JPH06262533A - 硬質材切断用線鋸 - Google Patents
硬質材切断用線鋸Info
- Publication number
- JPH06262533A JPH06262533A JP4846093A JP4846093A JPH06262533A JP H06262533 A JPH06262533 A JP H06262533A JP 4846093 A JP4846093 A JP 4846093A JP 4846093 A JP4846093 A JP 4846093A JP H06262533 A JPH06262533 A JP H06262533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire saw
- abrasive grains
- cutting
- wire
- filament
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
- B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
- B23D61/185—Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素材に芳香族ポリアミドを用い、フィラメン
ト製造時に砥粒を適量混合することで、メッキ処理を不
要とし、従来の線鋸において生じていたメッキ処理によ
る高抗張力ワイヤの水素脆性を排除し、長期に亘り良好
な切断効率、被切断精度を維持し得る線鋸を得る。 【構成】 芳香族ポリアミドに、粒径０．０１〜０．２
０ｍｍの砥粒を容量％で１０〜７０混じ、フィラメント
径０．１０〜１．００ｍｍのモノフィラメントからなる
線鋸を構成する。
ト製造時に砥粒を適量混合することで、メッキ処理を不
要とし、従来の線鋸において生じていたメッキ処理によ
る高抗張力ワイヤの水素脆性を排除し、長期に亘り良好
な切断効率、被切断精度を維持し得る線鋸を得る。 【構成】 芳香族ポリアミドに、粒径０．０１〜０．２
０ｍｍの砥粒を容量％で１０〜７０混じ、フィラメント
径０．１０〜１．００ｍｍのモノフィラメントからなる
線鋸を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体、セラミック
ス、ルビー等の如き硬質材の切断に用いる線鋸に関す
る。
ス、ルビー等の如き硬質材の切断に用いる線鋸に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の線鋸には、切断時にかかる張力
に耐え得る強度が必要なため、一般に硬鋼線材、ピアノ
線材等の高抗張力ワイヤが用いられ、切断時にはこのワ
イヤを切断用砥粒、一般には炭化硅素粉、ダイヤモンド
粉等の砥粒と共に被切断物に圧接しつつ走行させるよう
にしている。
に耐え得る強度が必要なため、一般に硬鋼線材、ピアノ
線材等の高抗張力ワイヤが用いられ、切断時にはこのワ
イヤを切断用砥粒、一般には炭化硅素粉、ダイヤモンド
粉等の砥粒と共に被切断物に圧接しつつ走行させるよう
にしている。
【０００３】上記線鋸において、高抗張力ワイヤはその
表面が硬く、しかも滑らかであるため、被切断物への砥
粒の持ち込みに劣り、切断速度を向上することができ
ず、切断効率面で劣るという問題を有する。
表面が硬く、しかも滑らかであるため、被切断物への砥
粒の持ち込みに劣り、切断速度を向上することができ
ず、切断効率面で劣るという問題を有する。
【０００４】近年、上記問題に鑑み、ピアノ線の表面に
銅あるいは錫等の層を設け、この比較的軟質な層に砥粒
を保持させることで被切断物への砥粒の持ち込みを向上
しようとすることが提案されている（例えば特開昭５４
−２１６９２号公報）。
銅あるいは錫等の層を設け、この比較的軟質な層に砥粒
を保持させることで被切断物への砥粒の持ち込みを向上
しようとすることが提案されている（例えば特開昭５４
−２１６９２号公報）。
【０００５】また、例えば特開昭５７−４８４７７号公
報に開示されるように、ピアノ線等の高抗張力ワイヤを
砥粒を懸濁させたメッキ液中に浸してメッキ処理し、表
面に砥粒を結着させた砥粒付の線鋸も公知である。
報に開示されるように、ピアノ線等の高抗張力ワイヤを
砥粒を懸濁させたメッキ液中に浸してメッキ処理し、表
面に砥粒を結着させた砥粒付の線鋸も公知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記改
善された従来の線鋸にあっては、その製造上、煩雑な作
業が強いられるメッキ処理工程を必要とするため製造コ
ストが割高となる他、メッキ処理によって線鋸の疲労寿
命が著しく低下され、耐久性に劣ることが問題となる。
