JPH1044140A - 加工用ローラー及びワイヤーソー - Google Patents
加工用ローラー及びワイヤーソーInfo
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- JPH1044140A JPH1044140A JP20236996A JP20236996A JPH1044140A JP H1044140 A JPH1044140 A JP H1044140A JP 20236996 A JP20236996 A JP 20236996A JP 20236996 A JP20236996 A JP 20236996A JP H1044140 A JPH1044140 A JP H1044140A
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- 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
- B23D57/00—Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
- B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D57/0053—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 作製が簡便でしかも長寿命化を図ることがで
きる信頼性の優れたワイヤーソー用加工用ローラーを提
供すること。 【解決手段】 ローラー基体２の表面にワイヤー１０を
案内するための複数のガイド溝３を備えたものであっ
て、複数のガイド溝３は金属材料から成るローラー基体
２を溝入れして得られた溝の表面に、炭素，炭化物，窒
化物，硼化物，炭窒化物，及び酸化物のうち一種以上を
主成分とする材料から成る硬質層７が薄膜形成法により
被覆されていることを特徴とする。
きる信頼性の優れたワイヤーソー用加工用ローラーを提
供すること。 【解決手段】 ローラー基体２の表面にワイヤー１０を
案内するための複数のガイド溝３を備えたものであっ
て、複数のガイド溝３は金属材料から成るローラー基体
２を溝入れして得られた溝の表面に、炭素，炭化物，窒
化物，硼化物，炭窒化物，及び酸化物のうち一種以上を
主成分とする材料から成る硬質層７が薄膜形成法により
被覆されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種部材や材料の
切断や溝入れ加工等に幅広く利用されているワイヤーソ
ーの切断用に使用される加工用ローラー及びそれを利用
したワイヤーソーに関する。
切断や溝入れ加工等に幅広く利用されているワイヤーソ
ーの切断用に使用される加工用ローラー及びそれを利用
したワイヤーソーに関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】従来より、各種部材の切断や
溝入れ、材料のスライス加工の方式として、主に固定砥
粒方式と遊離砥粒方式とが知られているが、特に遊離砥
粒方式において、ワイヤーソーによる切断は、材料の切
り代が少なくて済み、しかも切断を終えた加工面にワイ
ヤーが接触しないので、破砕屑が少ないといった利点を
有しており好適に使用されている。
溝入れ、材料のスライス加工の方式として、主に固定砥
粒方式と遊離砥粒方式とが知られているが、特に遊離砥
粒方式において、ワイヤーソーによる切断は、材料の切
り代が少なくて済み、しかも切断を終えた加工面にワイ
ヤーが接触しないので、破砕屑が少ないといった利点を
有しており好適に使用されている。
【０００３】特に現在では、一つの材料から多数枚を同
時にスライスすることが可能なマルチワイヤーソーにお
いて、スライス加工の処理能力の向上がなされ、量産用
として実用化されている。さらに、これは単結晶のよう
に脆く割れやすい材料には不可欠なスライス加工方式と
して注目されている。
時にスライスすることが可能なマルチワイヤーソーにお
いて、スライス加工の処理能力の向上がなされ、量産用
として実用化されている。さらに、これは単結晶のよう
に脆く割れやすい材料には不可欠なスライス加工方式と
して注目されている。
【０００４】マルチワイヤーソーは、張力を与えた多数
のワイヤーの往復運動と砥粒を懸濁させた液体の連続供
給により、被切断材をスライスする方式であり、平行配
置された２つの駆動用のローラーの間にループ状のワイ
ヤーを多数張り、ローラーを回転させワイヤーを往復運
動させながら、これらワイヤーに押圧させた被切断材を
加工するものである（例えば、特開平6-122117号公報を
参照）。
のワイヤーの往復運動と砥粒を懸濁させた液体の連続供
給により、被切断材をスライスする方式であり、平行配
