JPS61164701A - 切削工具 - Google Patents
切削工具Info
- Publication number
- JPS61164701A JPS61164701A JP242085A JP242085A JPS61164701A JP S61164701 A JPS61164701 A JP S61164701A JP 242085 A JP242085 A JP 242085A JP 242085 A JP242085 A JP 242085A JP S61164701 A JPS61164701 A JP S61164701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting tool
- base material
- diamond film
- cutting
- ionized
- 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
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は高品質の切削工具に関するものである。
従来、切削工具は炭素工具鋼、合金工具鋼、島速度鋼等
の特殊鋼を機檄加工及び熱処理したもの等が使用されて
いたが、表面硬度、耐摩耗性、耐熱性等、多くの改良す
べき点があった。例えばガラスファイバーに熱硬化性樹
脂を複合化した積層板の孔あけ加工などにおいて、耐用
時間が短い、切削性能が低下して切削時間が長くなると
摩擦熱によりドリル先端及び被切削材が変形し、切削孔
の壁面状態が粗くなる、摩擦熱によシ樹脂が流出して切
削面が汚れる等の欠点があり、被切削面を再仕上げする
などの工程が必１ＩＩＫなってい友。
の特殊鋼を機檄加工及び熱処理したもの等が使用されて
いたが、表面硬度、耐摩耗性、耐熱性等、多くの改良す
べき点があった。例えばガラスファイバーに熱硬化性樹
脂を複合化した積層板の孔あけ加工などにおいて、耐用
時間が短い、切削性能が低下して切削時間が長くなると
摩擦熱によりドリル先端及び被切削材が変形し、切削孔
の壁面状態が粗くなる、摩擦熱によシ樹脂が流出して切
削面が汚れる等の欠点があり、被切削面を再仕上げする
などの工程が必１ＩＩＫなってい友。
本発明はこれらの欠点を解決したもので基材の表面にダ
イヤモンド薄膜が蒸着されていることを特徴とする切削
工具に関するものである０ダイヤモンド薄膜を形成させ
る手段には高周波プラズマ、イオンビーム蒸着法、イオ
ン化蒸着法、スパッタ法、バルメプラズマ法等が採用さ
れるが、次にイオン化蒸着法によ〉説明する。
イヤモンド薄膜が蒸着されていることを特徴とする切削
工具に関するものである０ダイヤモンド薄膜を形成させ
る手段には高周波プラズマ、イオンビーム蒸着法、イオ
ン化蒸着法、スパッタ法、バルメプラズマ法等が採用さ
れるが、次にイオン化蒸着法によ〉説明する。
第１図は実験に使用し九イオン化蒸着用の設備概要図で
あって、容器（１）の中にイオン発生装置！ｌ＋２）と
試片作成装置（３）が付設されている。該イオン発生装
置（２）はコイル（４）、水冷ジャケット（５）ならび
にフィラメント（６）からなり、咳イオン発生装置（２
）内部に炭化水素ガスが送シ込まれる０核試片作成装置
ｔ１２）は目的とする基材（力、これを保持するホルダ
ーｆ８１、該基材（７）を加熱するヒーター（９）なら
びに加速電界を均一にするためのメッシェのグリッドａ
１からなる。なお該基材（７）は該イオン発生装Ｒ（３
１から出て来る正イオンを引きつけるため負の直流電圧
が印加される。
あって、容器（１）の中にイオン発生装置！ｌ＋２）と
試片作成装置（３）が付設されている。該イオン発生装
置（２）はコイル（４）、水冷ジャケット（５）ならび
にフィラメント（６）からなり、咳イオン発生装置（２
）内部に炭化水素ガスが送シ込まれる０核試片作成装置
ｔ１２）は目的とする基材（力、これを保持するホルダ
ーｆ８１、該基材（７）を加熱するヒーター（９）なら
びに加速電界を均一にするためのメッシェのグリッドａ
１からなる。なお該基材（７）は該イオン発生装Ｒ（３
１から出て来る正イオンを引きつけるため負の直流電圧
が印加される。
イオン化蒸着を実施する手順として、まず該容器（１）
内を１０Ｔｏｙ程度に排気し、炭化水素ガス、例えばメ
タン、エタン、ブタン、アセチレン等を導入しガス圧を
１０−”〜１Ｏ−１Ｔｏγに保つ。導入され九ガスは該
イオン発生装置（３）のフィラメント（６）によシ熱分
解及びイオン化される０発生した正イオ／は、該イオン
発生装置（３）内部で加速され、打ち出されるとともに
、負電圧が印加された該基材（７）の表面に衝突し、該
基材（７）表面上で炭素−炭素結合を有するダイヤモン
ド薄膜が形成される０ダイヤモンド薄模がどのような過
程を経て形成されるかは必ずしも明確ではないが、形成
した薄膜の分析によりダイヤモンドと同一の結晶構造を
有することが以下に説明するように明らかになっている
。ダイヤモンド薄膜の形成は、例えば、アセチレン−Ｃ
２Ｈ２中のＣ＝Ｃの結合エネルギーは２３０Ｋ（！Ｋｌ
／ｍｏｌ であｐｃ−Ｈの結合エネルギーはＣ＝Ｃより
小さい８Ｑ、９ Ｋ（！ａｌ／ｍｏｌである。したがっ
てイオンが基材と衝突する時、水素が先にスバクタされ
、加速エネルギーがよシ大きい場合はＣ＝ＣがＣ＝Ｃ，
Ｃ−Ｃになシ炭素間で結合を作り、特に基材に衝突する
イオンのエネルギーが５０ ｅｖ程度であると、衝突時
、その周辺数１０Ａの領域で温度が１０’ｌｋ以上に上
昇し、同時に高圧が発生し、局部的にカーボン原子がダ
イヤモンド構造をとるものと予想される。
内を１０Ｔｏｙ程度に排気し、炭化水素ガス、例えばメ
タン、エタン、ブタン、アセチレン等を導入しガス圧を
１０−”〜１Ｏ−１Ｔｏγに保つ。導入され九ガスは該
イオン発生装置（３）のフィラメント（６）によシ熱分
