JPH04293790A - 基材被覆方法 - Google Patents
基材被覆方法Info
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Landscapes
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパルス放電もしくはレー
ザーを用いて基材へ超硬材を被覆する方法に関する。
ザーを用いて基材へ超硬材を被覆する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＷＣ−Ｃｏ超硬材等から成る電極
を基材に対向させて振動接触させながらパルス放電を繰
り返して放電点の電極材を微少量づつ基材に溶着せしめ
、この溶着操作を基材表面に連続して繰り返すことによ
り基材表面に一様な被覆層を形成する被覆方法が知られ
ている。従来、このような被覆方法を利用して硬化され
た耐摩面の表面処理を行なうとか、面粗さ２０〜５０μ
Ｒｍａｘ程度の摩擦面の形成処理を行なうようにしてい
る。この場合の被覆材の電極にはＷＣ−Ｃｏ材等を用い
ても、この被覆材が有する硬度以上の被覆層を形成する
ことはできなかった。
を基材に対向させて振動接触させながらパルス放電を繰
り返して放電点の電極材を微少量づつ基材に溶着せしめ
、この溶着操作を基材表面に連続して繰り返すことによ
り基材表面に一様な被覆層を形成する被覆方法が知られ
ている。従来、このような被覆方法を利用して硬化され
た耐摩面の表面処理を行なうとか、面粗さ２０〜５０μ
Ｒｍａｘ程度の摩擦面の形成処理を行なうようにしてい
る。この場合の被覆材の電極にはＷＣ−Ｃｏ材等を用い
ても、この被覆材が有する硬度以上の被覆層を形成する
ことはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、被覆材の組
合せによって硬度の増加、切削性、耐久性の向上を図り
得る被覆方法を提供することを目的とするものである。
合せによって硬度の増加、切削性、耐久性の向上を図り
得る被覆方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、被覆材電
極を基材に対向させ、被覆材電極と基材間にパルス放電
を行なわせると共に、被覆材電極を基材に対して振動接
触、回転接触もしくはその両運動を行なわせて放電点の
被覆材電極を微少量づつ基材表面に溶着被覆する方法に
おいて、上記被覆材電極としてＴｉＢ２ 電極とＢ４
Ｃ電極の組合せ体、又はＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体
の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融合成体を用い、
基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合被覆層を形成す
ることを特徴とする基材被覆方法によって達成し得る。 この場合において、上記被覆材電極と基材間の放電間隙
内にＣＢＮ、Ｄｉａもしくはその両方の粉体を供給し、
或いは又、被覆材電極として用いられるＴｉＢ２ 粉体
とＢ４ Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融
合成体中に、ＣＢＮ、Ｄｉａもしくはその両方の粉体を
５〜３０ ｖｏｌ％添加し、基材表面にＴｉＢ２ とＢ
４ Ｃ、並びにＣＢＮ及び／又はＤｉａの混合被覆層を
形成するようにすることも推奨される。
極を基材に対向させ、被覆材電極と基材間にパルス放電
を行なわせると共に、被覆材電極を基材に対して振動接
触、回転接触もしくはその両運動を行なわせて放電点の
被覆材電極を微少量づつ基材表面に溶着被覆する方法に
おいて、上記被覆材電極としてＴｉＢ２ 電極とＢ４
Ｃ電極の組合せ体、又はＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体
の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融合成体を用い、
基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合被覆層を形成す
ることを特徴とする基材被覆方法によって達成し得る。 この場合において、上記被覆材電極と基材間の放電間隙
内にＣＢＮ、Ｄｉａもしくはその両方の粉体を供給し、
或いは又、被覆材電極として用いられるＴｉＢ２ 粉体
とＢ４ Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融
