JPS62161902A - Cbnワイヤの製造方法 - Google Patents

Cbnワイヤの製造方法

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JPS62161902A
JPS62161902A JP61002606A JP260686A JPS62161902A JP S62161902 A JPS62161902 A JP S62161902A JP 61002606 A JP61002606 A JP 61002606A JP 260686 A JP260686 A JP 260686A JP S62161902 A JPS62161902 A JP S62161902A
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metal
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Teruyuki Murai
照幸 村井
Yoshihiro Hashimoto
義弘 橋本
Takao Kawakita
川北 宇夫
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Osaka Diamond Industrial Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Osaka Diamond Industrial Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D65/00Making tools for sawing machines or sawing devices for use in cutting any kind of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/18Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
    • B23D61/185Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Powder Metallurgy (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は硬質材料等の切断、研削或いは面取シ加工用の
CBNワイヤ、更に詳しくは表面層に均一かつ強固にC
BN粉末を配列保持する切断並びに研削加工用ワイヤの
製造方法に関する。
(従来の技術) 近年、セラミック等硬質材料、或いはシリコン。
ガリウム砒素等の半導体材料の切断、さらには金属加工
材料の微細通孔内の面取加工などに金属ワイヤを用いる
ことが検討、実施されている。
そして、それに用いるワイヤとしては、従来より非常に
強度の高い高抗張力線材、所謂、ソーワイヤが使用され
ているが、この場合、その切断等の加工はワイヤと被加
工材との間に遊離砥粒を介在せしめ、研削作用は摩擦力
によってのみ行われることから、加工効率が悪いという
問題がある。
また、切断の場合、被切断材とワイヤとの間に高電圧全
かけ、その間での放電によって切断する、所謂、放電ワ
イヤカットと称される方法があるが、この方法では被切
断材が導電性全有する材料のみに限定されるという問題
がある。
そのために最近では線材表面にダイヤモンドの粉末全メ
ッキ法によシコーティングしたダイヤモンドワイヤが新
たに開発され、該ワイヤを用いて表面のダイヤモンド粉
末の研削力によシ効率よく加工する方法が検討され始め
てきたが、この方法においても、主としてOu  メッ
キやN1  メッキによりワイヤ表面に単に付着されて
いるのみのダイヤモンド粉末は付着力が弱く、かつワイ
ヤの表面全周に亘っての均一な配列形成が困難であるこ
とから、通常のダイヤモンド砥石製造技術を応用して、
ダイヤモンドワイヤの製造に際し、NilOu等通常の
ボンド金属粉末にダイヤモンド粉末を混入し該混合材を
ワイヤ表面全周に亘シ焼結固定する方法も想起される所
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記ボンド金属粉末を用い、これに混入
したダイヤモンド粉末全ワイヤの表面全周に亘って焼結
固定せしめることが1確かに理想的な方法ではあるとし
ても、現時点においては、先ず、このような長尺、細物
のワイヤを通常の焼結方法で製造することは側底、不可
能である0いっぽう、現在銅やアルミ被覆鋼線等のよう
な二重構造の線は一般的に用いられているが、本発明が
目的とするような(CBN+金属ト金属全1線る二重構
造鋼線であるとして従来の二重構造線製造技術をそのま
ま適用し製線するとしても、例えば伸線工程においてC
BN粉末は伸線用ダイスを甚しく攻撃して摩耗せしめる
ことから1実用的にみて従来技術による伸線加工は不可
能である。
更にまた、従来のメッキ法によシなるダイヤモンドワイ
ヤを用いての切断並びに研削加工時において、被加工材
が鉄系材料の場合にはワイヤ表面のダイヤモンド粉末と
鉄との間での反応が生じ易く、加工し難いという根本的