善された従来の線鋸にあっては、その製造上、煩雑な作
業が強いられるメッキ処理工程を必要とするため製造コ
ストが割高となる他、メッキ処理によって線鋸の疲労寿
命が著しく低下され、耐久性に劣ることが問題となる。
【０００７】すなわち、上記線鋸は、高抗張力ワイヤ、
例えばピアノ線をメッキ前処理として酸洗、水洗等によ
って表面洗浄し、メッキ槽を通過させてメッキ層を形成
した後、再び洗浄、乾燥を行って製造される。このた
め、上記過程中においてメッキ液中に存在する水素イオ
ンがピアノ線の僅かな疵等を介して内部に浸透し、水素
脆性を引き起こすこととなる。仮に上記水素イオンの浸
透が極く僅かなものとしても、上記ピアノ線が線径１．
５ｍｍ以下の細線であるため、高い張力が印加されて使
用されるこの種線鋸としては大きな欠陥となる。
例えばピアノ線をメッキ前処理として酸洗、水洗等によ
って表面洗浄し、メッキ槽を通過させてメッキ層を形成
した後、再び洗浄、乾燥を行って製造される。このた
め、上記過程中においてメッキ液中に存在する水素イオ
ンがピアノ線の僅かな疵等を介して内部に浸透し、水素
脆性を引き起こすこととなる。仮に上記水素イオンの浸
透が極く僅かなものとしても、上記ピアノ線が線径１．
５ｍｍ以下の細線であるため、高い張力が印加されて使
用されるこの種線鋸としては大きな欠陥となる。
【０００８】本発明は上記課題に鑑みてなしたものであ
り、砥粒の保持性に優れ、かつ水素脆性を起こすことの
ない耐久性に優れた新規な硬質材切断用線鋸を提供する
ことを目的とする。
り、砥粒の保持性に優れ、かつ水素脆性を起こすことの
ない耐久性に優れた新規な硬質材切断用線鋸を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するにあたり、まずこの種線鋸に使用される高抗張力
材に、従来より使用されているピアノ線材、硬鋼線材と
は全く別異の、高強度で、かつ砥粒の保持性に優れた素
材を使用することを考え、現在既に実用化されていて工
業的規模で生産されているアラミド繊維に着目し、この
知見を基に本発明を成すに至った。
成するにあたり、まずこの種線鋸に使用される高抗張力
材に、従来より使用されているピアノ線材、硬鋼線材と
は全く別異の、高強度で、かつ砥粒の保持性に優れた素
材を使用することを考え、現在既に実用化されていて工
業的規模で生産されているアラミド繊維に着目し、この
知見を基に本発明を成すに至った。
【００１０】本発明の硬質材切断用線鋸は、芳香族ポリ
アミドに粒径０．０１〜０．２０ｍｍの砥粒を混じたフ
ィラメント径０．１０〜１．００ｍｍのモノフィラメン
トから成る。
アミドに粒径０．０１〜０．２０ｍｍの砥粒を混じたフ
ィラメント径０．１０〜１．００ｍｍのモノフィラメン
トから成る。
【００１１】上記構成において、砥粒の粒径は切断速度
および被切断物の切断面状態に影響を及ぼす要件であ
り、０．０１ｍｍよりも小さいと切断効率が劣り、０．
２０ｍｍよりも大きいと被切断物の切断面状態が粗雑
で、切断寸法が低下する他、切断中に砥粒が脱落した場
合にこの箇所が線鋸の破断起点となり易いため、０．０
１〜０．２０ｍｍとした。なお、フィラメント径に応じ
てこの範囲内で適宜設定することが好ましく、砥粒の粒
径はフィラメント径の３０％以内とすることがより好ま
しい。
および被切断物の切断面状態に影響を及ぼす要件であ
り、０．０１ｍｍよりも小さいと切断効率が劣り、０．
２０ｍｍよりも大きいと被切断物の切断面状態が粗雑
で、切断寸法が低下する他、切断中に砥粒が脱落した場
合にこの箇所が線鋸の破断起点となり易いため、０．０
１〜０．２０ｍｍとした。なお、フィラメント径に応じ
てこの範囲内で適宜設定することが好ましく、砥粒の粒
径はフィラメント径の３０％以内とすることがより好ま
しい。
【００１２】また、線鋸における砥粒の含有容量比は、
１０％に満たない場合には切断効率が劣り、７０％を超
える場合には線鋸の機械的特性、特に強度、柔軟性に劣
るため、１０〜７０％とした。より好適には３０〜５０
％の範囲である。
１０％に満たない場合には切断効率が劣り、７０％を超
える場合には線鋸の機械的特性、特に強度、柔軟性に劣
るため、１０〜７０％とした。より好適には３０〜５０
％の範囲である。
【００１３】線鋸の機械的特性について更に考慮した場
合には、砥粒をフィラメントの表層部のみに存在させる
ことが好ましく、この場合砥粒混合層をフィラメント表
面よりフィラメント径の５〜３０％の深さで設けること
がより好適である。
合には、砥粒をフィラメントの表層部のみに存在させる
ことが好ましく、この場合砥粒混合層をフィラメント表
面よりフィラメント径の５〜３０％の深さで設けること
がより好適である。