合成体中に、ＣＢＮ、Ｄｉａもしくはその両方の粉体を
５〜３０ ｖｏｌ％添加し、基材表面にＴｉＢ２ とＢ
４ Ｃ、並びにＣＢＮ及び／又はＤｉａの混合被覆層を
形成するようにすることも推奨される。
【０００５】更にまた、上記の目的は、被覆すべき基材
の表面にＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体から成
る被覆材を塗布若しくは撒布し、これにレーザービーム
を照射することにより、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４
Ｃの混合被覆層を形成することを特徴とする基材被覆方
法によっても達成し得る。この場合において上記ＴｉＢ
２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体から成る被覆材にＣＢ
Ｎ、Ｄｉａもしくはその両方の粉体を５〜３０ ｖｏｌ
％添加して、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃ、並びに
ＣＢＮ及び／又はＤｉａの混合被覆層を形成するように
することも推奨される。
の表面にＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体から成
る被覆材を塗布若しくは撒布し、これにレーザービーム
を照射することにより、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４
Ｃの混合被覆層を形成することを特徴とする基材被覆方
法によっても達成し得る。この場合において上記ＴｉＢ
２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体から成る被覆材にＣＢ
Ｎ、Ｄｉａもしくはその両方の粉体を５〜３０ ｖｏｌ
％添加して、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃ、並びに
ＣＢＮ及び／又はＤｉａの混合被覆層を形成するように
することも推奨される。
【０００６】
【作用】以上のように被覆材電極としてＴｉＢ２ 電極
とＢ４ Ｃ電極の組合せ体、又はＴｉＢ２ 粉体とＢ４
Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融合成体
を用い、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合被覆層
を形成することによって、或いは、ＴｉＢ２ 粉体とＢ
４ Ｃ粉体の混合体から成る被覆材を塗布若しくは撒布
し、これにレーザービームを照射することにより、基材
表面にＴｉＢ２とＢ４ Ｃの混合被覆層を形成すること
によって、その混合被覆層はＴｉＢ２ 又はＢ４ Ｃの
単体から成る被覆層に比べて硬度が著しく増大し、耐久
性も向上する効果が得られた。又、ＴｉＢ２ とＢ４
Ｃに加えてＣＢＮやＤｉａを供給して同時に被覆するこ
とによって硬度を更に増加させることができるものであ
る。又、この被覆層は基材に拡散結合するから、基材と
被覆層は強く結合し、従って、切削研削工具等の耐摩耗
性表面処理とか、摩擦材の表面処理等に利用して極めて
有効である。
とＢ４ Ｃ電極の組合せ体、又はＴｉＢ２ 粉体とＢ４
Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融合成体
を用い、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合被覆層
を形成することによって、或いは、ＴｉＢ２ 粉体とＢ
４ Ｃ粉体の混合体から成る被覆材を塗布若しくは撒布
し、これにレーザービームを照射することにより、基材
表面にＴｉＢ２とＢ４ Ｃの混合被覆層を形成すること
によって、その混合被覆層はＴｉＢ２ 又はＢ４ Ｃの
単体から成る被覆層に比べて硬度が著しく増大し、耐久
性も向上する効果が得られた。又、ＴｉＢ２ とＢ４
Ｃに加えてＣＢＮやＤｉａを供給して同時に被覆するこ
とによって硬度を更に増加させることができるものであ
る。又、この被覆層は基材に拡散結合するから、基材と
被覆層は強く結合し、従って、切削研削工具等の耐摩耗
性表面処理とか、摩擦材の表面処理等に利用して極めて
有効である。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を一実施例により説明する。図
１は本発明を実施する装置の一実施例の構成図で、１は
基材、２は棒状の被覆材電極で、被覆材電極は回転スピ
ンドル３の先端にチャック４により取付固定される。５