置された２つの駆動用のローラーの間にループ状のワイ
ヤーを多数張り、ローラーを回転させワイヤーを往復運
動させながら、これらワイヤーに押圧させた被切断材を
加工するものである（例えば、特開平6-122117号公報を
参照）。
【０００５】ここで、多数のワイヤーはローラー基体の
表面に形成された多数のワイヤーガイド溝に設けられる
が、ローラー基体の材質は加工の容易さ、ワイヤーとの
馴染み等より高分子材料（例えば、超高分子ポリエチレ
ン，ナイロン６６など）が主として使用されている。ま
た、最近では精密加工技術の進歩に伴い、セラミックス
製基体の検討もなされ、アルミナで実用化され始めてい
る。
表面に形成された多数のワイヤーガイド溝に設けられる
が、ローラー基体の材質は加工の容易さ、ワイヤーとの
馴染み等より高分子材料（例えば、超高分子ポリエチレ
ン，ナイロン６６など）が主として使用されている。ま
た、最近では精密加工技術の進歩に伴い、セラミックス
製基体の検討もなされ、アルミナで実用化され始めてい
る。
【０００６】ローラー基体の材料として、セラミックス
は高分子材料に比べて耐熱性，耐磨耗性，耐食性に優れ
ているため、スライス加工精度の安定と長寿命化による
ローラーの交換手間の省力化及び管理の削減等が期待で
きる。
は高分子材料に比べて耐熱性，耐磨耗性，耐食性に優れ
ているため、スライス加工精度の安定と長寿命化による
ローラーの交換手間の省力化及び管理の削減等が期待で
きる。
【０００７】しかしながら、セラミックス製のローラー
基体は、高分子材料に比べて製造コストや再生加工費な
どコスト面で約５倍以上の高額となるため、実際はあま
り使用されていないのが現状である。
基体は、高分子材料に比べて製造コストや再生加工費な
どコスト面で約５倍以上の高額となるため、実際はあま
り使用されていないのが現状である。
【０００８】そこで、本発明はこのような問題点に鑑
み、作製が簡便でしかも長寿命化を図ることができる信
頼性の優れたワイヤーソー用加工用ローラーを提供する
ことを目的とする。
み、作製が簡便でしかも長寿命化を図ることができる信
頼性の優れたワイヤーソー用加工用ローラーを提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の加工用ローラーは、表面にワイヤーを案内
するための複数のガイド溝を備えた加工用ローラーであ
って、複数のガイド溝は、表面に溝を有する金属製の基
体と、該基体の溝表面に薄膜形成法でもって形成され
た、炭素，炭化物，窒化物，硼化物，炭窒化物，及び酸
化物の少なくとも一種を主成分とする硬質層とから成る
ことを特徴とする。
に、本発明の加工用ローラーは、表面にワイヤーを案内
するための複数のガイド溝を備えた加工用ローラーであ
って、複数のガイド溝は、表面に溝を有する金属製の基
体と、該基体の溝表面に薄膜形成法でもって形成され
た、炭素，炭化物，窒化物，硼化物，炭窒化物，及び酸
化物の少なくとも一種を主成分とする硬質層とから成る
ことを特徴とする。
【００１０】ここで、硬質層を複数層とすることで、表
層を耐熱性，耐磨耗性，耐蝕性等の優れた材料を自由に
選択することができる上、表層と金属製のローラー基体
との間に介在させる層を表層とローラー基体との密着性
を強固にさせる靱性のすぐれた材料や熱膨張係数がロー
ラー基体と近似する材料等を自由に選択することができ
る。特に、表層に酸化物が主成分である耐腐食層を設
け、下地層にガイド溝を構成する金属材料と熱膨張係数
が近似する材料から成る層を設けるとなお好適である。
層を耐熱性，耐磨耗性，耐蝕性等の優れた材料を自由に
選択することができる上、表層と金属製のローラー基体
との間に介在させる層を表層とローラー基体との密着性
を強固にさせる靱性のすぐれた材料や熱膨張係数がロー
ラー基体と近似する材料等を自由に選択することができ
る。特に、表層に酸化物が主成分である耐腐食層を設
け、下地層にガイド溝を構成する金属材料と熱膨張係数
が近似する材料から成る層を設けるとなお好適である。
【００１１】また、本発明のワイヤーソーは、上記加工
用ローラーの複数を、各加工用ローラーの回転軸が互い
に平行となるように配設するとともに、各加工用ローラ
ーのガイド溝に捲回させたワイヤーを駆動させ、該ワイ
ヤーに被加工体を接触させることにより被加工体の切断
や溝入れを行うように成したものである。
用ローラーの複数を、各加工用ローラーの回転軸が互い
に平行となるように配設するとともに、各加工用ローラ
ーのガイド溝に捲回させたワイヤーを駆動させ、該ワイ
ヤーに被加工体を接触させることにより被加工体の切断
や溝入れを行うように成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のワイヤーソー用の加工用
ローラーの実施の形態について図面に基づき説明する。
