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
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 241001191186 Balmes Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pelletier et al. | Plasma-based ion implantation and deposition: A review of physics, technology, and applications | |
| Boxman et al. | Principles and applications of vacuum arc coatings | |
| Ozur et al. | Production and application of low-energy, high-current electron beams | |
| JPH0352433B2 (ja) | ||
| JP2008123671A (ja) | 高度な四面体のアモルファス炭素の保護オーバーコートを有する記録媒体およびその製造方法 | |
| JP2005305632A (ja) | 精密表面処理のための研磨材およびその製造方法 | |
| Roy et al. | A review of plasma-assisted deposition methods for amorphous carbon thin and ultrathin films with a focus on the cathodic vacuum arc technique | |
| JP4449187B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| CN111763945A (zh) | 一种具有多层强化涂层的剃须刀片及其制备方法 | |
| JP4720052B2 (ja) | 非晶質炭素被膜の形成装置及び形成方法 | |
| JP2015224348A (ja) | ダイヤモンドライクカーボン膜の成膜方法 | |
| JP5360603B2 (ja) | 非晶質炭素被覆部材の製造方法 | |
| JPS61164701A (ja) | 切削工具 | |
| JPH0356675A (ja) | 超硬合金基体の被覆法および該被覆法によって作製される超硬工具 | |
| JP3187487B2 (ja) | ダイヤモンド様薄膜の保護膜付き物品 | |
| JP2000268357A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び製造装置 | |
| JPH101305A (ja) | 炭素膜および炭素膜製造方法 | |
| JP3056827B2 (ja) | ダイヤモンド様炭素保護膜を有する物品とその製造方法 | |
| JP3025743B2 (ja) | 硬質炭素被膜形成装置 | |
| JP2777543B2 (ja) | 硬質炭素被膜基板及びその形成方法 | |
| JP3162906B2 (ja) | 非晶質ダイヤモンド状被膜基板の形成方法 | |
| RU2310013C2 (ru) | Способ получения сверхтвердых покрытий | |
| JPS6196721A (ja) | 被膜形成方法 | |
| US9230778B2 (en) | Method for removing hard carbon layers | |
| JP2875892B2 (ja) | 立方晶窒化ほう素膜の形成方法 |