はスピンドル回転モータ、６は回転モータ及びスピンド
ルを支持するラムで、上下動自在に支持され、上端に雌
ネジ７を取り付け、これに回転雄ネジ８を結合して上下
（Ｚ軸方向）送りを与える。９がそのＺ軸駆動モータ、
１０は基材１を固定する加工テーブルで、電極の上下送
り方向（Ｚ軸方向）に直交するＸ−Ｙ平面内で駆動制御
され、１１及び１２がその駆動モータ、１３は各軸モー
タに送り信号を供給するＮＣ制御装置、１６はその陽極
が通電子１４を介して被覆材電極２に接続され、陰極が
基材１に接続された整流体で、パルストランスから成る
トランスインバータ１７の出力を整流するようになって
いる。１８は ５００ＫＨｚ 〜１ＭＨｚ の高周波で
オン・オフするＦＥＴ等から成る高速スイッチで、フィ
ルタ２０及び整流器１９によって成形した直流電源をオ
ン・オフスイッチングしパルス化してパルストランス１
７に供給する。２１は高速スイッチ１８にゲートパルス
を供給するワンショットマルチバイブレータで、放電回
路の回路電流を検出抵抗２５により検出した信号をＡ／
Ｄ変換器２３でデジタル化した信号をゲート２２を介し
て供給トリガーする。２６は信号の入出力を絶縁するた
めのフォトカプラ、２４はスピンドル３に設けた加圧セ
ンサ１５の検出信号によりゲート２２にセット信号を出
力する条件設定器である。
１は本発明を実施する装置の一実施例の構成図で、１は
基材、２は棒状の被覆材電極で、被覆材電極は回転スピ
ンドル３の先端にチャック４により取付固定される。５
はスピンドル回転モータ、６は回転モータ及びスピンド
ルを支持するラムで、上下動自在に支持され、上端に雌
ネジ７を取り付け、これに回転雄ネジ８を結合して上下
（Ｚ軸方向）送りを与える。９がそのＺ軸駆動モータ、
１０は基材１を固定する加工テーブルで、電極の上下送
り方向（Ｚ軸方向）に直交するＸ−Ｙ平面内で駆動制御
され、１１及び１２がその駆動モータ、１３は各軸モー
タに送り信号を供給するＮＣ制御装置、１６はその陽極
が通電子１４を介して被覆材電極２に接続され、陰極が
基材１に接続された整流体で、パルストランスから成る
トランスインバータ１７の出力を整流するようになって
いる。１８は ５００ＫＨｚ 〜１ＭＨｚ の高周波で
オン・オフするＦＥＴ等から成る高速スイッチで、フィ
ルタ２０及び整流器１９によって成形した直流電源をオ
ン・オフスイッチングしパルス化してパルストランス１
７に供給する。２１は高速スイッチ１８にゲートパルス
を供給するワンショットマルチバイブレータで、放電回
路の回路電流を検出抵抗２５により検出した信号をＡ／
Ｄ変換器２３でデジタル化した信号をゲート２２を介し
て供給トリガーする。２６は信号の入出力を絶縁するた
めのフォトカプラ、２４はスピンドル３に設けた加圧セ
ンサ１５の検出信号によりゲート２２にセット信号を出
力する条件設定器である。
【０００８】表面被覆加工は、基材１に対向する被覆材
電極２をスピンドル回転モータ５により回転させながら
Ｚ軸駆動モータ９によるＺ軸送りを与えて被覆材電極２
を基材１に軽く接触させる。その接触圧を加圧センサ１
５により検出し、検出信号をＮＣ制御装置１３にフィー
ドバックして設定圧力（通常 １００ｇ以下）になった
ときＺ駆動モータ９ による送りを停止する。この状態
において被覆材電極２は基材１に対して軽接触状態を保
ちながら数１００ｒｐｍ〜数万ｒｐｍ で回転せしめら
れ、これによって被覆材電極２は基材１に対して接触開
離運動するようになる。この被覆材電極２と基材１間に
パルス電圧を加えて放電を発生させる。即ち、マルチバ
イブレータ２１の発振出力を高速スイッチ１８に加えて
オン・オフスイッチングすることにより発生するパルス
をパルストランス１７に加え、このトランス出力を整流
体１６により極性化したパルス電圧を被覆材電極２と基
材１との間に供給する。この放電回路の回路電流検出す
る検出抵抗２５によるアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２３
でデジタル化することにより、ゲート２２を介してマル
チバイブレータ２１をトリガーしてパルスを発生させる
からＡ／Ｄ変換器２３によりパルス周波数を制御でき、
高速スイッチ１８を ５００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ 程度で
オン・オフスイッチングして高周波パルス電圧を放電間
隙に供給することができる。
電極２をスピンドル回転モータ５により回転させながら
Ｚ軸駆動モータ９によるＺ軸送りを与えて被覆材電極２
を基材１に軽く接触させる。その接触圧を加圧センサ１
５により検出し、検出信号をＮＣ制御装置１３にフィー
