JPH10309637A - 高速度工具鋼を用いた刃物又はブレードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速度工具鋼を用いて刃物又はブレードを製
造する工程の作業性を向上する。 【解決手段】 刃物又はブレードを所定の形状に切断す
る前に、高速度工具鋼の板素材に焼入れ及び焼戻し、所
定の板厚及び平面度並びに所定の面粗さに仕上げ加工す
ることにより、つまり大きな板材あるいはコイルの素材
の状態で、焼入れ、焼戻し及び両面仕上げ加工を行うこ
とにより、小さく切断したワークの状態での研削作業を
行う必要をなくして作業性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速度工具鋼を用
いて刃物又はブレードを製造する方法に係り、例えば、
丸刃物や平刃物等の刃物、又はコーターブレードやドク
ターブレード等の刃物に類似するブレードの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、高速度工具鋼の素材は、素材メー
カによって所定の厚みに圧延され、圧延の熱影響を除去
するために焼鈍処理された後、コイルないし所定寸法の
板材（３×６材等）に切断した素材として刃物メーカに
納入される。刃物メーカは、従来、そのような高速度工
具鋼の素材を用い、次の工程により刃物を製造してい
る。

【０００３】 素材を所定の刃物寸法に切断 焼入れ、焼戻し 両面研削 しのぎ加工（刃付け）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、刃物
メーカの工程を簡単化して生産性を向上させる配慮に欠
けていた。

【０００５】すなわち、高温の温度管理や急冷が必要と
なる焼入れ、焼戻し等の熱処理、及び研削、研磨等の仕
上げ処理を、コイルや所定寸法の素材のまま行うと、大
型の設備が必要となり経済的でないこと、また面積に応
じて歪量が大きくなるので研削代が大きくなること、歪
を少なくするために熱処理中に長さ方向や幅方向に張力
をかける必要があり、設備が大変であることなどから、
コイル等の素材を所定の刃物等の形状のワークに切断し
た後に、焼入れ及び焼戻しを行っている。

【０００６】ところで、焼入れ及び焼戻しの熱処理によ
りワーク寸法が変化したり、ワーク表面に酸化膜などが
形成される。したがって、焼入れ及び焼戻し後にワーク
を研削する必要があり、その研削作業は小さく切断され
たワークに対して行うことになるため、研削作業が煩雑
になるという問題がある。

【０００７】本発明は、高速度工具鋼を用いて刃物又は
ブレードを製造する工程の作業性を向上することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、刃物又はブレード等の所定形状に切断す
る前に、高速度工具鋼の素材に焼入れ及び焼戻しを施
し、かつ所定の板厚、平面度並びに面粗さに仕上げ加工
することを特徴とする。つまり、大きなコイル素材ある
いは板素材の状態で、焼入れ、焼戻し及び仕上げ加工を
行うことにより、これを切断したワークの状態での研削
作業を省いて作業性を向上させたのである。また、大き
な寸法の板素材あるいはコイル素材の状態で行う焼入
れ、焼戻し及び仕上げ加工は、量的な面から素材メーカ
において行うことが効率的である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜５を参照しながら、本発明
の一実施の形態について説明する。図１は本発明の一実
施形態に係る製造方法の工程図である。図２は焼入れ及
び焼戻しを説明する図であり、同図（Ａ）は焼入れ焼戻
し装置の構成図、同図（Ｂ）は焼入れ及び焼戻しの工程
図である。図３は本発明の一実施形態により製造する丸
刃の構成図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は
断面図である。図３に示す丸刃は、薄物の帯状素材を細
帯状に切断してフィルム、紙テープ、箔等を得るスリッ
タや、薄物の帯状素材の両端を切断して所定幅の帯状材
を得るサイドトリマなどの刃物として用いられるもので
あり、これを製造する場合を例にして、図１に示す製造
工程を説明する。図４は、丸刃の刃付け研削方法の一例
を説明する図である。また、図５は、本発明を適用可能
なブレードの一例を示し、同図（Ａ）は平面図、同図
（Ｂ）は側面図である。

【００１０】刃物などに用いる高速度工具鋼（例えば、
ＳＫＨ５１）の素材は、通常、ロール圧延によって所定
の厚さと幅に形成される（Ｓ１）。次いで、焼入れ、焼
戻し、及び必要に応じて磨き処理され、コイル材又は所
定寸法に切断した板材に形成される（Ｓ２）。ここで、
焼入れ焼戻し装置は、例えば、図２（Ａ）に示すように
構成されている。巻き出しリール１１から巻き出される
圧延ロール材１２は、テンションローラー１３、焼入れ
装置１４、第１ローラーレベラー装置１５、第１焼戻し
装置１６、第２ローラーレベラー装置１７、第２焼戻し
装置１８、テンションローラー１９を通って、巻き取り
リール２０に巻き取られる間に、図２（Ｂ）に示す焼入
れ、焼戻し処理を受けるようになっている。焼入れ装置
１４における焼入れ処理は、加熱ゾーン１４ａにて例え
ば１，２００℃まで段階的に昇温し、その温度で２〜３
分保持した後、オーステナイト組織からマルテンサイト
組織に変態させるため、冷却ゾーン１４ｂにてマルテン
サイト組織への変態開始温度（Ｍｓ点）まで急冷し、そ
の後は結晶構造の変化に伴う体積増加による変形や割れ
などを防止するために徐冷する。なお、急冷する理由
は、パーライト変態域又はベイナイト変態域に入らない
ようにするためである。また、マルテンサイト組織に変
態する冷却時間帯においては、外部から力を与えること
により所望の形に倣わせることができるので、４００〜
５００℃まで降温した時点で、プレスなどで押したり、
張力を付与して歪取りを行うことができることから、空
冷又は油冷の第１ローラーレベラー装置１５とテンショ
ンローラー１３，１９により、所定の形状及び平面度に
調整する。

