JPH0313284B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ この発明は最表面部分にダイヤモンド粒子が密
着していることを特徴とするダイヤモンドインク
ラストワイヤおよびその製造方法に関するもので
ある。 ＜従来の技術＞ 近年、セラミツクや超硬合金材料の切断、ある
いはシリコンやガリウム砒素などの半導体材料の
切断、さらには非常に細い穴の金属加工材の面取
加工などにワイヤを用いることが検討あるいは実
施されている。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ このためワイヤとしては、従来より非常に強度
の高い高張力線材、いわゆるソーワイヤが使用さ
れているが、この場合その切断はワイヤと被切断
材との摩擦によつてのみ行なわれるので切断効率
が悪いという問題がある。また被切断材とワイヤ
との間に高電圧をかけ、その間での放電によつて
切断する、いわゆる放電ワイヤカツトという方法
があるが、この方法は被切断材に導電性がなけれ
ばならず、被切断材の材質が限定されるという問
題がある。 これに対し、近年線材表面にダイヤモンドの微
粒をメツキ法によりコーテイングさせたダイヤモ
ンドワイヤを用いて切断する方法が知られてい
る。 しかしながら、この方法も主としてCuメツキ
やNiメツキによりダイヤモンド粒をワイヤ表面
にコーテイングさせているのみであるので、ダイ
ヤモンドの付着力が弱いとともに、線材表面全周
に亘つて均一なコーテイングを行なうのが困難と
いう問題があつた。 また特願昭61−2605号（特開昭62−161901号）
に示されるように、最外周部と中心部の間に間隙
を設けた円筒状金属体を用い、この間隙に金属粉
末とダイヤモンド粒との混合物を充填、密閉し、
これに押出しまたは圧延等の熱間処理を施した
後、冷間加工を行なつて同様の線材を製造する方
法もあるが、この方法は押出しまたは圧延等の熱
間加工を必要とするため、当該円筒状金属体を一
般には1000℃以上の高温にまで加熱する必要があ
る。 しかしながら、このような高温まで加熱する
と、充填されているダイヤモンドが分解するとい
う問題があり、充填ダイヤモンドの減少を避ける
ことができず、貴重なダイヤモンドの損失となる
という欠点がある。 ＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、上記の従来法による欠点を解消す
べく検討の結果、ダイヤモンドが分解するという
問題がなく、表面層に均一かつ強固にダイヤモン
ドが付着したワイヤおよびその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。 即ち、この発明はまず金属製パイプの中心部に
金属棒を挿入し、パイプと金属棒との間隙に金属
粉末とダイヤモンド粒子の混合物を充填し端部を
密封したのち、前記金属製パイプに焼鈍と冷間伸
線を繰返し施して線材とし、次いで該線材の最表
面部を構成する金属製パイプ部分を研摩、酸洗い
等により除去して最表面層を金属粉末とダイヤモ
ンド粒との結合混合層としたダイヤモンドインク
ラストワイヤとその製造方法。 である。 ＜作用＞ この発明では金属製パイプおよび挿入する金属
棒の材質としては、一般に炭素鋼を用いるが、使
用する条件によつてはステンレス鋼やCu合金等
を用いてもよい。さらに金属製パイプと挿入する
金属棒の材質は各々異なつていてもよい。 なお、金属製パイプの厚さや、挿入する金属棒
の直径等は、使用する最終線材の径や充填するダ
イヤモンドの粒径及び充填比率によつて任意に選
択することができる。 また、ダイヤモンド粒と混合する金属粉末は、
一般にNi粉やNi基合金粉か用いられるが、これ
ら以外にもCu粉やCu基合金粉、Fe粉やFe基合金
粉であつてもよい。そして両端を密閉した金属製
パイプに焼鈍と冷間伸線を繰返し施して所要の線
径の線材とするものである。この時、焼鈍によつ
て充填した金属粉末が金属製パイプまたは挿入し
た金属棒の方へ拡散するのが好ましくない場合に
は、金属製パイプの内側や挿入する金属棒の外側
にCuメツキ等を施すことによつてこれを防止す
ることも可能である。 その後伸線加工した鋼線において、加工前の金
属製パイプに相当する部分を研摩または酸洗い等
で除去することにより、金属粉末をダイヤモンド