ドバックして設定圧力（通常 １００ｇ以下）になった
ときＺ駆動モータ９ による送りを停止する。この状態
において被覆材電極２は基材１に対して軽接触状態を保
ちながら数１００ｒｐｍ〜数万ｒｐｍ で回転せしめら
れ、これによって被覆材電極２は基材１に対して接触開
離運動するようになる。この被覆材電極２と基材１間に
パルス電圧を加えて放電を発生させる。即ち、マルチバ
イブレータ２１の発振出力を高速スイッチ１８に加えて
オン・オフスイッチングすることにより発生するパルス
をパルストランス１７に加え、このトランス出力を整流
体１６により極性化したパルス電圧を被覆材電極２と基
材１との間に供給する。この放電回路の回路電流検出す
る検出抵抗２５によるアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２３
でデジタル化することにより、ゲート２２を介してマル
チバイブレータ２１をトリガーしてパルスを発生させる
からＡ／Ｄ変換器２３によりパルス周波数を制御でき、
高速スイッチ１８を ５００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ 程度で
オン・オフスイッチングして高周波パルス電圧を放電間
隙に供給することができる。
【０００９】このような被覆材電極２と基材１間のパル
ス放電によって被覆材電極２の微小放電点における被覆
材は溶解し、この溶解物が電極２の回転運動によって基
材１の放電加熱部分に転移溶着する。被覆材電極２と基
材１間のパルス放電は繰り返して行なわれ、電極を形成
している被覆材が微少量づつ基材１の表面に繰り返して
溶着していく。このとき、ＮＣ制御装置１３は、設定さ
れたプログラムに従い設定された速度で加工テーブル１
０のＸ、Ｙ軸送りモータ１１、１２を駆動し基材１を移
動制御するから、電極２との対向部分が移行し、この移
動制御とパルス放電の繰返し制御によって被覆材の転移
溶着による被覆が基材の位置をずらせながら順次連続的
に行なわれ、基材１の表面に電極の被覆材から成る一様
な被覆層が形成されるようになる。ＮＣ制御によって被
覆層の上に更に重ねて被覆加工を施すが、この場合被覆
層の厚さに対応して電極２の接触圧が変化してくる。そ
れが加圧センサ１５の検出により設定範囲を越えたとき
はＮＣ制御装置１３はＺ軸駆動モータ９を制御して所定
接触圧になるよう調節する。又、接触圧が所定範囲を外
れると条件設定器２４の出力が低レベルに落ちるから加
工パルスの供給が中断され、所定範囲内においてのみ放
電被覆加工が行なわれるようになる。これにより被覆層
の上に更に重ねて被覆することが可能となり、一定条件
のもとで均質な被覆層を所望の厚さに安定して積層形成
加工することができる。パルストランス１７から被覆材
電極２と基材１間に供給する加工パルスとしては、通常
、パルス幅τｏｎ＝１μｓ〜１００μｓ、電流波高値Ｉ
ｐ ＝１０Ａ〜 １００Ａ程度のものを利用する。
ス放電によって被覆材電極２の微小放電点における被覆
材は溶解し、この溶解物が電極２の回転運動によって基
材１の放電加熱部分に転移溶着する。被覆材電極２と基
材１間のパルス放電は繰り返して行なわれ、電極を形成
している被覆材が微少量づつ基材１の表面に繰り返して
溶着していく。このとき、ＮＣ制御装置１３は、設定さ
れたプログラムに従い設定された速度で加工テーブル１
０のＸ、Ｙ軸送りモータ１１、１２を駆動し基材１を移
動制御するから、電極２との対向部分が移行し、この移
動制御とパルス放電の繰返し制御によって被覆材の転移
溶着による被覆が基材の位置をずらせながら順次連続的
に行なわれ、基材１の表面に電極の被覆材から成る一様
な被覆層が形成されるようになる。ＮＣ制御によって被
覆層の上に更に重ねて被覆加工を施すが、この場合被覆
層の厚さに対応して電極２の接触圧が変化してくる。そ
れが加圧センサ１５の検出により設定範囲を越えたとき
はＮＣ制御装置１３はＺ軸駆動モータ９を制御して所定
接触圧になるよう調節する。又、接触圧が所定範囲を外
れると条件設定器２４の出力が低レベルに落ちるから加
工パルスの供給が中断され、所定範囲内においてのみ放
電被覆加工が行なわれるようになる。これにより被覆層
の上に更に重ねて被覆することが可能となり、一定条件
のもとで均質な被覆層を所望の厚さに安定して積層形成
加工することができる。パルストランス１７から被覆材
電極２と基材１間に供給する加工パルスとしては、通常
、パルス幅τｏｎ＝１μｓ〜１００μｓ、電流波高値Ｉ
ｐ ＝１０Ａ〜 １００Ａ程度のものを利用する。
【００１０】而して、本発明に係る基材被覆方法におい
ては、被覆材電極２として図２のような構成体が利用さ
