JPH09241706A - Production of sintered compact for cutting tool with hole - Google Patents

Production of sintered compact for cutting tool with hole

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JPH09241706A
JPH09241706A JP8073239A JP7323996A JPH09241706A JP H09241706 A JPH09241706 A JP H09241706A JP 8073239 A JP8073239 A JP 8073239A JP 7323996 A JP7323996 A JP 7323996A JP H09241706 A JPH09241706 A JP H09241706A
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JP
Japan
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mixture
cutting tool
core
viscosity
producing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8073239A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Yamazaki
尚志 山崎
Itsuo Yazaki
逸夫 矢崎
Fumiyuki Ohara
史之 大原
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Tungaloy Corp
Original Assignee
Toshiba Tungaloy Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Tungaloy Co Ltd filed Critical Toshiba Tungaloy Co Ltd
Priority to JP8073239A priority Critical patent/JPH09241706A/en
Publication of JPH09241706A publication Critical patent/JPH09241706A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a sintered compact for a cutting tool with holes obtd. by imparting the holes for outflow of cooling fluid to the cutting tool by a slip casting method. SOLUTION: Molds 1 templated from pattern mold, cores 2 for forming the holes and a slurry-like mixture prepd. by allowing a viscosity control agent for maintaining a prescribed viscosity to coexist in a raw material consisting of metallic powder and/or alloy powder and ceramic power and/or whiskers are used. The cores 2 are disposed in the molds 1 and the mixture is injected into the molds. The molds 1 are removed and the cores 2 are removed. The molding formed after the solidification of the mixture is sintered by heating, by which the molding is made into the sintered alloy with the holes. In the process described above, the viscosity control agent consists of a self-curing agent and the slurry-like mixture has a viscosity of 1000 to 5000cps at ordinary temp.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、切削時に冷却液を
流出させるための孔を付与した切削工具を作製するため
のスリップキャスト法による孔付き切削工具用焼結体の
製造方法に関し、具体的には、スリップキャスト法によ
りドリル,エンドミル,ガンドリルに代表される切削工
具に冷却液流出用の孔を付与した孔付き切削工具用焼結
体の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a sintered body for a cutting tool having a hole by a slip casting method for producing a cutting tool having a hole for allowing a cooling liquid to flow out during cutting. The present invention relates to a method for producing a sintered body for a cutting tool having holes, in which a cutting tool typified by a drill, an end mill, and a gun drill is provided with holes for cooling liquid outflow by a slip casting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、粉末冶金法の工程において、混合
粉末から所望の成形体に成形する工程があり、この工程
の成形方法しての代表例に、金型成形法,射出成形法,
ドクターブレード法,押出し成形法,スリップキャスト
法がある。これらのうちスリップキャスト法により混合
粉末から成形体を作製する場合は、大別すると、第1に
所望の成形体に型取りした石膏のような吸液性の鋳型に
直接スラリー状混合物をスリップする方法、第2に型内
に、所望の成形体に型取りした中子を挿入しておいて、
スラリー状混合物をスリップする方法がある。これらの
スリップキャスト法について開示されている代表的なも
のとして、特開平7−237959号公報,特開平3−
120005号公報,および特開平5−138448号
公報がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a powder metallurgical process, there is a process of molding a mixed powder into a desired molded body. A typical example of the molding method in this process is a mold molding method, an injection molding method,
There are doctor blade method, extrusion molding method and slip casting method. In the case of forming a molded body from the mixed powder by the slip casting method among these, when roughly classified, firstly, the slurry-like mixture is directly slipped onto a liquid-absorbent mold such as gypsum molded into a desired molded body. Method, secondly, insert a core molded into a desired molded body into the mold,
There is a method of slipping the slurry mixture. Representative examples of these slip cast methods are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-237959 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-237959.
There are Japanese Patent No. 120005 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-138448.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のスリップキャス
ト法のうち、特開平7−237959号公報には、セラ
ミックス原料粉末と溶媒を含む粘性調整剤とでなるスラ
リーを、溶媒吸収性の成形型に注入してセラミックス原
料粉末を所定の肉厚に着肉させ、溶媒を成形型に吸収さ
せて固化した後、脱型して所定形状のセラミックス成形
体を成形する製造方法が開示されている。
Among the conventional slip casting methods, Japanese Patent Laid-Open No. 7-237959 discloses a slurry containing a ceramic raw material powder and a viscosity adjusting agent containing a solvent in a solvent-absorbing mold. A manufacturing method is disclosed in which the ceramic raw material powder is injected to have a predetermined wall thickness, the solvent is absorbed in a mold to solidify, and then the mold is removed to mold a ceramic molded body having a predetermined shape.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】また、特開平3−120
005号公報には、低融点合金の中子と吸水性材料の外
型を用いて成形型を造形し、成形型に分散液中に原料粉
末を懸濁させた混合物を注入し、外型に分散液を吸収さ
せ、外型を取り外して中子と成形体とを少なくとも低融
点合金の溶融温度以上で加熱して中子を溶融除去するス
リップキャスト成形法について開示されている。
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 3-120
No. 005, a molding die is formed by using a core of a low melting point alloy and an outer die of a water-absorbing material, and a mixture of raw material powder suspended in a dispersion liquid is injected into the molding die to form an outer die. A slip cast molding method is disclosed in which a dispersion liquid is absorbed, an outer mold is removed, and a core and a molded body are heated at least at a melting temperature of a low melting point alloy to melt and remove the core.