図１に示すように、後記するマルチワイヤーソーとして
使用される加工用ローラーＲは、円筒状の芯金１の外周
に各種鋼材や合金（ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵ
Ｓ４１０），合金工具鋼（ＳＫＳ３，ＳＫＤ１１））等
から成る金属製のローラー基体２がはめ込まれ、このロ
ーラー基体２の表面には多数溝が溝入れれされて、この
溝部に後記する硬質層が薄膜形成法により被覆されてワ
イヤーガイド溝３が構成されている。なお、図中、５は
フランジで、このフランジ５と芯金１とは取り付けボル
ト６で固定されている。
ローラーの実施の形態について図面に基づき説明する。
図１に示すように、後記するマルチワイヤーソーとして
使用される加工用ローラーＲは、円筒状の芯金１の外周
に各種鋼材や合金（ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵ
Ｓ４１０），合金工具鋼（ＳＫＳ３，ＳＫＤ１１））等
から成る金属製のローラー基体２がはめ込まれ、このロ
ーラー基体２の表面には多数溝が溝入れれされて、この
溝部に後記する硬質層が薄膜形成法により被覆されてワ
イヤーガイド溝３が構成されている。なお、図中、５は
フランジで、このフランジ５と芯金１とは取り付けボル
ト６で固定されている。
【００１３】図１のＡ部を拡大した図２に示すように、
ワイヤーガイド溝３に設けられるワイヤー１０には、直
径が０．１０〜０．２５mm程度の細いピアノ線が用いら
れ、ワイヤーガイド溝３は、これら数百本のワイヤー１
０が走行できるように多数の溝がＶ溝加工等により溝入
れれが施されている。そして、少なくともワイヤーガイ
ド溝３の表面には、１層以上の硬質層７が積層されてい
る。
ワイヤーガイド溝３に設けられるワイヤー１０には、直
径が０．１０〜０．２５mm程度の細いピアノ線が用いら
れ、ワイヤーガイド溝３は、これら数百本のワイヤー１
０が走行できるように多数の溝がＶ溝加工等により溝入
れれが施されている。そして、少なくともワイヤーガイ
ド溝３の表面には、１層以上の硬質層７が積層されてい
る。
【００１４】ここで、硬質層７は、炭素（ダイヤモンド
やＤＬＣ等），炭化物，窒化物，硼化物，炭窒化物，酸
化物の少なくとも一種を主成分とする材料から成るもの
とし、これらはＣＶＤ法（化学蒸着法，プラズマＣＶＤ
法等を含む）やＰＶＤ法（スパッタ法，イオンプレーテ
ィング法，電子ビーム法等を含む）等の各種薄膜形成法
により成膜される。特に、表層に酸化物が主成分である
耐腐食層を設け、下地層にガイド溝を構成する金属材料
と熱膨張係数が近似する材料から成る層を設けることに
より、金属製のローラー基体２と硬質層との密着性を好
適にするだけでなく、耐蝕性，耐磨耗性，及び摺動性等
の機械特性を良好にすることができ、従来のセラミック
ス単体から成形加工された加工用ローラーに劣らない、
非常に優れた加工用ローラーを提供できる。
やＤＬＣ等），炭化物，窒化物，硼化物，炭窒化物，酸
化物の少なくとも一種を主成分とする材料から成るもの
とし、これらはＣＶＤ法（化学蒸着法，プラズマＣＶＤ
法等を含む）やＰＶＤ法（スパッタ法，イオンプレーテ
ィング法，電子ビーム法等を含む）等の各種薄膜形成法
により成膜される。特に、表層に酸化物が主成分である
耐腐食層を設け、下地層にガイド溝を構成する金属材料
と熱膨張係数が近似する材料から成る層を設けることに
より、金属製のローラー基体２と硬質層との密着性を好
適にするだけでなく、耐蝕性，耐磨耗性，及び摺動性等
の機械特性を良好にすることができ、従来のセラミック
ス単体から成形加工された加工用ローラーに劣らない、
非常に優れた加工用ローラーを提供できる。
【００１５】次に、このような加工用ローラーを用いた
ワイヤーソー（マルチワイヤーソー）の実施の形態につ
いて説明する。図３に示すように、ワイヤーソーＷＳ
は、上記の加工用ローラーＲの複数を配して、各加工用
ローラーＲのワイヤーガイド溝３に捲回したワイヤー１
０を駆動（往復動）させるとともに、研磨材である砥粒
（ＧＣ＃６００〜３，０００等）や専用油とを混合させ
た加工液をノズル１１に設けた供給孔１１ａから吐出さ
せるようにしており、加工台１２を上下動させることに
より、加工台１２に載置固定された被加工体Ｋの切断や
溝入れを行えるようにしている。なお、加工用ローラー
Ｒは図３に示すように２個に限定されるものではなく、
３個以上配設して、それら加工用ローラーのワイヤーガ
イド溝にワイヤーを捲回してワイヤーを駆動させるよう
にしたワイヤーソーでも適用可能である。
ワイヤーソー（マルチワイヤーソー）の実施の形態につ
いて説明する。図３に示すように、ワイヤーソーＷＳ
は、上記の加工用ローラーＲの複数を配して、各加工用
ローラーＲのワイヤーガイド溝３に捲回したワイヤー１