れる。図２−（ａ） は板状もしくは棒状のＴｉＢ２
電極２ａとＢ４ Ｃ電極２ｂとを重ね合わせて構成した
電極、図２−（ｂ） はＴｉＢ２ 電極２ａとＢ４ Ｃ
電極２ｂとの重ね合わせ体を間隔を置いて２個設けたも
の、図２−（ｃ） は半円形状のＴｉＢ２ 電極２ａと
Ｂ４ Ｃ電極２ｂを間隔を置いて設けたものである。そ
の場合の間隔子とか、組み立て重ね合わせて固定する固
定子等は図示しないが、通常の任意のものが利用でき、
これを図１のチャック４に取り付け固定する。
ては、被覆材電極２として図２のような構成体が利用さ
れる。図２−（ａ） は板状もしくは棒状のＴｉＢ２
電極２ａとＢ４ Ｃ電極２ｂとを重ね合わせて構成した
電極、図２−（ｂ） はＴｉＢ２ 電極２ａとＢ４ Ｃ
電極２ｂとの重ね合わせ体を間隔を置いて２個設けたも
の、図２−（ｃ） は半円形状のＴｉＢ２ 電極２ａと
Ｂ４ Ｃ電極２ｂを間隔を置いて設けたものである。そ
の場合の間隔子とか、組み立て重ね合わせて固定する固
定子等は図示しないが、通常の任意のものが利用でき、
これを図１のチャック４に取り付け固定する。
【００１１】このような複合構成体から成る被覆材電極
２を所要の回転速度で回転し、電極２と基材１間にパル
ス電圧を供給してパルス放電を発生させて被覆加工する
と、電極構成体のＴｉＢ２ とＢ４ Ｃとが基材１に同
時に溶着被覆し、ＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合被覆層が
形成される。この被覆層の硬度はＴｉＢ２ 又はＢ４
Ｃがそれぞれ単独に被覆された場合に比較して極めて高
く、例えば接触圧１５ｇ、１５００ｒｐｍ の回転速度
でτｏｎ＝５μｓ、Ｉｐ ＝２３Ａのパルス放電を行な
って被覆加工した場合の混合被覆層の硬度は約Ｈｖ５５
００程度であった。
２を所要の回転速度で回転し、電極２と基材１間にパル
ス電圧を供給してパルス放電を発生させて被覆加工する
と、電極構成体のＴｉＢ２ とＢ４ Ｃとが基材１に同
時に溶着被覆し、ＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合被覆層が
形成される。この被覆層の硬度はＴｉＢ２ 又はＢ４
Ｃがそれぞれ単独に被覆された場合に比較して極めて高
く、例えば接触圧１５ｇ、１５００ｒｐｍ の回転速度
でτｏｎ＝５μｓ、Ｉｐ ＝２３Ａのパルス放電を行な
って被覆加工した場合の混合被覆層の硬度は約Ｈｖ５５
００程度であった。
【００１２】図３は他の実施例で、ＴｉＢ２ 電極２ａ
とＢ４Ｃ電極２ｂの組立電極の間からＣＢＮ、Ｄｉａも
しくはその両方の粉体２ｃを供給し、電極２と基材１間
の間隙で同時に溶着被覆するようにしたものである。例
えばＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの被覆層に２μφ径のＣＢＮ
粉末を１０ ｖｏｌ％で被覆される割合で供給したとき
、被覆層の硬度は約Ｈｖ６０００となり、又１μφ径の
Ｄｉａを５ ｖｏｌ％で被覆される割合で供給したとき
硬度は約Ｈｖ８８００になった。 このようにＣＢＮやＤｉａの粉末を被覆層に介在させる
ことによって被覆層は分散強化され、大幅な硬度の増加
がみられる。
とＢ４Ｃ電極２ｂの組立電極の間からＣＢＮ、Ｄｉａも
しくはその両方の粉体２ｃを供給し、電極２と基材１間
の間隙で同時に溶着被覆するようにしたものである。例
えばＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの被覆層に２μφ径のＣＢＮ
粉末を１０ ｖｏｌ％で被覆される割合で供給したとき
、被覆層の硬度は約Ｈｖ６０００となり、又１μφ径の
Ｄｉａを５ ｖｏｌ％で被覆される割合で供給したとき
硬度は約Ｈｖ８８００になった。 このようにＣＢＮやＤｉａの粉末を被覆層に介在させる
ことによって被覆層は分散強化され、大幅な硬度の増加
がみられる。
【００１３】図４は更に別の実施例で、図４−（ａ）
はＴｉＢ２ 粉体２ｄとＢ４ Ｃ粉体２ｅの混合焼結体
とか、筒体内にこれらの粉体の混合物を充填した混合成
形体から成る被覆材電極２である。或いはまた、ＴｉＢ
２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の溶融合成体から成る電極を用
いてもよい。これらの混合体電極のＴｉＢ２ 粉体とＢ
４ Ｃ粉体の混合比は一般にＴｉＢ２ 粉体を１０〜６
０ ｖｏｌ％、Ｂ４ Ｃ粉体を９０〜４０ ｖｏｌ％と
する。これらの混合体電極による被覆加工においても基
材１の表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃが同時に被覆され、