【0005】さらに、特開平5−138448号公報に
は、鋳込型内に油孔付形状に作製した除去可能な中子を
挿入しておき、鋳込型内に材料粉末とバインダーとの混
合物を注入して成形後に中子を成形物から除去する油孔
付きドリルの製造方法について開示されおり、バインダ
ーと中子との材質が異なるもの、具体的には、一方が水
溶性合成樹脂の場合には、他方が不水溶性合成樹脂とす
ることが開示されている。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-138448, a removable core produced in a shape with oil holes is inserted in a casting mold, and a mixture of material powder and binder is placed in the casting mold. Disclosed is a method for manufacturing a drill with an oil hole, in which the core is removed from the molded product after injection by molding, and the materials of the binder and the core are different, specifically, when one is a water-soluble synthetic resin. Discloses that the other is a water-insoluble synthetic resin.

【0006】これら3件の公報のうち、前2件の公報に
は、吸収性の成形型または外型を用いて、混合物に含有
されている溶媒を成形型または外型に吸収させることに
より、混合物を固化させる方法が開示されている。この
同2件の公報に開示されている成形型または外型に溶媒
を吸収させる方法では、注入してから脱型までの工程に
長時間を要すること、また脱型により成形して得られた
成形体自体に溶媒が残存しており、そのために成形体の
乾燥工程に長時間を要すること、さらに脱型および乾燥
工程時に成形体に歪や亀裂が発生しやすいこと、複雑な
成形体や微細形状の成形体を得ることが困難であるとい
う問題がある。
Of these three publications, the former two publications use an absorptive mold or an outer mold to absorb the solvent contained in the mixture into the mold or the outer mold. A method of solidifying the mixture is disclosed. According to the method disclosed in these two publications in which the mold or the outer mold absorbs the solvent, it takes a long time from the injection to the mold release, and the mold is obtained by the mold release. Since the solvent remains in the molded product itself, it takes a long time to dry the molded product, and distortion and cracks easily occur in the molded product during the demolding and drying processes. There is a problem that it is difficult to obtain a shaped body.

【0007】これら3件の公報のうち、後の2件の公報
には、中子と型とを用いて成形体を成形し、成形後に中
子と成形体から中子を除去する方法について開示されて
いる。この同2件の公報に開示されている中子を用いる
方法は、脱型時における成形体の欠けや損傷が生じ難
く、割合に複雑な形状についても成形可能となったもの
である。しかしながら、特開平5−138448号公報
に開示の水溶性合成樹脂を用いて水を散布して硬化させ
ている場合には、超硬合金やサーメットを形成するため
の原料物質、特に鉄族金属でなる結合相形成粉末を含む
と原料物質の表面が酸化し、成形体またはこれを焼結し
て得られる焼結合金に歪や亀裂が発生しやすくなるこ
と、さらに冷却液用孔を形成した焼結合金の場合には孔
近傍の変形が多発し不良品となり、不良率が高くなると
いう問題がある。
Of these three publications, the latter two publications disclose a method of molding a molded body using a core and a mold, and removing the core and the core from the molded body after molding. Has been done. The method of using the core disclosed in these two publications is not likely to cause chipping or damage of the molded body at the time of demolding, and is capable of molding a relatively complicated shape. However, when the water-soluble synthetic resin disclosed in JP-A-5-138448 is used to sprinkle water and cure, a raw material for forming a cemented carbide or cermet, particularly an iron group metal, is used. When the binder phase forming powder is included, the surface of the raw material is oxidized, and the molded body or the sintered alloy obtained by sintering the same is apt to be distorted or cracked. In the case of bonding gold, there is a problem in that deformation near the holes frequently occurs, resulting in defective products, resulting in a high defective rate.