【００１１】次いで、焼入れにより変態したマルテンサ
イト組織は不安定なため、第１焼戻し装置１６により例
えば５３０〜５６０℃に再加熱して一定時間保持する１
次焼戻し処理を施して、速やかに安定した焼戻しマルテ
ンサイト組織に変態させる。この焼戻しの場合も、結晶
構造の変化が起きるので、空冷又は油冷の第２ローラー
レベラー装置１７とテンションローラー１３，１９によ
り歪取りを行う。また、１次焼戻しにおいて、焼入れ時
の残留オーステナイト組織がマルテンサイト組織に変態
するため、これを第２焼戻し装置１８により安定な焼戻
しマルテンサイトにする。このようにして焼入れ、焼戻
し処理されたコイル材に、例えばベルトサンダーやバフ
による磨き処理を施して、表面を清浄にした後、コイル
素材又は所定寸法に切断した板素材として、刃物用の高
速度工具鋼の素材とする。

【００１２】このようにして形成された刃物用の高速度
工具鋼の素材は、十分な硬度及び平面度と仕上げ面粗を
有することから、所定の寸法にワークを切り出し、これ
に刃付けすることにより、直ちに刃物を製造することが
できる。例えば、図３に示す丸刃２１は、円板の外周部
に刃２２が形成され、これを回転して用いるために、中
心部に回転軸を挿通する通孔２３が形成されている。そ
こで、図１の工程Ｓ３においてレーザビームなどにより
丸刃２１の寸法形状に切断し、次いで工程Ｓ４において
丸刃２１の通孔２３の内径を所定寸法に仕上げ加工した
後、外周部に刃２２を刃付けすることにより、丸刃２１
を形成する。この刃付けの研削処理は、例えば、図４に
示すように、丸刃２１を回転可能なチャック２５に取付
け、そのチャック２５を所定の刃角に応じて傾けて回転
させる。そして、回転砥石２６の回転砥石面を丸刃２１
の周縁部に当て、図示矢印２７方向に移動させながら、
刃付けを行う。この場合、回転砥石２６を移動させるこ
とに代えて、チャック２５を矢印２７方向に移動させる
ようにしてもよい。

【００１３】上述したように、本実施形態によれば、コ
イル素材の状態で、焼入れ、焼戻し及び両面仕上げ加工
を行っていることから、素材自体が十分な硬度と平面度
と仕上げ面粗を有しているので、これを切断して刃付け
をするだけで、丸刃２１を形成することができる。つま
り、ワークの状態での研削作業が不要であるから、作業
性を著しく向上させることができる。

【００１４】また、図１の工程Ｓ１，Ｓ２は刃物メーカ
よりも素材メーカにおいて行うことが効率的であること
から、刃物メーカの焼入れ焼戻し設備を不要にすること
ができる。

【００１５】上記の実施の形態では、丸刃を製造する例
について説明したが、本発明に係る刃物はこれに限られ
るものではなく、平刃物、コーターブレードあるいはド
クターブレード等の板状刃物にそのまま適用できる。こ
こで、コーターブレードあるいはドクターブレードは、
例えば印刷インキやコーティング材等の塗布工程におい
て塗布層の厚みを均一にしたり不要な塗布物を掻き落す
ものとして用いられるもので、図５に示すように、平刃
物に類似する形状を有するものである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速度工具鋼を用いて刃物を製造する工程、特に両面仕
上げの作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る製造方法の工程図で
ある。

【図２】本発明に係る焼入れ及び焼戻しを説明する図で
あり、（Ａ）は焼入れ及び焼戻しを実施する装置の構成
図、（Ｂ）は焼入れ及び焼戻しの工程図である。

【図３】本発明の一実施形態により製造する丸刃の構成
図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。

【図４】本発明の丸刃の刃付け研削の一例を説明する図
である。

【図５】本発明の製造方法が適用可能なブレードの構成
図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 憲司 宮城県仙台市宮城野区港４丁目15番１号 東洋刃物株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速度工具鋼の板素材に焼入れ及び焼戻
   し、所定の板厚、平面度並びに面粗さに仕上げ加工した
   後、所定の形状に切断し、これに所定のしのぎを付けて
   刃物又はブレードを形成することを特徴とする高速度工
   具鋼を用いた刃物又はブレードの製造方法。
2. 【請求項２】 高速度工具鋼の圧延材に張力をかけなが
   ら焼入れ、焼戻し及び所定の板厚、平面度並びに面粗さ
   に仕上げ加工をして磨き鋼帯を形成し、該磨き鋼帯を所
   定の形状に切断し、これに所定のしのぎを付けて刃物又
   はブレードを形成することを特徴とする高速度工具鋼を
   用いた刃物又はブレードの製造方法。