切削＋ｖ ｔ
’＋の外観を観察し、波状の凹凸、むしれの有無を調へ
た。
切削条件
切込み Ｑ 、 ５ ｍｍ
送 リ ： ０．１ ｍｍ／Ｒｅｖ切削速度 １
００ｍ／ｍｉｎ 切削時間 ５：１分、′回×３０回 実施例２ ＣＶＤ法Ｈにおいて、基材１４をセットした後、反応容
器１１内を１００Ｔｏｒｒに保持して、内部全体を１５
００°Ｃに加熱した。次いで、ｏ、１１２１よりｌρ／
ｍｉｎの速度てＨ２を気化器２２に送入しｌ（、ｉこ約
７ ｖｏｉ２％のＣ１１３Ｓ ｉＣ（！３を含イ了ぜ１
２めた後、析出室１４ａに供給した。１０時間反応させ
て厚さ５ｎｏｎのブロックを得た。
００ｍ／ｍｉｎ 切削時間 ５：１分、′回×３０回 実施例２ ＣＶＤ法Ｈにおいて、基材１４をセットした後、反応容
器１１内を１００Ｔｏｒｒに保持して、内部全体を１５
００°Ｃに加熱した。次いで、ｏ、１１２１よりｌρ／
ｍｉｎの速度てＨ２を気化器２２に送入しｌ（、ｉこ約
７ ｖｏｉ２％のＣ１１３Ｓ ｉＣ（！３を含イ了ぜ１
２めた後、析出室１４ａに供給した。１０時間反応させ
て厚さ５ｎｏｎのブロックを得た。
このブロックを用い、実施例１と同じにしてバイトをつ
くり、切削試験に供した。
くり、切削試験に供した。
比較例１〜３
平均粒径ｌ１１ｍのＳｉＣ焼結体から切出したＳｉＣ刃
のハイド、超硬合金バイト、ハイス鋼バイトを使用した
以外は実施例１ど回しにして切削試験を行なった。
のハイド、超硬合金バイト、ハイス鋼バイトを使用した
以外は実施例１ど回しにして切削試験を行なった。
実施例１，２、比較例１〜３の結果を・括して第３表に
示す。
示す。
第
３
表
但し、
Ｏ・・・・外観良好、むしれ等なし
△・・・・・むしれかやや認められる
×・ ・びびり、むしれが認められ切削状態が悪い
表より明かなように、本発明の多結晶ＳｉＣバイトは硬
さと高い熱伝導率が両立しているので、切削性のよいバ
イトが得られる。
さと高い熱伝導率が両立しているので、切削性のよいバ
イトが得られる。
また、多結晶ＳｉＣバイトの刃先は、焼結ＳｉＣでは得
られない精度の高い刃出が可能て、切削条件を軽くすれ
ば、単結晶ＳｉＣバイトに近い切削面が得られる。
られない精度の高い刃出が可能て、切削条件を軽くすれ
ば、単結晶ＳｉＣバイトに近い切削面が得られる。
以」−述べたように、本発明の多結晶ＳｉＣバイトはＣ
ＶＤ法によってつくられた多結晶ＳｉＣを用いているの
で、硬さと高い熱伝導性か両立し、優れた切削性能を保
有し、しかも安価で、極めて有効に使用出来るものであ
る。
ＶＤ法によってつくられた多結晶ＳｉＣを用いているの
で、硬さと高い熱伝導性か両立し、優れた切削性能を保
有し、しかも安価で、極めて有効に使用出来るものであ
る。
第１図（ａ ）（ｂ ）は、多結晶ＳｉＣバイトの一例
を示すもので、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は
第１図（ａ）の１−１線矢視図、第２図および第３図は
ＣＶＤ法多結晶ＳｉＣの製造装置の例を示すもので、第
２図はＳｉｎ、およびＣを原料として基材面に析出させ
る装置の図、第３図は液体のＳｉ有気化合物を用いて基
材面にＳｉＣを析出さぜる装置の図である。 １・・・ ＳｉＣ刃、２・ 台座、３・・・・バイト基
材、４・・・ねじ、１１・・・・反応容器、１２・・・
・原料、］、 ２ ａ ・・・原料室、１３・・・黒
鉛容器、１４・・基材、＋４８・・・−析出室、１５・
・・・・・支持台または支持棒、２１・・・Ｈ２源、２
２・・・気化器、２３・アルゴン源。
を示すもので、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は
第１図（ａ）の１−１線矢視図、第２図および第３図は
ＣＶＤ法多結晶ＳｉＣの製造装置の例を示すもので、第
２図はＳｉｎ、およびＣを原料として基材面に析出させ
る装置の図、第３図は液体のＳｉ有気化合物を用いて基
材面にＳｉＣを析出さぜる装置の図である。 １・・・ ＳｉＣ刃、２・ 台座、３・・・・バイト基
材、４・・・ねじ、１１・・・・反応容器、１２・・・
・原料、］、 ２ ａ ・・・原料室、１３・・・黒
鉛容器、１４・・基材、＋４８・・・−析出室、１５・
・・・・・支持台または支持棒、２１・・・Ｈ２源、２
２・・・気化器、２３・アルゴン源。
Claims (1)
- 刃先に化学的気相成長法によって製造された多結晶炭化
珪素が使用されていることを特徴とする多結晶炭化珪素
バイト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1251621A JPH03111108A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 多結晶炭化珪素バイト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1251621A JPH03111108A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 多結晶炭化珪素バイト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111108A true JPH03111108A (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=17225554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1251621A Pending JPH03111108A (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 多結晶炭化珪素バイト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03111108A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009025881A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Akonni Biosystems | Thermal cycler for pcr including temperature control bladder |
| US7955841B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-06-07 | Akonni Biosystems | Temperature control device with a flexible temperature control surface |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP1251621A patent/JPH03111108A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009025881A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Akonni Biosystems | Thermal cycler for pcr including temperature control bladder |
| US7955840B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-06-07 | Akonni Biosystems | Thermal cycler for PCR including temperature control bladder |
| US7955841B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-06-07 | Akonni Biosystems | Temperature control device with a flexible temperature control surface |
| US8329433B2 (en) | 2007-08-23 | 2012-12-11 | Akonni Biosystems, Inc. | Thermal cycler for PCR including temperature control bladder |
| US8334117B2 (en) | 2007-08-23 | 2012-12-18 | Akonni Biosystems, Inc. | Temperature control device with a flexible temperature control surface |
| US8603783B2 (en) | 2007-08-23 | 2013-12-10 | Akonni Biosystems, Inc. | Temperature control device with a flexible temperature control surface |
| US8759085B2 (en) | 2007-08-23 | 2014-06-24 | Akonni Biosystems, Inc. | Temperature control device with a flexible temperature control surface |
| US8906652B2 (en) | 2007-08-23 | 2014-12-09 | Akonni Biosystems, Inc. | Thermal cycler for PCR including temperature control bladder |
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