【0008】本発明は、上述のような問題点を解決した
もので、具体的には、自己硬化性の粘性調整剤を用い
て、スリップキャストをするためのスラリー状混合物の
粘度をコントロールして微細な冷却液用孔を有する粉末
冶金焼結体部品を低不良率で作製し、かつ製造工程時間
を短縮して成形することが可能な孔付き切削工具用焼結
体の製造方法の提供を目的とするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems. Specifically, a self-curing viscosity modifier is used to control the viscosity of a slurry mixture for slip casting. PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a sintered body for a cutting tool with a hole, capable of producing a powder metallurgical sintered body part having fine holes for a cooling liquid with a low defect rate and molding the product while shortening the manufacturing process time. It is intended.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ドリル工
具に代表される円柱状の形状でなる超硬合金の中心軸部
に冷却液用孔を設ける方法について検討していたとこ
ろ、粉末の成形体を成形する各種の方法のうち、スリッ
プキャスト法が好ましいこと、しかし従来のスリップキ
ャスト法では気泡または変形によりほとんどが不良品と
なること、特に焼結後の焼結合金においては冷却液用孔
に影響されて生じた変形,クラックなどによる不良品が
多量に発生すること、この原因を解決するためには、粘
性調整剤の材質とそれにより得られるスリップの粘度が
非常に大きな因子になるという知見を得て本発明を完成
するに至ったものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have studied a method of providing a cooling liquid hole in a central shaft portion of a cemented carbide having a cylindrical shape represented by a drill tool. Among the various methods of forming the molded body of, the slip casting method is preferable, but in the conventional slip casting method, most of the products are defective due to bubbles or deformation, especially in the sintered alloy after sintering, the cooling liquid is used. A large amount of defective products are generated due to deformation and cracks caused by the use holes. To solve this cause, the material of the viscosity modifier and the viscosity of the slip obtained by it are very important factors. The present invention has been completed with the knowledge that

【0010】本発明の孔付き切削工具用焼結体の製造方
法は、雛型から型取りした成形型と、孔を成形するため
の中子と、金属粉末および/または合金粉末とセラミッ
クス粉末および/またはウイスカーとでなる原料物質に
所定の粘度を保持するための粘性調整剤を混在させたス
ラリー状の混合物とを用いて、該中子を該成形型内に配
設し、該成形型内で該混合物を注入する第1工程、該中
子と該混合物と該成形型から該成形型を除去する第2工
程、該中子と該混合物から該中子を除去する第3工程、
該混合物が固化されてできた成形体を加熱焼結して該成
形体を孔付き焼結合金とする第4工程とを含む製造方法
であって、該粘性調整剤は、自己硬化性でなり、該スラ
リー状の混合物は、常温で1000〜5000cPの粘
度を有していることを特徴とする方法である。
The method for producing a sintered body for a cutting tool with holes according to the present invention comprises a mold for molding from a template, a core for forming holes, a metal powder and / or an alloy powder, and a ceramic powder. And / or whiskers are used as a raw material and a slurry-like mixture in which a viscosity adjusting agent for maintaining a predetermined viscosity is mixed, and the core is disposed in the molding die, In the first step of injecting the mixture, the second step of removing the mold from the core and the mixture and the mold, the third step of removing the core from the core and the mixture,
A fourth step of heat-sintering a compact formed by solidifying the mixture to form a sintered alloy with holes, wherein the viscosity modifier is self-curing. The slurry-like mixture has a viscosity of 1000 to 5000 cP at room temperature.

【0011】[0011]

【発明の実施の態様】本発明の焼結体の製造方法におけ
る成形型は、収縮率を考慮し、かつ目的とする焼結合金
の外観に合せて作製した雛型から型取りし得る材料であ
れば材質的には特に制限されなく例えば、各種の樹脂,
ゴム,金属,鋼を含めた合金などを用いることができ
る。この成形型は、常温での型取りの容易性と、後述す
るスラリー状の混合物が硬化されてできる成形体との離
型性からシリコーン樹脂,シリコーンゴムが特に好まし
い。この成形型は、必要に応じて成形体が脱型しやすい
ように複数に分割できるような割型にしておくことも好
ましいことである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The molding die used in the method for producing a sintered body of the present invention is a material that can be cast from a template produced in consideration of shrinkage and in accordance with the appearance of the desired sintered alloy. There is no particular restriction on the material if there is, for example, various resins,
Rubber, metal, alloys including steel, etc. can be used. Silicone resins and silicone rubbers are particularly preferable for this mold because of ease of molding at room temperature and releasability from a molded product formed by curing a slurry-like mixture described below. It is also preferable that the molding die is a split mold that can be divided into a plurality of pieces so that the molded body can be easily released from the mold, if necessary.

【0012】この成形型内に固定される中子は、具体的
には、例えばNi,Co,W,Moの金属ワイヤー、真
鍮,ステンレス,鉄系合金のスチールワイヤー、各種の
繊維、樹脂により作製することができる。この中子の形
状は、目的とする焼結合金の形状、例えばドリル,ガン
ドリル,エンドミル、またはその長さなどに合せ、かつ
収縮率を考慮した冷却液を流出させるのに適する冷却液
用孔径と長さ、または必要に応じて螺旋状の曲線を付与
した形状でなるものである。この中子は、第3工程にお
ける中子の除去が容易で、かつ中子を除去する時に成形
体が不良品となるような影響を避けるようにすることが
重要である。このための具体的な方法としては、成形体
からの中子の除去が容易になるように、上述の中子の表
面に常温で固体でなる例えばワックス,パラフィン(石
ロウ),パラフィン炭化水素,脂肪酸と高級1価アルコ
ールとからなる固形エステルとしての有機物系ロー剤,
各種プラスチックなどの薄膜状除去剤を被覆しておくこ
とも好ましいことである。
The core fixed in the mold is specifically made of, for example, Ni, Co, W, Mo metal wires, brass, stainless steel, steel wires of iron-based alloys, various fibers, or resins. can do. The shape of this core matches the shape of the target sintered alloy, such as a drill, gun drill, end mill, or its length, and has a hole diameter for cooling liquid suitable for letting out the cooling liquid in consideration of shrinkage. It has a length or a shape in which a spiral curve is added if necessary. It is important that this core is easy to remove in the third step and avoids the influence that the molded body becomes a defective product when removing the core. As a specific method for this purpose, for example, wax, paraffin (stone wax), paraffin hydrocarbon, which is solid at room temperature, is formed on the surface of the core so that the core can be easily removed from the molded body. Organic-based waxes as solid esters consisting of fatty acids and higher monohydric alcohols,
It is also preferable to coat with a thin film removing agent such as various plastics.