０を駆動（往復動）させるとともに、研磨材である砥粒
（ＧＣ＃６００〜３，０００等）や専用油とを混合させ
た加工液をノズル１１に設けた供給孔１１ａから吐出さ
せるようにしており、加工台１２を上下動させることに
より、加工台１２に載置固定された被加工体Ｋの切断や
溝入れを行えるようにしている。なお、加工用ローラー
Ｒは図３に示すように２個に限定されるものではなく、
３個以上配設して、それら加工用ローラーのワイヤーガ
イド溝にワイヤーを捲回してワイヤーを駆動させるよう
にしたワイヤーソーでも適用可能である。
【００１６】
【実施例】次に、加工用ローラーのより具体的な実施例
について説明する。 〔例１〕外径90mmのローラー基体に高速度鋼ＳＫＨ９を
用い、これをステンレス製の加工用ローラーの芯金に装
着し、総形チェザーバイトでＶ溝加工（溝ピッチ０．６
５mm，溝深さ０．３６８mm，頂角５０°，Ｖ溝数１６３
本）を行った。
について説明する。 〔例１〕外径90mmのローラー基体に高速度鋼ＳＫＨ９を
用い、これをステンレス製の加工用ローラーの芯金に装
着し、総形チェザーバイトでＶ溝加工（溝ピッチ０．６
５mm，溝深さ０．３６８mm，頂角５０°，Ｖ溝数１６３
本）を行った。
【００１７】次に、ワイヤーガイド溝を含むローラー基
体上へ、イオンプレーティング法によりＴｉＣを約５μ
m の厚さにコーティングして加工用ローラーを形成し
た。
体上へ、イオンプレーティング法によりＴｉＣを約５μ
m の厚さにコーティングして加工用ローラーを形成し
た。
【００１８】この加工用ローラーを用いて、脆性材料で
ある３インチ径の四ほう酸リチウム単結晶のスライス加
工を行った。この結果、従来のローラー基体に超高分子
ポリエチレンを用いた場合、使用可能時間が約１２０時
間程度であったものが、約１２００時間と約１０倍の耐
久性を示した。
ある３インチ径の四ほう酸リチウム単結晶のスライス加
工を行った。この結果、従来のローラー基体に超高分子
ポリエチレンを用いた場合、使用可能時間が約１２０時
間程度であったものが、約１２００時間と約１０倍の耐
久性を示した。
【００１９】〔例２〕ローラー基体に銅合金を用いて、
他の条件は例１と同一でＶ溝加工を行った。次に、本加
工品上へＴｉＣＮを減圧ＣＶＤ法により約７μm の厚さ
にコーティングして加工用ローラーを形成した。
他の条件は例１と同一でＶ溝加工を行った。次に、本加
工品上へＴｉＣＮを減圧ＣＶＤ法により約７μm の厚さ
にコーティングして加工用ローラーを形成した。
【００２０】本加工用ローラーを用いて脆性材料である
３インチ径のニオブ酸リチウム単結晶のスライス加工を
行ったところ、従来のポリエチレン製の加工用ローラー
の約６倍もの耐久性を示した。
３インチ径のニオブ酸リチウム単結晶のスライス加工を
行ったところ、従来のポリエチレン製の加工用ローラー
の約６倍もの耐久性を示した。
【００２１】〔例３〕ローラー基体にアルミ合金を用い
て、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行った。次
に、本加工品上にＴｉＮをプラズマＣＶＤ法により約６
μm の厚さにコーティングして加工用ローラーを形成し
た。
て、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行った。次
に、本加工品上にＴｉＮをプラズマＣＶＤ法により約６
μm の厚さにコーティングして加工用ローラーを形成し
た。
【００２２】本加工用ローラーを用いて脆性材料である
２インチ径の水晶のスライス加工を施したところ、従来
のＭＣ−９０１ナイロン製の加工用ローラーの約５倍も
の耐久性を示した。
２インチ径の水晶のスライス加工を施したところ、従来
のＭＣ−９０１ナイロン製の加工用ローラーの約５倍も
の耐久性を示した。
【００２３】〔例４〕ローラー基体に超硬合金（ＷＣ−
Ｃｏ系）を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工
を行った。その後、減圧ＣＶＤ法により約８μm 厚みの
Ａｌ2 Ｏ3 をコーティングして加工用ローラーを作製し
た。
Ｃｏ系）を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工
を行った。その後、減圧ＣＶＤ法により約８μm 厚みの
Ａｌ2 Ｏ3 をコーティングして加工用ローラーを作製し
た。
【００２４】本加工用ローラーを用いて脆性材料材料で
ある３インチ径のタンタル酸リチウム単結晶のスライス
加工を施したところ、従来のＭＣ−９０１ナイロン製の
加工用ローラーの約８倍もの耐久性を示し、かつアルミ
ナ製の加工用ローラーとほぼ同寿命であった。
ある３インチ径のタンタル酸リチウム単結晶のスライス
加工を施したところ、従来のＭＣ−９０１ナイロン製の