これらの混合被覆層が形成される。
はＴｉＢ２ 粉体２ｄとＢ４ Ｃ粉体２ｅの混合焼結体
とか、筒体内にこれらの粉体の混合物を充填した混合成
形体から成る被覆材電極２である。或いはまた、ＴｉＢ
２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の溶融合成体から成る電極を用
いてもよい。これらの混合体電極のＴｉＢ２ 粉体とＢ
４ Ｃ粉体の混合比は一般にＴｉＢ２ 粉体を１０〜６
０ ｖｏｌ％、Ｂ４ Ｃ粉体を９０〜４０ ｖｏｌ％と
する。これらの混合体電極による被覆加工においても基
材１の表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃが同時に被覆され、
これらの混合被覆層が形成される。
【００１４】又、この混合体電極による被覆加工の際に
、電極と基材の間の放電間隙にＣＢＮ、Ｄｉａ等の粉末
を添加供給してもよく、或いは又、図４−（ｂ） に示
すように、ＴｉＢ２ 粉体２ｄとＢ４ Ｃ粉体２ｅから
成る電極２中にＣＢＮやＤｉａの粉体２ｆを混合しても
よい。ＣＢＮやＤｉａの混合比は全体の５〜３０ ｖｏ
ｌ％程度が好適である。
、電極と基材の間の放電間隙にＣＢＮ、Ｄｉａ等の粉末
を添加供給してもよく、或いは又、図４−（ｂ） に示
すように、ＴｉＢ２ 粉体２ｄとＢ４ Ｃ粉体２ｅから
成る電極２中にＣＢＮやＤｉａの粉体２ｆを混合しても
よい。ＣＢＮやＤｉａの混合比は全体の５〜３０ ｖｏ
ｌ％程度が好適である。
【００１５】図５はレーザーを用いた溶着被覆の実施例
で、基材１上にＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体
の塗布層３２を形成し、これにレーザービーム３１を照
射して溶着被覆する。図において２７はレーザーの集束
レンズ、２８は反射ミラー、２９はオッシレートミラー
、３０がガルバノモータである。基材１の被覆部分には
予めＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体を接着剤等
で塗布した塗布層３２を形成しておき、これにレーザー
ビーム３１を照射して溶着させる。塗布層３２にＣＢＮ
、Ｄｉａ等の超硬微粒子を添加しておくことにより溶着
被覆層を更に分散強化させることができる。
で、基材１上にＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体
の塗布層３２を形成し、これにレーザービーム３１を照
射して溶着被覆する。図において２７はレーザーの集束
レンズ、２８は反射ミラー、２９はオッシレートミラー
、３０がガルバノモータである。基材１の被覆部分には
予めＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体を接着剤等
で塗布した塗布層３２を形成しておき、これにレーザー
ビーム３１を照射して溶着させる。塗布層３２にＣＢＮ
、Ｄｉａ等の超硬微粒子を添加しておくことにより溶着
被覆層を更に分散強化させることができる。
【００１６】レーザービーム３１としては出力２０Ｗ〜
１００ＫＷのものを直径 ０．５ｍｍφ〜５ｍｍφ程
に絞って照射するものであり、オッシレートミラー２９
の往復運動により加工進行方向に対して直角な方向に８
０〜１００ＨＺ 程度の振りを与えながら基材１を加工
進行方向に所定速度で移動制御することにより所望の面
積領域を被覆することができる。
１００ＫＷのものを直径 ０．５ｍｍφ〜５ｍｍφ程
に絞って照射するものであり、オッシレートミラー２９
の往復運動により加工進行方向に対して直角な方向に８
０〜１００ＨＺ 程度の振りを与えながら基材１を加工
進行方向に所定速度で移動制御することにより所望の面
積領域を被覆することができる。
【００１７】なお基材１への被覆材粉体の供給はレーザ
ービームの照射部分にノズルから順次噴流供給し撒布す
るようにしてもよい。また放電を利用する場合、被覆材
電極２と基材１との接触開離運動は、電極に振動を与え
て制御することができ、回転と振動の両運動を与えるこ
ともできる。
ービームの照射部分にノズルから順次噴流供給し撒布す
るようにしてもよい。また放電を利用する場合、被覆材
電極２と基材１との接触開離運動は、電極に振動を与え
て制御することができ、回転と振動の両運動を与えるこ
ともできる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は、被覆材電極とし
てＴｉＢ２ 電極とＢ４ Ｃ電極の組合せ体、又はＴｉ