【0013】成形型内に注入されるスラリー状の混合物
は、焼結合金を形成するための原料物質と、成形型の基
本型である雛型の形状に転写形成でき得るような最適な
粘度とするための粘性調整剤とからなるものである。こ
のスラリー状混合物は、原料物質の組成成分および粒径
と、粘性調整剤の組成成分との比率が上述の第1工程か
ら第4工程における成形型の形状とするための成形性、
並びに冷却液用孔となる中子周辺における気泡抑制のた
めに最も重要な要因となり、そのために、1000〜5
000cPの粘度とするものである。この粘度が100
0cP未満になると、成形時間が長くなること、保形性
が劣り、変形が生じやすくなること、逆に5000cP
を超えて高くなると、気泡抑制効果が劣り成形が困難と
なる。特に、超硬合金の組成成分でなる原料物質の場合
には、1500〜4500cPの粘度でなることが好ま
しいことである。この粘度が高い傾向にある場合には、
第1工程の後に常温で静水圧加圧(CIP法)すること
も好ましいことである。この粘度の調整は、主として原
料物質の材質,粒径および含有量並びに後述する溶媒と
結合剤の材質および含有量により行うことができる。
The slurry-like mixture injected into the molding die has a raw material for forming a sintered alloy and an optimum viscosity capable of being transferred and formed into a template shape which is a basic die of the molding die. And a viscosity modifier for controlling the viscosity. This slurry-like mixture has a moldability such that the ratio of the composition component and particle size of the raw material and the composition component of the viscosity modifier is the shape of the mold in the above-described first step to fourth step,
In addition, it becomes the most important factor for suppressing air bubbles around the core that becomes the hole for the cooling liquid, and therefore 1000 to 5
The viscosity is 000 cP. This viscosity is 100
If it is less than 0 cP, the molding time will be long, the shape retention will be poor, and deformation will easily occur.
If it exceeds the range, the effect of suppressing bubbles will be poor and molding will be difficult. Particularly, in the case of a raw material made of a composition component of cemented carbide, it is preferable that the raw material has a viscosity of 1500 to 4500 cP. If this viscosity tends to be high,
It is also preferable to apply hydrostatic pressure (CIP method) at room temperature after the first step. The viscosity can be adjusted mainly by the material, particle size and content of the raw material, and the material and content of the solvent and binder described later.

【0014】このスラリー状の混合物を構成している物
質のうち、原料物質は、従来から粉末冶金法において用
いられている各種の物質、具体的には、例えばCo,N
i,Fe,Cr,Vの金属,Co−Ni,Co−Cr,
Ni−Crの合金の中の1種以上と,周期律表の4a,
5a,6a族金属の炭化物,窒化物,炭窒化物,炭酸化
物,窒酸化物,炭窒酸化物,Al23,AlN,ZrO
2,Si34,SiCおよびこれらの相互固溶体でなる
セラミックスの粉末,SiC,Si34,TiC,Al
23,カーボンのウイスカーの中の1種以上からなるも
のであり、さらに具体的には、各種の超硬合金またはサ
ーメット焼結合金を形成し得る物質である。
Of the substances constituting this slurry-like mixture, the raw materials are various substances conventionally used in powder metallurgy, specifically, Co and N, for example.
i, Fe, Cr, V metal, Co-Ni, Co-Cr,
One or more of Ni-Cr alloys and 4a of the periodic table,
Carbides, nitrides, carbonitrides, carbon oxides, oxynitrides, oxycarbonitrides, Al 2 O 3 , AlN, ZrO of 5a and 6a group metals
2 , Si 3 N 4 , SiC, and ceramic powder composed of mutual solid solutions thereof, SiC, Si 3 N 4 , TiC, Al
It is composed of at least one of 2 O 3 and carbon whiskers, and more specifically, is a substance capable of forming various cemented carbides or cermet sintered alloys.