【００１４】なお、上記砥粒には、炭化硅素、炭化カル
シウム、アルミナ、ダイヤモンド、酸化セリウム、マグ
ネタイト等の細片、粉末が挙げられる。
シウム、アルミナ、ダイヤモンド、酸化セリウム、マグ
ネタイト等の細片、粉末が挙げられる。
【００１５】さらに、上記芳香族ポリアミドには、Ｋｅ
ｖｌａｒ［デュポン社登録商標］の名称で繊維として市
販され、複合材、ロープ等に適用されているポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド、Ｎｏｍｅｘ［デュポン社登
録商標］、Ｃｏｎｅｘ［帝人（株）登録商標］の名称で
繊維として市販され、耐火服、絶縁材等に適用されてい
るポリメタフェニレンイソフタルアミドをはじめ、ポリ
パラフェニレンイソフタルアミド、ポリ−３，４’−ジ
フェニレンテレフタルアミド、ポリ−１，５−ジフェニ
レンイソフタルアミドあるいはこれらの共重合体等が挙
げられる。
ｖｌａｒ［デュポン社登録商標］の名称で繊維として市
販され、複合材、ロープ等に適用されているポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド、Ｎｏｍｅｘ［デュポン社登
録商標］、Ｃｏｎｅｘ［帝人（株）登録商標］の名称で
繊維として市販され、耐火服、絶縁材等に適用されてい
るポリメタフェニレンイソフタルアミドをはじめ、ポリ
パラフェニレンイソフタルアミド、ポリ−３，４’−ジ
フェニレンテレフタルアミド、ポリ−１，５−ジフェニ
レンイソフタルアミドあるいはこれらの共重合体等が挙
げられる。
【００１６】
【作用】本発明の線鋸は、素材に従来のピアノ線材、硬
鋼線材と比較しても強度において然程引けをとらない高
強度、高ヤング率の芳香族ポリアミドを使用し、しかも
フィラメント製造時に砥粒を混ずることができるため、
従来のメッキ処理の如き煩雑な作業が強いられる砥粒結
着手段が不要となり、従来以上の耐久性を有する線鋸が
得られる。
鋼線材と比較しても強度において然程引けをとらない高
強度、高ヤング率の芳香族ポリアミドを使用し、しかも
フィラメント製造時に砥粒を混ずることができるため、
従来のメッキ処理の如き煩雑な作業が強いられる砥粒結
着手段が不要となり、従来以上の耐久性を有する線鋸が
得られる。
【００１７】また、従来の線鋸にあっては、砥粒を保持
するメッキ層が摩滅によってその保持能力を欠いた場合
および特に砥粒付線鋸にあっては砥粒結着層における砥
粒が摩滅、脱落し、切断能力を欠いた場合には、早期に
交換する必要があるが、その交換周期が非常に短かっ
た。これに対し、本発明の線鋸は、フィラメント内部に
砥粒が含浸されているため、フィラメント表面部より摩
滅が進行していっても内部の砥粒が順次表面より突出
し、このため交換周期が著しく延長され得る。
するメッキ層が摩滅によってその保持能力を欠いた場合
および特に砥粒付線鋸にあっては砥粒結着層における砥
粒が摩滅、脱落し、切断能力を欠いた場合には、早期に
交換する必要があるが、その交換周期が非常に短かっ
た。これに対し、本発明の線鋸は、フィラメント内部に
砥粒が含浸されているため、フィラメント表面部より摩
滅が進行していっても内部の砥粒が順次表面より突出
し、このため交換周期が著しく延長され得る。
【００１８】なお、本発明の線鋸によって被切断物を切
断する場合、外部より砥粒を供給する必要はないが、外
部より砥粒を供給した場合、フィラメント表面より突出
した砥粒が供給砥粒の保持機能を奏し、より切断速度を
向上させることができる。
断する場合、外部より砥粒を供給する必要はないが、外
部より砥粒を供給した場合、フィラメント表面より突出
した砥粒が供給砥粒の保持機能を奏し、より切断速度を
向上させることができる。
【００１９】
【実施例】図１に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。同図（イ）は、実施例の線鋸の横断面図を、（ロ）
は、その正面図を示している。図中、１は砥粒、２は芳
香族ポリアミドであり、平均粒径５０μｍの炭化硅素砥
粒１を５０％の容量比で芳香族ポリアミド２に混じ、フ
ィラメント径０．５０ｍｍの硬質材切断用線鋸３を構成
した。
る。同図（イ）は、実施例の線鋸の横断面図を、（ロ）
は、その正面図を示している。図中、１は砥粒、２は芳
香族ポリアミドであり、平均粒径５０μｍの炭化硅素砥
粒１を５０％の容量比で芳香族ポリアミド２に混じ、フ
ィラメント径０．５０ｍｍの硬質材切断用線鋸３を構成
した。
【００２０】以下、上記線鋸３の製造工程の一例を簡単
に説明する。メタフェニレンジアミンとイソフタル酸ク
ロリドをテトラヒドロフラン／水の界面で重合して得た
ポリメタフェニレンイソフタルアミドの２次凝集して形
成した平均粒径３５μｍの乾燥した重合体と、平均粒径