な問題があり、ダイヤモンド粉末を用いて加工を継続し
た場合ダイヤモンド粉末は急速に摩滅してその用をなさ
なくなシ、経済性の点よシ使用に耐えない◎ 本発明は、以上の点に鑑み、更にOEN粉末の効果的な
付着手段を見出すことにより、前記ワイヤの表面層内に
均一かつよシ強固にCBN粉末を配役保持する切断並び
に研削加工用ワイヤを容易に製造することができる新規
な方法を提供することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するための本発明の手段を、実施例に
対応する第1〜3図全層いて説明すると、本発明は、切
断並びに研削加工用ワイヤの製造方法において、先ず、
同種又は異種の金属材料よシなる最外周部(11と中心
部[21との間に間隙(S)’を設けた所要寸法の円筒
状金属体(A)の前記間隙(S)内に、金属粉末(4)
とOB N (0ubiO、Baron 、 Nitr
ide )粉末(31との混合粉末[DJ ’i充填し
てから上記金属体(A]の両端を密閉したものを予め製
造する。
次いで、上記両端を密閉した金属体(Al全押出し、又
は圧延等の熱間加工2施した後、更に冷間加工によって
伸線し所要線径の線材とする。
更に、上記線材の最外層として残存している前記金属体
(4)の最外周部11+金属を研摩、酸洗等によシ除去
することによ多金属粉末(41が焼結された金属層(4
1′内にCBN粉末+31が均一に保持されてなる混合
層(Ill”i線材の最表面層として顕出せしめた第2
図に示すようなCBNワイヤを得るに至る。
第3図(a)は本発明の方法によシ製造されたCBNワ
イヤの表面の金属組織の一例を示す顕微鏡写真である。
(作用) そして、本発明は前記の手段により、本発明に用いる@
1図に示す如き円筒状金属体(Nは容易に製作できるも
のであシ、かつ別構成となる最外周ff1mと中心部(
21であるから、その材質1寸法も各種使用条件に適合
する各種成分の同種、異種金属を用いて適合寸法に形成
することができる。
また、各種使用条件に適合せしめた混合比で予め均質に
混合した各種成分の金属粉末+41とCBN粉末(3)
よりなる混合粉末(功は、金属体(支)の間隙[Sl内
に充填密閉されているので、熱間、冷間加工を通じて充
填時の混合比、均質性全そのまま保持された状態で製線
されることになる。また・混合粉末(D)の全外周には
終始、金属体(A)の最外周部fi+金属が波器した状
態で存在していることから、伸線加工時における伸線用
ダイスは上記最外周部+11金属にのみ接触して延伸す
ることになjj)CBN粉末131と接触することはな
い。
かぐして得られた所要線径の線材は、その最外層が上記
の通り最外周部+I+金属のみであるから、該金属を通
常の研摩、酸洗等によって除去すると、その下層にあっ
たCBN粉末(3)混入の混合層(D3′が線材の最表
面に顕出せしめられることになる。
(実施例) 以下、さらに具体的な実施例について説明する。
第1図は本発明に用いる円筒状金属体囚の構造全示す模
式図で、(aJはその上面図、(b]は同側断面図であ
る。
ここで用いる上記金属体(4)の最外周部(1)及び中
心部(21の素材としては、一般に炭素謂ヲ用いるが、
使用する条件によってはステンレス鋼や銅合金等音用い
てもよく、また最外周部(1)と中心部(21の金属材
料の材質は各々異ってもよい〇 なお、最外周部(1)の厚さや中心部(21の径、或い
は両者間に設ける間隙(S)の幅等は、使用する最終線
材の線径や充填するCBN粉末(31の平均粒度、更に
は金属粉末+41内へのCBN粉末[3)の混合比率に
応じて適合決定される。
また、CBN粉末(31ヲ混合する金属粉末(4)は、
一般にN1  粉末やN1  基合金粉末が用いられて
いるが、これ以外にもQu 粉末やOu  基合金粉末
、又CO粉末やOO基合金粉末など、一般のCBN工具
製造に用いられるボンド金属粉末であってもよい。そし
て、混合粉末(功ヲ充填し終えた金属体囚の間隙(S)
部の両端には適宜蓋材等を用いて蓋止溶接して密閉した
後、通常の押出し、又は圧延等の熱間加工を施し、次い
で冷間伸線加工によって所要の線径の線材とする。
この際、熱間加工中に、内部に充填している金属粉末(
4)が、最外周部H1や中心部[21に拡散するのが好
ましくない場合には最外周部Fi+内面や、中心部+2
1外周に予め銅メ、ツキ等を施して拡散阻止用の層を作
っておきこのメッキ層によシ拡散現象全防止することも
可能である。
以下更に、本発明方法によシO]3Nワイヤ金製造する
実施例を掲げる。
実施例1 第1図に示す円筒状金属体(AJの素材としては最外周
部【11にJ工S−8S41謂材、中心部(21にはJ
工S−8K7鋼材を用いた。このときの円筒状金属体(
4)の寸法としては最外径7011OIIφ、最外周部
Fi+の厚さ5m+n+ 間隙(S)の幅8■である。
該間隙(S)内には純N1  粉末に平均粒度150μ
m のCBN粉末131ヲ体積比で13%混合した混合
粉末(D)を充填した後、金属体(4)の間隙(印部両
端を溶接密閉した。
その後、1050℃で2時間加熱し、押出比15で押出
しを行った。更に熱処理及び冷間伸線加工を繰返し1.