【0015】この原料物質の他に、スラリー状の混合物
を構成しているもう一つの物質である粘性調整剤は、原
料物質を成形するための結合剤、具体的には、例えばエ
ポキシ樹脂,ポリビニールアルコール,フェノール樹
脂,メラミン樹脂,尿素樹脂またはウレタン樹脂と、こ
の結合剤を溶解し、スラリー状にするための溶媒、具体
的には、例えばトルエン,ベンゼン,キシレン,ヘキサ
ンまたはブタノールと、混合物中における微細な原料物
質の凝集を防止し、流動性および分散性を向上させるた
めの解膠剤、具体的には、例えばポリカルボン酸アンモ
ニューム,アクリル酸オリゴマー,ポリエステルまたは
トリエタノールアミンと、成形型内に混合物を注入した
後に、混合物が硬化されるための促進剤としての硬化
剤、具体的には、例えばトリエチレンテトラミン,イソ
フォロジアミン,キシレンジアミンまたはホルムアルデ
ヒドとを含有していることである。この粘性調整剤は、
常温で自己硬化性を有すると、製造工程の短縮,作業性
のスピード性から特に好ましいことである。これらの中
でも、上述の超硬合金を作製する場合には、粘性調整剤
は、エポキシ樹脂の結合剤とブタノールの溶媒とポリカ
ルボン酸アンモニュームの解膠剤とトリエチレンテトラ
ミンの硬化剤とを含んでいるとスラリー状の混合物が固
化されるときの気孔抑制効果に優れていることから好ま
しいことである。
In addition to this raw material, the viscosity modifier which is another substance constituting the slurry-like mixture is a binder for molding the raw material, specifically, for example, epoxy resin or poly Vinyl alcohol, phenol resin, melamine resin, urea resin or urethane resin and a solvent for dissolving this binder to form a slurry, specifically, for example, toluene, benzene, xylene, hexane or butanol, in a mixture In order to prevent the agglomeration of fine raw materials in the above, and to improve the fluidity and dispersibility, specifically, for example, polycarboxylic acid ammonium, acrylic acid oligomer, polyester or triethanolamine, and a mold After injecting the mixture into the mixture, a curing agent as an accelerator for curing the mixture, specifically, for example, Triethylenetetramine, iso Roman diamine is that containing the xylylenediamine or formaldehyde. This viscosity modifier
Having a self-curing property at room temperature is particularly preferable in terms of shortening the manufacturing process and speed of workability. Among these, in the case of producing the above-mentioned cemented carbide, the viscosity modifier contains a binder of epoxy resin, a solvent of butanol, a peptizer of ammonium polycarboxylic acid, and a curing agent of triethylenetetramine. It is preferable because the excellent effect of suppressing pores when the slurry-like mixture is solidified is obtained.

【0016】これらのスラリー状の混合物のうち、コバ
ルトを主成分とする結合相形成粉末と、残部が炭化タン
グステン、または主成分の炭化タングステンに周期律表
の4a,5a,6a族元素の炭化物,窒化物,炭窒化物
およびこれらの相互固溶体でなる立方晶系化合物形成物
質が添加されてなる硬質相形成粉末とでなる原料物質で
なる場合には、上記粘度は、常温で1000〜4500
cPとすることが好ましく、コバルトおよび/またはニ
ッケルを主成分とする結合相形成粉末と、残部が炭化チ
タン,窒化チタン,炭窒化チタンの1種以上を主成分と
する硬質相形成粉末とでなる原料物質でなる場合には、
上記粘度は、常温で1500〜5000cPとすること
が好ましいことである。
Among these slurry-like mixtures, a binder phase forming powder containing cobalt as a main component, the balance being tungsten carbide, or a main component of tungsten carbide containing carbides of elements 4a, 5a and 6a of the periodic table, When the raw material is a hard phase forming powder to which a cubic crystal compound forming substance consisting of a nitride, a carbonitride and a mutual solid solution thereof is added, the viscosity is 1000 to 4500 at room temperature.
cP is preferable, and the binder phase forming powder containing cobalt and / or nickel as a main component and the balance consisting of a hard phase forming powder containing titanium carbide, titanium nitride or titanium carbonitride as a main component. If it is a raw material,
It is preferable that the viscosity is 1500 to 5000 cP at room temperature.

【0017】本発明の孔付き切削工具用焼結体の製造方
法は、以上のような材料を用いて、まず予め収縮率を概
算し、目的とする焼結合金の形状と相似形に型取りして
形成作製しておいた雛型を用いて転写型取りした成形型
内に、このスラリー状の混合物を注入する第1工程と、
成形型を除去して注入された混合物と中子とにする第2
工程と、混合物が半固化または固化した状態で中子を除
去する第3工程と、混合物が固化されてできた成形体
を、酸化されないような加熱条件、具体的には、非酸化
性雰囲気とし、その時の圧力は大気圧,加圧または減圧
として、1300〜1500℃の温度にて加熱焼結する
ことができる。
In the method for manufacturing a sintered body for a cutting tool with holes of the present invention, the shrinkage rate is first roughly estimated in advance by using the above-mentioned materials, and a shape similar to the shape of the target sintered alloy is obtained. A first step of injecting this slurry-like mixture into a molding die transfer-molded by using the template prepared and formed
Second, removing the mold to make the injected mixture and core
The step, the third step of removing the core in the state where the mixture is semi-solidified or solidified, and the molded body formed by solidifying the mixture is heated under a heating condition, specifically, a non-oxidizing atmosphere. At that time, the pressure can be atmospheric pressure, pressurization or depressurization, and heating and sintering can be performed at a temperature of 1300 to 1500 ° C.