加工用ローラーの約８倍もの耐久性を示し、かつアルミ
ナ製の加工用ローラーとほぼ同寿命であった。
【００２５】〔例５〕ローラー基体に構造用鋼を用い、
他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行った。その
後、常圧ＣＶＤ法により約５μm 厚みのＢ4 Ｃをコーテ
ィングして加工用ローラーを作製した。
他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行った。その
後、常圧ＣＶＤ法により約５μm 厚みのＢ4 Ｃをコーテ
ィングして加工用ローラーを作製した。
【００２６】本加工用ローラーを用いて脆性材料材料で
ある２インチ径のＭｇＡｌ2 Ｏ4 単結晶のスライス加工
を行ったところ、従来の超高分子ポリエチレン製加工用
ローラーの約８倍、アルミナ製の加工用ローラーの約
１．２倍の耐久性を示した。
ある２インチ径のＭｇＡｌ2 Ｏ4 単結晶のスライス加工
を行ったところ、従来の超高分子ポリエチレン製加工用
ローラーの約８倍、アルミナ製の加工用ローラーの約
１．２倍の耐久性を示した。
【００２７】〔例６〕ローラー基体に合金工具鋼ＳＫＤ
１１を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行
った。その後、常圧ＣＶＤ法により約６μm 厚みのＴｉ
Ｂ2 をコーティングして加工用ローラーを作製した。
１１を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行
った。その後、常圧ＣＶＤ法により約６μm 厚みのＴｉ
Ｂ2 をコーティングして加工用ローラーを作製した。
【００２８】本加工用ローラーを用いて脆性材料材料で
ある３インチ径のＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶のスライ
ス加工を行ったところ、従来の超高分子ポリエチレン製
の加工用ローラーの約１０倍、そしてアルミナ製の加工
用ローラーの約１．５倍の耐久性を示した。
ある３インチ径のＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶のスライ
ス加工を行ったところ、従来の超高分子ポリエチレン製
の加工用ローラーの約１０倍、そしてアルミナ製の加工
用ローラーの約１．５倍の耐久性を示した。
【００２９】〔例７〕ローラー基体にステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ３０４）を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝
加工を行った。次に、本加工品上に常圧ＣＶＤ法でもっ
て、下地層にＴｉＣ（５μm 厚）を、表層にＴｉＮ（８
μm 厚）を設けた２層構造の硬質層をコーティングした
溝部を有する加工用ローラーを作製した。
ＵＳ３０４）を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝
加工を行った。次に、本加工品上に常圧ＣＶＤ法でもっ
て、下地層にＴｉＣ（５μm 厚）を、表層にＴｉＮ（８
μm 厚）を設けた２層構造の硬質層をコーティングした
溝部を有する加工用ローラーを作製した。
【００３０】本加工用ローラーを用いて、脆性材料材料
である３インチ径のＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・
ガーネット）単結晶のスライス加工を行ったところ、従
来のＭＣ−９０１ナイロン製の加工用ローラーの約６倍
もの耐久性を示した。
である３インチ径のＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・
ガーネット）単結晶のスライス加工を行ったところ、従
来のＭＣ−９０１ナイロン製の加工用ローラーの約６倍
もの耐久性を示した。
【００３１】〔例８〕ローラー基体にチタン合金を用い
て、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行った。次
に、本加工品上にＡＲＥ（活性化反応性蒸着：Activate
d Reactive Evaporation）法でもって、下地層にＴｉＣ
（５μm 厚）を、表層にＡｌ2 Ｏ3 （２μm 厚）を設け
た２層構造の硬質層をコーティングした溝部を有する加
工用ローラーを作製した。
て、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行った。次
に、本加工品上にＡＲＥ（活性化反応性蒸着：Activate
d Reactive Evaporation）法でもって、下地層にＴｉＣ
（５μm 厚）を、表層にＡｌ2 Ｏ3 （２μm 厚）を設け