粒子の混合層が線材の最表面部分に出現し、従来
のメツキ方によるワイヤに比べ、より強固にダイ
ヤモンドが密着しているとともに、押出しや圧延
等の熱間加工を実施する製造法のものに比べダイ
ヤモンドの分解するおそれのないダイヤモンドイ
ンクラストワイヤを得ることができるのである。 ＜実施例＞ 以下、実施例によつてこの発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ 一般構造用炭素鋼管（JIS STK30）を金属製
パイプとして、また挿入金属棒としてはピアノ線
材（JIS SWRS 72B）を用いた。そしてこの金
属製パイプとその中に入れた金属棒との間隙には
純Ni粉と0.5重量％の炭素を混合したものに、平
均粒径150μｍのダイヤモンド粒子を体積比で13
％混合した。混合物を充填した。この時の金属製
パイプのサイズぱ外径20mm、肉厚２mmであり、挿
入した金属棒は外径12mmである。充填後金属製パ
イプの両端を溶接密閉したのち、850℃での焼鈍
と冷間伸線を４回繰返し、1.0mmφまで伸線を行
なつた。 充填したNi粉は、この際焼鈍と冷間伸線によ
り金属結合しており、ダイヤモンド粒子を強固に
支持する層を形成した。この時の引張り強度は
160Kg／mm²であつた。これを濃度35％の塩酸溶液
中に15分間浸漬して外周部の金属製パイプ部分
（STK30）を除去し、次いでアルカリ溶液で中和
洗浄した。 このようにして製造したワイヤの表面の電子顕
微鏡写真による組織構造は図面に示す通りであ
る。 この図面により、この発明の方法によつて製造
したワイヤはダイヤモンドが均一に付着してお
り、良好な切断力を有していることが認められ
る。 実施例 ２ 実施例１で用いたと同じ材質の金属製パイプと
挿入金属棒を用い、また両者の間隙には純Ni粉
と0.5重量％の炭素を混合したものに、平均粒径
15μｍのダイヤモンド粒子を体積比で15％混合し
た混合物を充填した。 この時の金属製パイプのサイズは外径25mm、肉
厚２mmであり、この中に直径18mmの金属棒を挿入
した。そしてこの両端を溶接密閉したのち850℃
での焼鈍と冷間伸線を７回繰返し、0.2mmφまで
伸線を行なつた。この時の引張強度は195Kg／mm²
であつた。 これを35％濃度の塩酸溶液中に20分間浸漬し、
外周部の金属製パイプ（STK30）を除去したの
ち、アルカリ溶液で中和、洗浄した。 このようにして製造したワイヤと従来のメツキ
法による同線径のダイヤモンドワイヤを用いて被
切断材としてのWC−12％Co合金の半焼結体を 本発明ワイヤ 従来ワイヤ ワイヤ線速 ８ｍ／sec ４ｍ／sec 荷重 １Kg １Kg の条件にて切断面50mmφの切断を行なつたところ
次の第１表に示す結果を得た。

【表】 上表から、この発明の方法によるワイヤは従来
のメツキ法によるワイヤよりもダイヤモンドの密
着力が強く、切断スピードを増加させることがで
きるとともに、著しく寿命が長いことが認められ
た。 ＜発明の効果＞ 以上の通り、この発明の方法によるダイヤモン
ドインクラストワイヤは従来のメツキ法によるダ
イヤモンドワイヤに比べて切断速度を速く取るこ
とができるとともに、寿命が長く、極めてすぐれ
た切断用ワイヤとして広く利用でき、さらには面
取加工等のワイヤとしても用いることができるの
である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明のワイヤ表面の組織構造を示す
約80倍の電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属線の表面部に金属粉末の焼結層が存在
   し、この焼結層の中にダイヤモンド粒子が混在し
   て該金属線に密着していることを特徴とするダイ
   ヤモンドインクラストワイヤ。 ２ 片端を密閉した金属製パイプの中心部に金属
   棒を挿入し、該金属棒と金属製パイプとの間〓に
   金属粉末とダイヤモンド粒子の混合物を充填して
   他端を密閉した後、前記金属製パイプに焼鈍と冷
   間伸線を繰返し施して線材とし、次いで該線材の
   最表面部を構成する金属製パイプ部分を研摩、酸
   洗い等により除去して最表面層を金属粉末とダイ
   ヤモンド粒子との結合混合層としたことを特徴と
   するダイヤモンドインクラストワイヤの製造方
   法。