が５０μｍの炭化硅素砥粒とを１対１で混合攪拌して得
た粉末混合物を、３４０°Ｃ前後に維持したブランジャ
ー式押出機で押して、この押出機の下方に取り付けた口
径１．２４ｍｍの金属製ノズルに供給し、そのノズルに
約５Ｗ／ｃｍ3 の電流を流して上記重合体を溶融吐出せ
しめると共に上記ノズルの吐出側に冷風を吹き付けて吐
出する重合体を繊状細流せしめ、これを毎分０．５ｍの
速度で引き取って、炭化硅素砥粒とポリメタフェニレン
イソフタルアミドの混合したフィラメント径０．５０ｍ
ｍの上記線鋸３を得た。
に説明する。メタフェニレンジアミンとイソフタル酸ク
ロリドをテトラヒドロフラン／水の界面で重合して得た
ポリメタフェニレンイソフタルアミドの２次凝集して形
成した平均粒径３５μｍの乾燥した重合体と、平均粒径
が５０μｍの炭化硅素砥粒とを１対１で混合攪拌して得
た粉末混合物を、３４０°Ｃ前後に維持したブランジャ
ー式押出機で押して、この押出機の下方に取り付けた口
径１．２４ｍｍの金属製ノズルに供給し、そのノズルに
約５Ｗ／ｃｍ3 の電流を流して上記重合体を溶融吐出せ
しめると共に上記ノズルの吐出側に冷風を吹き付けて吐
出する重合体を繊状細流せしめ、これを毎分０．５ｍの
速度で引き取って、炭化硅素砥粒とポリメタフェニレン
イソフタルアミドの混合したフィラメント径０．５０ｍ
ｍの上記線鋸３を得た。
【００２１】次に、上記実施例の線鋸を用いて、ビデオ
ヘッドの材料である単結晶フェライトを切断し、切断効
率および被切断精度を測定した。その結果を図２および
図３に示す。
ヘッドの材料である単結晶フェライトを切断し、切断効
率および被切断精度を測定した。その結果を図２および
図３に示す。
【００２２】上記試験においては、線鋸の送行速度を５
ｍ／秒、荷重を１ｋｇとして切断を行ない、比較のため
に、従来の改善されたとする表面に銅メッキを施したピ
アノ線からなる線鋸についても同様な試験を行った。
ｍ／秒、荷重を１ｋｇとして切断を行ない、比較のため
に、従来の改善されたとする表面に銅メッキを施したピ
アノ線からなる線鋸についても同様な試験を行った。
【００２３】上記試験結果から明らかなように、実施例
の線鋸（図中Ａで表示）は従来の線鋸（図中Ｂで表示）
に比べて良好な切断効率、被切断精度を長期に亘って維
持できる、ことが判明した。
の線鋸（図中Ａで表示）は従来の線鋸（図中Ｂで表示）
に比べて良好な切断効率、被切断精度を長期に亘って維
持できる、ことが判明した。
【００２４】なお、上記実施例においては、フィラメン
ト略中央部にも砥粒が存在する線鋸を示したが、略中央
部の砥粒は切断機能には全く関与せず、不要であるた
め、図４に示す如く、フィラメント表層部のみに砥粒を
存在させた線鋸とし、線鋸の機械的特性を向上させるこ
とで、更に良好な結果が期待できる。
ト略中央部にも砥粒が存在する線鋸を示したが、略中央
部の砥粒は切断機能には全く関与せず、不要であるた
め、図４に示す如く、フィラメント表層部のみに砥粒を
存在させた線鋸とし、線鋸の機械的特性を向上させるこ
とで、更に良好な結果が期待できる。
【００２５】
【発明の効果】以上の如く、本発明の硬質材切断用線鋸
は、良好な切断効率、被切断精度を長期に亘って維持で
きるので、使用寿命が延長する。しかも、この性能面に
よる寿命のみならず、フィラメント内部に砥粒を存在さ
せているので、実質的な寿命も著しく延長され得るとい
った優れた効果を奏する。
は、良好な切断効率、被切断精度を長期に亘って維持で
きるので、使用寿命が延長する。しかも、この性能面に
よる寿命のみならず、フィラメント内部に砥粒を存在さ
せているので、実質的な寿命も著しく延長され得るとい
った優れた効果を奏する。
【図１】本発明の実施例における硬質材切断用線鋸を示
し、（イ）は横断面図、（ロ）はその正面図である。
し、（イ）は横断面図、（ロ）はその正面図である。
【図２】線鋸の総切断面積と切断効率との関係を表すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】線鋸の総切断面積と切断精度との関係を表すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】本発明の他の実施例の硬質材切断用線鋸を示す
横断面図である。
横断面図である。
１ 砥粒 ２ 芳香族ポリアミド ３ 線鋸
Claims (3)
- 【請求項１】 芳香族ポリアミドに粒径０．０１〜０．
２０ｍｍの砥粒を混じたフィラメント径０．１０〜１．
００ｍｍのモノフィラメントからなる硬質材切断用線
鋸。 - 【請求項２】 砥粒を容量％で１０〜７０混じてなる請
求項１記載の硬質材切断用線鋸。 - 【請求項３】 フィラメント表層部のみに砥粒を存在さ
せてなる請求項１記載の硬質材切断用線鋸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4846093A JPH06262533A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 硬質材切断用線鋸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4846093A JPH06262533A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 硬質材切断用線鋸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262533A true JPH06262533A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12803982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4846093A Pending JPH06262533A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 硬質材切断用線鋸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06262533A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104640676A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-05-20 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 研磨制品和形成方法 |
| US9862041B2 (en) | 2009-08-14 | 2018-01-09 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated body |
| US9878382B2 (en) | 2015-06-29 | 2018-01-30 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US9902044B2 (en) | 2012-06-29 | 2018-02-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP4846093A patent/JPH06262533A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9862041B2 (en) | 2009-08-14 | 2018-01-09 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated body |
| CN104640676A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-05-20 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 研磨制品和形成方法 |
| US9687962B2 (en) | 2012-06-29 | 2017-06-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US9902044B2 (en) | 2012-06-29 | 2018-02-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US10596681B2 (en) | 2012-06-29 | 2020-03-24 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US9878382B2 (en) | 2015-06-29 | 2018-01-30 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US10137514B2 (en) | 2015-06-29 | 2018-11-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US10583506B2 (en) | 2015-06-29 | 2020-03-10 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
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