【0018】これらの製造工程のうち、第3工程におけ
る中子の除去は、不良率を低減させるために重要な要因
であり、その方法としては、中子の材質に応じて常温ま
たは加熱する方法があり、溶剤による溶解方法または加
熱による飛散方法などもあるが、成形体への影響度合い
から中子の表面に薄膜状除去剤を被覆しておいて常温で
引き抜く方法も好ましい。この中子を常温で引き抜く方
法は、混合物の固化状態についても配慮する必要があ
る。混合物の固化状態については、混合物が半固化また
は固化した状態の混合物とした状態で中子を除去しても
よいが、混合物の収縮時の応力と中子の応力との関係か
ら半固化した状態の混合物とした状態で中子を除去する
ことが好ましい。ここでの半固化とは、混合物の収縮が
完了してなく、かつ取扱時に変形しない状態に固化して
いることをいう。
Of these manufacturing steps, the removal of the core in the third step is an important factor for reducing the defective rate, and as a method therefor, a method of heating at room temperature or heating depending on the material of the core is used. There is also a method of dissolving with a solvent or a method of scattering by heating, but it is also preferable to coat the surface of the core with a thin film removing agent and withdraw it at room temperature from the degree of influence on the molded body. In the method of pulling out the core at room temperature, it is necessary to consider the solidified state of the mixture. Regarding the solidified state of the mixture, the core may be removed in a state where the mixture is a semi-solidified or a solidified mixture, but a semi-solidified state from the relationship between the stress during contraction of the mixture and the stress of the core. It is preferable to remove the core in the state of the mixture. The semi-solidification here means that the shrinkage of the mixture has not been completed and is solidified in a state that it does not deform during handling.

【0019】[0019]

【実施例1】まず、本発明の製造方法1として、平均粒
径0.5μmの炭化タングステン粉末(WC)を89.
5重量%と炭化クロム粉末(Cr32)を0.5重量%
とコバルト粉末(Co)を10重量%とでなる原料物質
(125g)に、nーブタノールの溶媒(15cc)と
ポリカルボン酸アンモニウムの解膠剤(1cc)とエポ
キシ樹脂の結合剤(5.5g)とトリエチレンテトラミ
ンの硬化剤(1.5cc)とでなる粘性調整剤とを混在
させてスラリー状混合物を作製した。こうして得たスラ
リー状混合物の粘度を測定したところ、3000cPで
あった。
EXAMPLE 1 First, as a manufacturing method 1 of the present invention, a tungsten carbide powder (WC) having an average particle size of 0.5 μm was added to 89.
5% by weight and 0.5% by weight of chromium carbide powder (Cr 3 C 2 )
And a cobalt powder (Co) in an amount of 10% by weight as a raw material (125 g), a solvent of n-butanol (15 cc), a deflocculant of ammonium polycarboxylate (1 cc) and a binder of an epoxy resin (5.5 g) And a viscosity modifier composed of a curing agent of triethylenetetramine (1.5 cc) were mixed to prepare a slurry mixture. The viscosity of the slurry mixture thus obtained was measured and found to be 3000 cP.

【0020】次に、図1に示した状態でなる、あらかじ
め黒鉛製の雛型によりソリッドドリルの形状に型取りし
ておいたシリコーン樹脂製の成形型を用いて、表面に固
形油脂類の薄膜状除去剤を被覆し、螺旋状に形成したス
チールワイヤーの中子を成形型の上下中心部に固定され
るように配設した後、成形型内に上述のスラリー状混合
物を注入した。 この混合物が注入された成形型と中子
とを室温中で約1日放置後、成形型を取り外し、混合物
が完全に固化されていない半固化の成形体から、成形体
を回転させながら中子を除去した。こうして得た混合物
が固化されてできた成形体をさらに50℃で乾燥し、8
00℃で一次加熱した後、1350℃にて加熱焼結し
て、図2に示した超硬合金製の螺旋状孔付きソリッドド
リルを得た。この本発明の方法により得た超硬合金製の
螺旋状孔付きソリッドドリルは、10個製造して不良率
がゼロであった。
Next, a thin film of solid fats and oils is formed on the surface by using a mold made of silicone resin, which is in the state shown in FIG. After arranging the core of the steel wire coated in a spiral shape and fixed in the upper and lower central portions of the mold, the above-mentioned slurry mixture was injected into the mold. The mold and the core into which this mixture is injected are left at room temperature for about 1 day, then the mold is removed, and the core is rotated while rotating the molded body from the semi-solidified molded body in which the mixture is not completely solidified. Was removed. The molded body obtained by solidifying the mixture thus obtained is further dried at 50 ° C., and
After primary heating at 00 ° C, heating and sintering was performed at 1350 ° C to obtain the solid drill with spiral holes made of cemented carbide shown in Fig. 2. Ten solid drills with spiral holes made of cemented carbide obtained by the method of the present invention were manufactured, and the defective rate was zero.