た２層構造の硬質層をコーティングした溝部を有する加
工用ローラーを作製した。
【００３２】本加工用ローラーを用いて、脆性材料材料
である３インチ径のＹＡＧ（イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット）単結晶のスライス加工を行ったとこ
ろ、従来のナイロン６６製の加工用ローラーの約１５
倍、アルミナ製の加工用ローラーの約２倍の耐久性を示
した。
である３インチ径のＹＡＧ（イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネット）単結晶のスライス加工を行ったとこ
ろ、従来のナイロン６６製の加工用ローラーの約１５
倍、アルミナ製の加工用ローラーの約２倍の耐久性を示
した。
【００３３】〔例９〕ローラー基体に炭素工具鋼（ＳＫ
４）を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行
った。次に、本加工品上に常圧ＣＶＤ法により、下地層
〜表層を、ＴｉＣ（４μm 厚）−ＴｉＮ（４μm ）−Ａ
ｌ2 Ｏ3 （２μm 厚）の３層構造の硬質層をコーティン
グした加工用ローラーを作製した。
４）を用い、他の条件は例１と同一条件でＶ溝加工を行
った。次に、本加工品上に常圧ＣＶＤ法により、下地層
〜表層を、ＴｉＣ（４μm 厚）−ＴｉＮ（４μm ）−Ａ
ｌ2 Ｏ3 （２μm 厚）の３層構造の硬質層をコーティン
グした加工用ローラーを作製した。
【００３４】本加工用ローラーを用いて、脆性材料材料
である３インチ径のＢＧＯ（Ｂｉ12ＧｅＯ20）単結晶の
スライス加工を行ったところ、従来のナイロン６６製の
加工用ローラーの約２０倍、アルミナ製の加工用ローラ
ーの約３倍の耐久性を示した。
である３インチ径のＢＧＯ（Ｂｉ12ＧｅＯ20）単結晶の
スライス加工を行ったところ、従来のナイロン６６製の
加工用ローラーの約２０倍、アルミナ製の加工用ローラ
ーの約３倍の耐久性を示した。
【００３５】〔例１０〕ローラー基体に超硬合金（ＷＣ
−ＴｉＣ系）を用いて、他の条件は例１と同一条件でＶ
溝加工を行った。次に、本加工品上に常圧ＣＶＤ法によ
り、下地層〜表層を、ＣｒＣ（４μm ）−ＴｉＣ（４μ
m ）−ＴｉＮ（４μm ）−Ａｌ2 Ｏ3 （３μm ）の４層
構造の硬質層をコーティングした加工用ローラーを作製
した。
−ＴｉＣ系）を用いて、他の条件は例１と同一条件でＶ
溝加工を行った。次に、本加工品上に常圧ＣＶＤ法によ
り、下地層〜表層を、ＣｒＣ（４μm ）−ＴｉＣ（４μ
m ）−ＴｉＮ（４μm ）−Ａｌ2 Ｏ3 （３μm ）の４層
構造の硬質層をコーティングした加工用ローラーを作製
した。
【００３６】本加工用ローラーを用いて脆性材料材料で
ある３インチ径のＰｂＭｏＯ4 単結晶のスライス加工を
行ったところ、従来のナイロン６６製の加工用ローラー
の約２５倍、アルミナ製の加工用ローラーの約４倍の耐
久性を示した。
ある３インチ径のＰｂＭｏＯ4 単結晶のスライス加工を
行ったところ、従来のナイロン６６製の加工用ローラー
の約２５倍、アルミナ製の加工用ローラーの約４倍の耐
久性を示した。
【００３７】なお、上記実施例においては炭化物として
ＴｉＣ，Ｂ4 Ｃ，ＣｒＣを挙げたが、これ以外にもＷ
Ｃ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＨｆＣ，ＺｒＣ，ＶＣ、そしてダ
イヤモンド薄膜，ダイヤモンド状炭素等でも同様な効果
を奏した。また、窒化物としては本実施例以外にＴａ
Ｎ，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＨｆＮ，ＮｂＮ等が、
また、硼化物としてＺｒＢ2 等が、酸化物としてＺｒＯ
2 ，Ｃｒ2 Ｏ3 等も良好な結果を示した。
ＴｉＣ，Ｂ4 Ｃ，ＣｒＣを挙げたが、これ以外にもＷ
Ｃ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＨｆＣ，ＺｒＣ，ＶＣ、そしてダ
イヤモンド薄膜，ダイヤモンド状炭素等でも同様な効果
を奏した。また、窒化物としては本実施例以外にＴａ
Ｎ，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＨｆＮ，ＮｂＮ等が、
また、硼化物としてＺｒＢ2 等が、酸化物としてＺｒＯ
2 ，Ｃｒ2 Ｏ3 等も良好な結果を示した。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ローラー基体が金属材料であるので、セラミックス単体
からの成形加工に比べ、Ｖ溝加工等の機械加工がはるか
に容易であり、しかも安価な鋼材を適宜選択できるた
め、ローラー基体の選択の自由度ガ大きいという利点が
ある。
ローラー基体が金属材料であるので、セラミックス単体