解及びイオン化される０発生した正イオ／は、該イオン
発生装置（３）内部で加速され、打ち出されるとともに
、負電圧が印加された該基材（７）の表面に衝突し、該
基材（７）表面上で炭素−炭素結合を有するダイヤモン
ド薄膜が形成される０ダイヤモンド薄模がどのような過
程を経て形成されるかは必ずしも明確ではないが、形成
した薄膜の分析によりダイヤモンドと同一の結晶構造を
有することが以下に説明するように明らかになっている
。ダイヤモンド薄膜の形成は、例えば、アセチレン−Ｃ
２Ｈ２中のＣ＝Ｃの結合エネルギーは２３０Ｋ（！Ｋｌ
／ｍｏｌ であｐｃ−Ｈの結合エネルギーはＣ＝Ｃより
小さい８Ｑ、９ Ｋ（！ａｌ／ｍｏｌである。したがっ
てイオンが基材と衝突する時、水素が先にスバクタされ
、加速エネルギーがよシ大きい場合はＣ＝ＣがＣ＝Ｃ，
Ｃ−Ｃになシ炭素間で結合を作り、特に基材に衝突する
イオンのエネルギーが５０ ｅｖ程度であると、衝突時
、その周辺数１０Ａの領域で温度が１０’ｌｋ以上に上
昇し、同時に高圧が発生し、局部的にカーボン原子がダ
イヤモンド構造をとるものと予想される。
本発明になる切削工具は表面層にダイヤモンド薄膜が（
為されている丸め極めて硬度が高く、耐摩耗性、耐熱性
にすぐれるため、従来の切削工具に比べて使用耐久性が
著しく向上し、切削性能も大喝に改良された。
為されている丸め極めて硬度が高く、耐摩耗性、耐熱性
にすぐれるため、従来の切削工具に比べて使用耐久性が
著しく向上し、切削性能も大喝に改良された。
実施例
島速度鋼５ＫＨ５７よシ機械加工及び熱九理加工された
切削ドリルを基材とし、基材電圧４００ｖ、及び８００
ＶＳ基材温度５００℃、基材のイオン電流１０ｍＡ
％排’Ａ １．２ ＸＩ Ｏ−’ＴｏＹ 、 メｆｉ
ンｉス圧０．０１ ＴｏＴ 、イオン発生装置内の放を
電流０．３Ａ、磁束密度５００Ｇの条件でイオノ化蒸着
処理を行って、厚さ３］笥のダイヤモンド薄膜を有する
加工切削ドリルを得た。該加工切削ドリルの表面硬度は
基材電圧４００ｖにてビッカーズ硬度２７００、基材電
圧５ｏｏｖにてビッカーズ硬度２８００であった。
切削ドリルを基材とし、基材電圧４００ｖ、及び８００
ＶＳ基材温度５００℃、基材のイオン電流１０ｍＡ
％排’Ａ １．２ ＸＩ Ｏ−’ＴｏＹ 、 メｆｉ
ンｉス圧０．０１ ＴｏＴ 、イオン発生装置内の放を
電流０．３Ａ、磁束密度５００Ｇの条件でイオノ化蒸着
処理を行って、厚さ３］笥のダイヤモンド薄膜を有する
加工切削ドリルを得た。該加工切削ドリルの表面硬度は
基材電圧４００ｖにてビッカーズ硬度２７００、基材電
圧５ｏｏｖにてビッカーズ硬度２８００であった。
なお表面薄膜層をＸ線による解析によシ、表面薄膜層の
格子の面間隔を求めダイヤそンドの数値と比較したとこ
ろ表−１の結果が得られ、表面薄膜層がダイヤモンド構
造を有していることが判明した。
格子の面間隔を求めダイヤそンドの数値と比較したとこ
ろ表−１の結果が得られ、表面薄膜層がダイヤモンド構
造を有していることが判明した。
該加工切削工具の切削性能を処理前の切削ドリルと比較
したところ表−２の結果が得られた０表−１ ｄ（Ａ″）格子面間隔 表−２ ・、− て
したところ表−２の結果が得られた０表−１ ｄ（Ａ″）格子面間隔 表−２ ・、− て
第１図はイオン化蒸着用の設備概要図である。
Claims (1)
- 基材の表向にダイヤモンド薄膜が蒸着されていることを
特徴とする切削工具
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP242085A JPS61164701A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP242085A JPS61164701A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164701A true JPS61164701A (ja) | 1986-07-25 |
Family
ID=11528756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP242085A Pending JPS61164701A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4981568A (en) * | 1988-09-20 | 1991-01-01 | International Business Machines Corp. | Apparatus and method for producing high purity diamond films at low temperatures |
| JPH05302618A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-16 | K I Seiki:Kk | シリンダ用継手 |
-
1985
- 1985-01-10 JP JP242085A patent/JPS61164701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4981568A (en) * | 1988-09-20 | 1991-01-01 | International Business Machines Corp. | Apparatus and method for producing high purity diamond films at low temperatures |
| JPH05302618A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-16 | K I Seiki:Kk | シリンダ用継手 |
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