【0021】比較の製造方法1として、上述の原料物質
に、水硬化性アクリル樹脂とトルエンとを混在させて粘
度5500cPのスラリー状混合物を作製した。この混
合物を用いて、上述の本発明の製造方法1と同様にし
て、上述と同様の超硬合金製の螺旋状孔付きソリッドド
リルを得た。この比較の製造方法1により製造した超硬
合金製の螺旋状孔付きソリッドドリルは、10個製造し
て全て変形またはクラックによる不良が生じていた。
As a comparative production method 1, a slurry mixture having a viscosity of 5500 cP was prepared by mixing the above-mentioned raw material with a water-curable acrylic resin and toluene. Using this mixture, a solid drill with a spiral hole made of cemented carbide similar to that described above was obtained in the same manner as in Production Method 1 of the present invention described above. Cemented carbide solid drills with spiral holes manufactured by this comparative manufacturing method 1 all manufactured 10 and had defects due to deformation or cracks.

【0022】[0022]

【実施例2】実施例1の本発明の製造方法1の内、溶媒
と結合剤と硬化剤の含有量を少々変動させて粘性調整剤
を変えた以外はほぼ同様にして、表1に示した粘度でな
るスラリー状混合物を得た。これらの混合物を用いて、
実施例1と同様にして表1に示した本発明の製造方法2
〜7と本発明を外れた比較の製造方法2〜5により、超
硬合金製の螺旋状孔付きソリッドドリルをそれぞれ10
個づつ作製し、これらの良品の個数および固化時間を表
1に併記した。
Example 2 Table 1 shows substantially the same as in Production Method 1 of Example 1 of the present invention except that the contents of the solvent, binder and curing agent were slightly changed to change the viscosity modifier. A slurry-like mixture having different viscosities was obtained. With these mixtures,
The production method 2 of the present invention shown in Table 1 in the same manner as in Example 1.
7 to 7 and comparative manufacturing methods 2 to 5 that deviate from the present invention, 10 solid drills made of cemented carbide each with a spiral hole are formed.
Each piece was produced one by one, and the number of these non-defective products and the solidification time are also shown in Table 1.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の製造方法は、従来のスリップキ
ャスト法による製造方法に対比して、成形が容易である
こと、超硬合金成形物質やサーメット成形物質のように
成形工程における酸化を極力回避する必要のある成形
品、かつドリルまたはエンドミルのように冷却液用孔付
き切削工具を成形する必要のある成形品の場合には、加
工歪,変形,欠損などによる不良が著しく低減されると
いう効果がある。
EFFECTS OF THE INVENTION The manufacturing method of the present invention is easier to mold as compared with the conventional manufacturing method by the slip casting method, and the oxidation in the molding process such as cemented carbide molding material and cermet molding material is minimized. In the case of molded products that need to be avoided and those that need to be machined with a coolant cutting tool such as a drill or end mill, defects due to processing distortion, deformation, chipping, etc. are significantly reduced. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の製造方法の一例として示した冷却液用
孔を形成するための中子を備えたスリップキャスト模型
の概略縦断面図を示す。
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of a slip cast model provided with a core for forming a hole for a coolant, which is shown as an example of a manufacturing method of the present invention.

【図2】本発明の製造方法の一例として得られる冷却液
用孔付きソリッドドリルの概略縦外観図を示す。
FIG. 2 is a schematic vertical external view of a solid drill with holes for cooling liquid obtained as an example of the manufacturing method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成形型、1a:成形型下部、1b:成形型上部、2
中子、2a:冷却液用孔 3 スラリー状混合物が注入されるキャビティ、4 ド
リルの刃溝部、4a:刃部 5 シャンク部
1 Mold: 1a: Lower part of the mold, 1b: Upper part of the mold, 2
Core, 2a: Coolant hole 3, Cavity into which slurry mixture is injected, 4 Drill blade groove portion, 4a: Blade portion 5 Shank portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 1/05 B22F 3/02 M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location C22C 1/05 B22F 3/02 M