からの成形加工に比べ、Ｖ溝加工等の機械加工がはるか
に容易であり、しかも安価な鋼材を適宜選択できるた
め、ローラー基体の選択の自由度ガ大きいという利点が
ある。
【００３９】また、セラミックス単体からでは製造コス
トも高く、成形加工が困難な超硬化合物材料でも、金属
表面に薄膜成長させることにより簡便に被覆コートが可
能なため、比較的安価で被切断材の材質に応じて最適な
硬質材料を選定できる。
トも高く、成形加工が困難な超硬化合物材料でも、金属
表面に薄膜成長させることにより簡便に被覆コートが可
能なため、比較的安価で被切断材の材質に応じて最適な
硬質材料を選定できる。
【００４０】また、硬質材料を複数積層することで、耐
蝕性、耐磨耗性、及び摺動性等の機械的特性を制御する
ことが可能なため、理想的な加工用ローラーを得ること
ができる。特に、表層に酸化物が主成分である耐腐食層
を設け、下地層にガイド溝を構成する金属材料と熱膨張
係数が近似する材料から成る層を設けることにより、金
属製のローラー基体と硬質層との密着性を好適にするだ
けでなく、耐蝕性，耐磨耗性，及び摺動性等の機械特性
を良好にすることができ、従来のセラミックス単体から
成形加工された加工用ローラーに劣らない、非常に優れ
た加工用ローラーを提供できる。
蝕性、耐磨耗性、及び摺動性等の機械的特性を制御する
ことが可能なため、理想的な加工用ローラーを得ること
ができる。特に、表層に酸化物が主成分である耐腐食層
を設け、下地層にガイド溝を構成する金属材料と熱膨張
係数が近似する材料から成る層を設けることにより、金
属製のローラー基体と硬質層との密着性を好適にするだ
けでなく、耐蝕性，耐磨耗性，及び摺動性等の機械特性
を良好にすることができ、従来のセラミックス単体から
成形加工された加工用ローラーに劣らない、非常に優れ
た加工用ローラーを提供できる。
【００４１】さらに、既製の高分子材料やアルミナ製の
加工用ローラーの場合、ワイヤーの走行するＶ溝の磨耗
が再生加工できない程度まで大きくなると、使用不可と
なり廃棄処分せざるを得ないが、本発明の場合は、被覆
した部位の磨耗が進行し、基体の金属材料に到達した時
点で損傷した部分を再度被覆することが可能なため、何
度も繰り返し使用可能であり、省資源化の点においても
非常に有効である。
加工用ローラーの場合、ワイヤーの走行するＶ溝の磨耗
が再生加工できない程度まで大きくなると、使用不可と
なり廃棄処分せざるを得ないが、本発明の場合は、被覆
した部位の磨耗が進行し、基体の金属材料に到達した時
点で損傷した部分を再度被覆することが可能なため、何
度も繰り返し使用可能であり、省資源化の点においても
非常に有効である。
【図１】本発明に係る加工用ローラーの一例を説明する
概略断面図。
概略断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】本発明に係るワイヤーソーの一例を説明する概
略斜視図。
略斜視図。
１ ・・・ 芯金 ２ ・・・ ローラー基体 ３ ・・・ ワイヤーガイド溝 ７ ・・・ 硬質層 １０ ・・・ ワイヤー Ｒ ・・・ 加工用ローラー ＷＳ・・・ ワイヤーソー
Claims (3)
- 【請求項１】 表面にワイヤーを案内するための複数の
ガイド溝を備えた加工用ローラーであって、前記複数の
ガイド溝は、表面に溝を有する金属製の基体と、該基体
の溝表面に薄膜形成法でもって形成された、炭素，炭化
物，窒化物，硼化物，炭窒化物，及び酸化物の少なくと
も一種を主成分とする硬質層とから成ることを特徴とす
る加工用ローラー。 - 【請求項２】 前記硬質層は多層構造を有し、かつ表層
が酸化物を主成分とする材料から成ることを特徴とする
請求項１に記載の加工用ローラー。 - 【請求項３】 請求項１に記載の加工用ローラーの複数
を、各加工用ローラーの回転軸が互いに平行となるよう
に配設するとともに、各加工用ローラーのガイド溝に捲
回させたワイヤーを駆動させ、該ワイヤーに被加工体を
接触させることにより被加工体の切断や溝入れを行うよ
うに成したワイヤーソー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20236996A JPH1044140A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 加工用ローラー及びワイヤーソー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20236996A JPH1044140A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 加工用ローラー及びワイヤーソー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1044140A