JPS61288941A - ドリルビツト用素材をつくる方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は刃先が研磨材を固めたちのくコンパクト）で提
供される、ドリルビット用素材をつくる方法に関する。

［従来の技術］ 研磨材コンパクトは当該技術分野において周知であって
、各種加工物の研磨用に工業界で広く使用されている。

該コンパクトは基本的に容積比で一般的に少なくとも７
０％、好ましくは８０から９０％の量で介在する研磨材
粒体を硬質の礫石に接着した集塊、から構成される。コ
ンパクトは多結晶の集塊であって、多くの用途において
単一の大きい結晶に代替しうる。前記コンパクトの研磨
材の粒体はダイヤモンドや立方晶系窒化ボロンのような
超硬質研磨材であることは変らない。

研磨材コンパクトは一般的に、粒体を合成する上で有用
な溶剤／触媒を含有する第二相即ち接着マトリックスを
含む。立方晶系窒化ボロンの場合、適当な溶剤／触媒の
例はアルミニウムあるいはアルミニウムとニッケル、コ
バルト、鉄、マンガンあるいはクロームとの合金である
。ダイヤモンドの場合、適当な溶剤／触媒の例は周期表
の第■群に属する金属、例えばコバルト、ニッケルある
いは鉄、またはそのような金属を含有する合金である。

当該技術分野において周知のように、ダイヤモンドおよ
び立方晶系窒化コンパクトは、研磨材の粒体が結晶学的
に安定している温度や圧力条件の下で製造される。

研磨材コンパクトは使用に際して工具や柄に直接接着で
きる。代替的に、工具や柄に取付けられる前に例えば接
着した炭化物の裏打ちのような裏打ちに接着させてもよ
い。そのような裏打ちをしたコンパクトも合成研磨材コ
ンパクトとして当該技術分野において周知である。コン
パクトの裏打ちへの接着は直接でも、あるいは該コンパ
クトあるいは裏打ちと異なる材料の接着層を介してもよ
い。

金属相を含むダイヤモンド研磨材コンパクトは熱に敏感
で、大気圧において約７００℃以上の温度では可成り急
速に劣化する傾向がある。これらの条件下で熱的に安定
している数種のダイヤモンドコンパクトが知られている
。そのようなコンパクトは例えば米国特許明細書筒４，
２２４．３８０号ならびに南アフリカ特許第８４１００
５３号および同第８５／２１７７号の明細書に記載され
ている。

プリント回路盤の製作においては、複数の小径の孔を形
成する必要のあることが多い。これらの孔は一般的に小
径の捩れドリルにより形成される。

そのような回路盤は例えば繊維強化プラスチック製で摩
耗するので、ダイヤモンド研磨材コンパクトを先端に付
けたドリルビットが特に適していることが判明している
。そのようなドリルビットは典型・的に溝付きの円形断
面である。そのようなドリルビットおよび該ドリルビッ
ト用素材の例が欧州特許公報筒０１６８９５３号に記載
されている。

日本国特許公報第５８／８３７９０号はドリルビット用
の六角形の合成研磨材コンパクトインサートを記載して
いる。これらインサートの横方向寸法はその厚さあるい
は深さ寸法よりはるかに大きい。

［発明の要約］ 本発明によれば、ダイヤモンドあるいは立方晶系窒化ボ
ロンコンパクトを結合炭化物裏打ちに接着させ、かつ両
側の各々に大きな平坦面を有する合成研磨材コンパクト
を提供し、前記平坦面に対して垂直の平面に沿って、一
方の平坦面から他方の平坦面まで各切断面が隣接する棒
状材の側面を形成するように切断して多角形の複数の棒
状材をつくり、各棒状材を長手方向に丸めて、丸形であ
って、細長い結合炭化物のロッドに接着されたダイヤモ
ンドあるいは立方晶系窒化ボロンを含み、直径が０．５
から５ミリの範囲であり、直径対長さの比が１：３から
１：２０の、ドリルビット用素材をつくることを含む、
ドリルビット用素材をつくる方法が提供される。

本発明の別の局面によれば、六角形断面であり、細長い
結合炭化物のロッドに接着されたダイヤモンドあるいは
立方晶系窒化ボロンのコンパクトを含み、最大の横方向
寸法が０．５から５ミリの範囲であり、最大の横方向寸
法対長さの比が１：３から１：２０の範囲である、ドリ
ルビットをつくるために使用する棒状材が提供される。

［発明の詳細な説明］ 本発明の方法によりつくられる素材は小さいものであっ
て、例えば繊維強化プラスチツク回路盤のような物品を
穿孔する小径の捩れドリルビットをつくるために使用し
つる。本発明はそのような素材をつくる特に効果的で経
済的な方法を提供する。全体的にディスク状である合成
研磨材コンパクトはその平坦な端面に対して垂直の平面
に沿って切断される。それぞれ多角形である棒状材に合
成コンパクトを切断するということは、各々の切断され
た平面が隣接する棒状材の側面を形成することを意味す
る。そのため（高価な材料である）合成コンパクトを無
駄にすることが極めて少ない。