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 雛型から型取りした成形型と、孔を形成
するための中子と、金属粉末および/または合金粉末と
セラミックス粉末および/またはウイスカーとでなる原
料物質に所定の粘度を保持するための粘性調整剤を混在
させたスラリー状の混合物とを用いて、該中子を該成形
型内に配設し、該成形型内で該混合物を注入する第1工
程、該中子と該混合物と該成形型から該成形型を除去す
る第2工程、該中子と該混合物から該中子を除去する第
3工程、該混合物が固化されてできた成形体を加熱焼結
して該成形体を孔付き焼結合金とする第4工程とを含む
製造方法であって、該粘性調整剤は、自己硬化性でな
り、該スラリー状の混合物は、常温で1000〜500
0cPの粘度を有していることを特徴とする孔付き切削
工具用焼結体の製造方法。
1. A predetermined viscosity is maintained in a raw material consisting of a molding die taken from a template, a core for forming holes, a metal powder and / or an alloy powder, a ceramic powder and / or whiskers. A first step of arranging the core in the molding die and injecting the mixture in the molding die using a mixture in the form of a slurry in which a viscosity adjusting agent is mixed, A second step of removing the molding die from the mixture and the molding die, a third step of removing the core from the core and the mixture, and heat-sintering a compact formed by solidifying the mixture. And a fourth step of forming the shaped body into a sintered alloy having holes, wherein the viscosity modifier is self-hardening, and the slurry-like mixture is 1000 to 500 at room temperature.
A method for producing a sintered body for a cutting tool with a hole, which has a viscosity of 0 cP.
【請求項2】 上記成形型は、シリコーン樹脂またはシ
リコーンゴムでなることを特徴とする請求項1記載の孔
付き切削工具用焼結体の製造方法。
2. The method for producing a sintered body for a cutting tool with a hole according to claim 1, wherein the molding die is made of silicone resin or silicone rubber.
【請求項3】 上記中子は、金属,合金,樹脂もしくは
繊維でなることを特徴とする請求項1または2記載の孔
付き切削工具用焼結体の製造方法。
3. The method for producing a sintered body for a cutting tool with holes according to claim 1, wherein the core is made of metal, alloy, resin or fiber.
【請求項4】 上記原料物質は、コバルトを主成分とす
る結合相形成粉末と、残部が炭化タングステン、または
主成分の炭化タングステンに周期律表の4a,5a,6
a族元素の炭化物,窒化物,炭窒化物およびこれらの相
互固溶体でなる立方晶系化合物形成物質が添加されてな
る硬質相形成粉末とでなり、上記粘度は、常温で100
0〜4500cPでなり、上記焼結合金は、コバルトを
主成分とする結合相4〜15重量%と、残部が炭化タン
グステンの硬質相、または炭化タングステンに周期律表
の4a,5a,6a族元素の炭化物,窒化物,炭窒化物
およびこれらの相互固溶体でなる立方晶系化合物が20
重量%以下含有してなる硬質相とでなる超硬合金である
ことを特徴とする請求項1,2または3記載の孔付き切
削工具用焼結体の製造方法。
4. The raw material is composed of a binder phase forming powder containing cobalt as a main component and the balance of tungsten carbide, or tungsten carbide containing the main component of 4a, 5a, 6 of the periodic table.
a hard phase forming powder to which a cubic compound forming material consisting of a carbide, a nitride, a carbonitride of a group a element and a mutual solid solution thereof is added, and the viscosity is 100 at room temperature.
0 to 4500 cP, and the sintered alloy has a binder phase containing cobalt as a main component in an amount of 4 to 15 wt% and a balance of tungsten carbide as a hard phase, or tungsten carbide as a 4a, 5a, or 6a group element of the periodic table. Is a cubic compound composed of carbides, nitrides, carbonitrides and their mutual solid solutions.
The method for producing a sintered body for a cutting tool with a hole according to claim 1, wherein the cemented carbide is a hard phase alloy containing a hard phase containing less than or equal to wt%.
【請求項5】 上記粘性調整剤は、溶媒と解膠剤と結合
剤の他に、該混合物を固化促進するための硬化剤を含有
されていることを特徴とする請求項1,2,3または4
記載の孔付き切削工具用焼結体の製造方法。
5. The viscosity modifier contains, in addition to a solvent, a deflocculant, and a binder, a curing agent for accelerating the solidification of the mixture. Or 4
A method for producing a sintered body for a cutting tool having a hole as described above.
【請求項6】 上記硬化剤は、トリエチレンテトラミ
ン,イソフォロジアミン,キシレンジアミン,ホルムア
ルデヒドの中の1種以上でなることを特徴とする請求項
5記載の孔付き切削工具用焼結体の製造方法。
6. The method for producing a sintered body for a perforated cutting tool according to claim 5, wherein the curing agent is one or more of triethylenetetramine, isophorodiamine, xylenediamine, and formaldehyde. Method.
【請求項7】 上記焼結合金は、ドリルまたはエンドミ
ルでなることを特徴とする請求項1,2,3,4,5ま
たは6記載の孔付き切削工具用焼結体の製造方法。
7. The method for producing a sintered body for a cutting tool with holes according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the sintered alloy is a drill or an end mill.
【請求項8】 上記第3工程における上記中子の除去
は、上記混合物が半固化状になった状態で行われること
を特徴とする請求項1,2,3,4,5,6または7記
載の孔付き切削工具用焼結体の製造方法。
8. The removal of the core in the third step is performed in a state where the mixture is in a semi-solidified state, 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. A method for producing a sintered body for a cutting tool having a hole as described above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005089985A2 (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Schacher, Ralf Method for producing metallic and ceramic hollow bodies
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