Ｂ２ 粉体とＢ４Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若し
くは溶融合成体を用い、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４
Ｃの混合被覆層を形成するものであり、これによればＴ
ｉＢ２ やＢ４ Ｃ単体から成る被覆層に比較して著し
く硬度の高い（Ｈｖ５５００以上）被覆層を形成でき、
又更にＣＢＮ、Ｄｉａ等を同時に供給して被覆すること
により硬度を更に高める（Ｈｖ８８００程度）ことがで
き、耐摩耗性、耐久性を高め、しかもこの硬化被覆層は
基材に拡散結合して強い結合力を有し、従って切削、研
削工具等の耐摩耗性表面処理とか、切刃への利用によっ
て切れ味を高め、耐摩耗性の向上並びに寿命の増大、摩
擦材の表面処理等に極めて効果が大きい。
てＴｉＢ２ 電極とＢ４ Ｃ電極の組合せ体、又はＴｉ
Ｂ２ 粉体とＢ４Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若し
くは溶融合成体を用い、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４
Ｃの混合被覆層を形成するものであり、これによればＴ
ｉＢ２ やＢ４ Ｃ単体から成る被覆層に比較して著し
く硬度の高い（Ｈｖ５５００以上）被覆層を形成でき、
又更にＣＢＮ、Ｄｉａ等を同時に供給して被覆すること
により硬度を更に高める（Ｈｖ８８００程度）ことがで
き、耐摩耗性、耐久性を高め、しかもこの硬化被覆層は
基材に拡散結合して強い結合力を有し、従って切削、研
削工具等の耐摩耗性表面処理とか、切刃への利用によっ
て切れ味を高め、耐摩耗性の向上並びに寿命の増大、摩
擦材の表面処理等に極めて効果が大きい。
【００１９】又、被覆加工は、放電を利用する以外にレ
ーザービームを利用して微少量づつ溶着被覆する加工方
法があり、これによってもＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの同時
溶着により高硬度の被覆層の形成ができ、同様の耐摩耗
性表面処理ができる効果がある。
ーザービームを利用して微少量づつ溶着被覆する加工方
法があり、これによってもＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの同時
溶着により高硬度の被覆層の形成ができ、同様の耐摩耗
性表面処理ができる効果がある。
【図１】本発明に係る基材被覆方法を実施するための装
置の一実施例図である。
置の一実施例図である。
【図２】その被覆材電極と基材の拡大詳細図である。
【図３】被覆材電極と基材の他の実施例の拡大詳細図で
ある。
ある。
【図４】被覆材電極と基材の更に他の実施例の拡大詳細
図である。
図である。
【図５】本発明に係る基材被覆方法を実施するための装
置のもう一つの実施例図である。
置のもう一つの実施例図である。
１ 基材
２ 被覆材電極
２ａ ＴｉＢ２ 電極
２ｂ Ｂ４ Ｃ電極
２ｃ ＣＢＮ及び／又はＤｉａ粉体３
回転スピンドル ４ チャック ５ 回転モータ ６ ラム ９ Ｚ軸駆動モータ １０ 加工テーブル １１ Ｘ軸駆動モータ １２ Ｙ軸駆動モータ １３ ＮＣ制御装置 １４ 通電子 １５ 加圧センサ １６ 整流体 １７ パルストランス １８ ＦＥＴ ２９ オッシレートミラー ３０ ガルバノモータ ３１ レーザービーム ３２ 被覆材塗布層
回転スピンドル ４ チャック ５ 回転モータ ６ ラム ９ Ｚ軸駆動モータ １０ 加工テーブル １１ Ｘ軸駆動モータ １２ Ｙ軸駆動モータ １３ ＮＣ制御装置 １４ 通電子 １５ 加圧センサ １６ 整流体 １７ パルストランス １８ ＦＥＴ ２９ オッシレートミラー ３０ ガルバノモータ ３１ レーザービーム ３２ 被覆材塗布層
Claims (5)
- 【請求項１】 被覆材電極（２） を基材（１） に
対向させ、被覆材電極と基材間にパルス放電を行なわせ
ると共に、被覆材電極を基材に対して振動接触、回転接
触もしくはその両運動を行なわせて放電点の被覆材電極
を微少量づつ基材表面に溶着被覆する方法において、上
記被覆材電極（２） としてＴｉＢ２ 電極（２ａ）と
Ｂ４ Ｃ（２ｂ）電極の組合せ体、又はＴｉＢ２ 粉体
とＢ４ Ｃ粉体の混合成形体、混合焼結体若しくは溶融
合成体を用い、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃの混合
被覆層を形成することを特徴とする基材被覆方法。 - 【請求項２】 上記被覆材電極（２） と基材（１）
間の放電間隙内にＣＢＮ、Ｄｉａもしくはその両方の