特に棒状材が六角形の場合にこのことがいえる。

合成研磨材コンパクトの切断は、例えば放電、スパーク
浸食、レーザ光線切断法のように当該技術分野で周知の
切断法を用いて行うことができる。

棒状材は長手方向に丸くされて素材をつくる。

前記の丸め作業はセンタレス研磨により行うことが好ま
しい。センタレス研磨は一方のローラが研磨面を他方の
ローラが弾性面を提供する一対の接触ローラの間で長手
方向に棒状材を送ることを含む。

棒状材が六角形とされると、最大横方向寸法は１から２
．５ミリの範囲であり、最大横方向寸法の棒状材の長さ
に対する比率は１：４から１：１６の範囲であることが
好ましい。

素材の直径は１から２．５ミリの範囲が好ましく、直径
対長さの比は１：４から１：１６の範囲が好ましい。

合成研磨材コンパクトは当該技術分野で周知の方法によ
ってつくることができる。ダイヤモンドあるいは立方晶
系窒化ボロンのコンパクトと、結合炭化物裏打ちとの間
は直接接触されることが好ましい。直接接着とは、別の
材料の層を介装することなく、コンパクトの層が結合炭
化物裏打ちに直接接着されることを意味する。前記の結
合炭化物裏打ちは結合された炭化タングステン、結合さ
れた炭化タルタルムあるいは結合された炭化チタニウム
でよい。裏打ちは結合された炭化タングステンが好まし
い。

本発明の一実施例を添付図面を参照して以下説明する。

第１図を参照すれば、結合炭化物裏打ち１２に直接接触
された研磨材のコンパクトの層１０からなるディスク状
の合成研磨材コンパクトが示されている。結合炭化物の
裏打ちは研磨材のコンパクトの層より極めて厚い。この
合成研磨材のコンパクトは当該技術分野で周知で、かつ
前述した方法に。よりつくればよい。

ドリルビットを製作する上で使用する複数の六角形の棒
状材が前記のディスク状の研磨材のコンパクトから切り
出される。各切断は合成研磨材のコンパクトの平坦な端
面１４．１６に対して垂直方向に行われ、一方の平坦面
から他方の平坦面まで延びる。各切断面１８は隣接する
棒状材の側面を形成することが注目される。このように
つくられた各棒状材は細長い結合炭化物のロッド２２に
接着された研磨材のコンパクト２０から構成される。六
角形の断面は棒状材の全長にわたって延びる。

このようにしてつくられた棒状材はセンタレス研磨を用
いて第２図に示す形状に丸くされる。丸くされた棒状材
は第３図に示すように捩れドリルビットをつくるよう当
該技術分野で周知の方法により溝をつければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複数の六角形の棒状材を切り出す合成研磨材
コンパクトの斜視図、 第２図は本発明によるドリルビット用素材の一実施例の
斜視図、および 第３図は第２図に示ず素材からつくられる捩れドリルビ
ットの斜視図である。 図において、 １０・・・・・・研磨材コンパクト １２・・・・・・炭化物裏打ち １４．１６・・・・・・端面 １８・・・・・・切断面 ２０・・・・・・棒状材 ２２・・・・・・炭化物ロッド

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイヤモンドあるいは立方晶系窒化ボロンのコン
   パクトを結合炭化物裏打ちに対して接着させ、両側の各
   々に大きな平坦面を有する合成研磨材コンパクトを提供
   し、前記平坦面に対して垂直の平面に沿つて、かつ一方
   の平坦面から他方の平坦面まで前記合成研磨材コンパク
   トを切断して、各切断面が隣接する棒状材の側面を形成
   する複数の多角形断面の棒状材をつくり、かつ各棒状材
   を長手方向に丸くして、丸形で、細長い結合炭化物のロ
   ッドに接着したダイヤモンドあるいは立方晶系窒化ボロ
   ンを含み、直径が０．５から５ミリの範囲で、直径対長
   さの比が１：３から１：２０の範囲にあるドリルビット
   用素材をつくることを含むドリルビット用素材をつくる
   方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、各
   素材の直径が１から２．５ミリの範囲であるドリルビッ
   ト用素材をつくる方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法
   において、各素材の直径対長さの比が１：４から１：１
   ６の範囲であるドリルビット用素材をつくる方法。
4. （４）特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
   １項に記載の方法において、前記合成研磨材コンパクト
   の切断をスパーク浸食、放電あるいはレーザ光線切断に
   より行うドリルビット用素材をつくる方法。
5. （５）特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   １項に記載の方法において、前記棒状材がセンタレス研
   磨により丸くされるドリルビット用素材をつくる方法。
6. （６）特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか
   １項に記載の方法において、前記棒状材が六角形である
   ドリルビット用素材をつくる方法。
7. （７）ドリルビットをつくる上で使用する棒状材であつ
   て、六角形断面で、細長い結合炭化物ロッドに接着した
   ダイヤモンドあるいは立方晶系窒化物コンパクトを含み
   、その最大横寸法が０．５から５ミリの範囲であり、最
   大横寸法の長さに対する比が１：３から１：２０の範囲
   であるドリルビットをつくる上で使用する棒状材。
8. （８）特許請求の範囲第７項に記載の棒状材において最
   大横寸法が１から２．５ミリの範囲である棒状材。
9. （９）特許請求の範囲第７項または第８項に記載の棒状
   材において、最大横寸法の長さに対する比が１：４から
   １：１６の範囲である棒状材。