true JPH1044140A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16456368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20236996A Pending JPH1044140A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 加工用ローラー及びワイヤーソー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1044140A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001246421A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-09-11 | Nexans | 金属管製造方法 |
| JP2009233779A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Kyocera Corp | ローラ部材およびワイヤソー装置 |
| CN102225598A (zh) * | 2011-05-03 | 2011-10-26 | 蒙特集团（香港）有限公司 | 太阳能硅片线切割导辊及制作方法与专用镀膜机和电镀机 |
| CN102328354A (zh) * | 2011-06-20 | 2012-01-25 | 镇江市港南电子有限公司 | 一种用于硅片切割的导轮 |
| CN104097269A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-10-15 | 凡登（江苏）新型材料有限公司 | 一种定制槽型的多线切割用导轮及其制备方法 |
| JP2016087763A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | トーヨーエイテック株式会社 | ワイヤソ−用ガイドローラの樹脂層再生方法 |
| US9810817B2 (en) | 2008-04-02 | 2017-11-07 | 3M Innovative Properties Company | Light directing film and method for making the same |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20236996A patent/JPH1044140A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001246421A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-09-11 | Nexans | 金属管製造方法 |
| JP2009233779A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Kyocera Corp | ローラ部材およびワイヤソー装置 |
| US9810817B2 (en) | 2008-04-02 | 2017-11-07 | 3M Innovative Properties Company | Light directing film and method for making the same |
| US10197713B2 (en) | 2008-04-02 | 2019-02-05 | 3M Innovative Properties Company | Light directing film and method for making the same |
| CN102225598A (zh) * | 2011-05-03 | 2011-10-26 | 蒙特集团（香港）有限公司 | 太阳能硅片线切割导辊及制作方法与专用镀膜机和电镀机 |
| CN102328354A (zh) * | 2011-06-20 | 2012-01-25 | 镇江市港南电子有限公司 | 一种用于硅片切割的导轮 |
| CN104097269A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-10-15 | 凡登（江苏）新型材料有限公司 | 一种定制槽型的多线切割用导轮及其制备方法 |
| JP2016087763A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | トーヨーエイテック株式会社 | ワイヤソ−用ガイドローラの樹脂層再生方法 |
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