粉体（２ｃ）を供給し、基材表面にＴｉＢ２ とＢ４
Ｃ、並びにＣＢＮ及び／又はＤｉａの混合被覆層を形成
する請求項１に記載の基材被覆方法。 - 【請求項３】 上記被覆材電極（２） として用いら
れるＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合成形体、混合
焼結体若しくは溶融合成体中に、ＣＢＮ、Ｄｉａもしく
はその両方の粉体を５〜３０ ｖｏｌ％添加し、基材表
面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃ、並びにＣＢＮ及び／又はＤ
ｉａの混合被覆層を形成する請求項１に記載の基材被覆
方法。 - 【請求項４】 被覆すべき基材（１） の表面にＴｉ
Ｂ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の混合体から成る被覆材（３
２）を塗布若しくは撒布し、これにレーザービーム（３
１）を照射することにより、基材表面にＴｉＢ２ とＢ
４ Ｃの混合被覆層を形成することを特徴とする基材被
覆方法。 - 【請求項５】 上記ＴｉＢ２ 粉体とＢ４ Ｃ粉体の
混合体から成る被覆材（３２）にＣＢＮ、Ｄｉａもしく
はその両方の粉体を５〜３０ ｖｏｌ％添加して、基材
表面にＴｉＢ２ とＢ４ Ｃ、並びにＣＢＮ及び／又は
Ｄｉａの混合被覆層を形成する請求項４に記載の基材被
覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5987091A JPH04293790A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 基材被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5987091A JPH04293790A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 基材被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293790A true JPH04293790A (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13125633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5987091A Pending JPH04293790A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 基材被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04293790A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997004914A1 (en) * | 1995-07-28 | 1997-02-13 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Pulsed laser cladding arrangement |
| DE102005010991B3 (de) * | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Isfahani, Saeed, Dipl.-Ing. | Vorrichtung zum Aufbringen von Schutzschichten |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP5987091A patent/JPH04293790A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997004914A1 (en) * | 1995-07-28 | 1997-02-13 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Pulsed laser cladding arrangement |
| DE102005010991B3 (de) * | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Isfahani, Saeed, Dipl.-Ing. | Vorrichtung zum Aufbringen von Schutzschichten |
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