0fiφの線材とした。この時の引張強度は183 /
、!であった。これを濃度35%の塩酸溶液中に15分
間浸漬して線材の最外層として残存している金属体(A
)最外周部fi+の炭素鋼(Ss41)’r溶解除去し
、アルカリ溶液で中和し洗浄した。
このようにして製造したワイヤは鉄系素材の切断並びに
研削加工時において、従来のメッキ法になるダイヤモン
ドワイヤでは表面のダイヤモンド新、−! 粉末が被加工鉄材表面の鉄との反応による激甚な摩滅が
生じ、加工が困難であったのに比し、極めて良好な切断
ならびに研削加工が可能であった。
実施例2 gIJ1図に示す円筒状金属体囚の素材としては最外周
部111に、TlS−8S41鋼材、中心BiK +2
1 ニはJ工S−8K7@材を用いた。このときの円筒
状金属体(A)の寸法としては、最大径70wnφ、最
外周部(1)の淳さ10ffiI+、間隙(330幅4
個である。該間隙【同円には純N1  粉末に平均粒度
15μm のC13N粉末131全体積比で10%混合
した混合粉末(コを充填した後、金属体(4)の間隙(
S)部の両端を溶接密閉した。
その後、1050℃で2時間加熱し押出比15で押出し
を行った。更に熱処理及び冷間伸線加工を繰返し0.2
11!II−の線材とした。このときの引張強度は20
9シ2 であった。こfl、を濃度35%の塩酸溶液中
に20分間浸漬して線材の最外層として残存している金
属体(4)最外周部【11の炭素fM(SS41)’e
溶解除去し、アルカリ溶液で中和し洗浄した。
このようにして製造したワイヤは従来のメッキ法によシ
表面にダイヤモンド粉末を付着した回線径のダイヤモン
ドワイヤに比し・後記第1表の結果よシ明らかなように
CBN粉末(31のワイヤ表面での固着力が強く、切断
スピードを増加させることができると共に著しく寿命の
長いことが明らかとなった。
i1表に上記対比実験結果の一例を示す。
以下余白 第1表 (発明の効果) 本発明は以上説明した如く、使用条件に応じた適合材料
、寸法によシ容易に形成できる円筒状金属体を用い、そ
の間際内に所要の成分−混合比になる金属粉末とCBN
粉末との混合粉末を充填密閉したもので、その最外周部
は金属のみであるから、従来の二重構造線製造技術をそ
のまま適用して加工しても、CBN粉末が伸線用ダイス
を直接政事する等の懸念は全くなく、従来の二重溝造鋼
線と同様に所要線径に至るまで容易に伸線加工すること
が可能となった。
そして、線材の最表面層としてCBN粉末の混入した混
合層を顕出せしめる最終工程においても、通常の研摩、
酸洗処理などを適用することにより、線材表面に残存し
ている金属を容易に除去し得る。
しかも、間隙内に混合粉末を充填密閉した金属体音、そ
のまま直接熱間、冷間伸線加工するものであるから、混
合粉末中の金属粉末が焼結されてなる混合層中には充填
時の混合比そのままにCBN粉末を均質、かつ強固に配
役保持せしめることができ、従来のメッキ法によるワイ
ヤ表面にダイヤモンド粉末が付着されているのみのダイ
ヤモンドワイヤに比し、被加工材が鉄系材料であっても
加工時における砥粒の激甚な摩滅は全く生じないことも
あり・切断速度ヲ速くすることができると共に、ワイヤ
の寿命も著しく延長し得て、極めて優れた切断或いは面
取加工能力を有する切断並びに研削加工用に好適なCB
Nワイヤを容易に製造することができる。
またメッキ法によるものに比し、ベンデングに対するC
BN粉末の把持力も著しく大である。
【図面の簡単な説明】
!1図は本発明に用いる円筒状金属体の購造を示す模・
成因で(alはその上面図、[b)は同側断面図である
口@2図は本発明方法により製造されたCBNワイヤの
概念図全示し、’JIJ3図(a)は該ワイヤ表面の金
属組織の一例を示す顕微鏡写真(倍率40倍)であシ、
第3図(b)は本発明方法による製造途中での線材(研
摩、酸洗処理以前の)断面の金属組織の一例全示す顕微
鏡写真(倍率40倍ンである。 囚・・・円筒状金属体、【S]・・・金属体内の間隙。 (D)・・・混合粉末*  (D)’・・・混合層。 +11・・・金属体の最外周部。 +21・・・金属体の中心部。 +31・・・CBN粉末、(4]・・・金属粉末。 +41’°゛°金属層。 第1回 竿3回 (、a)   、、、 ♂I (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、最外周部と中心部との間に間隙を設けた所要寸法の
    円筒状金属体の前記間隙内に、金属粉末とCBN(Cu
    bic、Boron、Nitride)粉末との混合粉
    末を充填し、次いで前記粉末充填金属体の両端を密閉し
    た後、押出し、又は圧延等の熱間加工、更に冷間加工を
    施して線材となすとともに、該線材の最外層として残存
    する前記金属体の最外周部金属を機械的、化学的方法な
    どにより除去して線材表面に前記金属粉末とCBN粉末
    との混合層を顕出せしめることを特徴とするCBNワイ
    ヤの製造方法。 2、円筒状金属体の最外周部と中心部とが、同種又は異
    種の金属成分よりなる特許請求の範囲第1項記載の切断
    並びに研削加工用CBNワイヤの製造方法。
JP61002606A 1986-01-09 1986-01-09 Cbnワイヤの製造方法 Granted JPS62161902A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243825A2 (en) * 1986-04-17 1987-11-04 Sumitomo Electric Industries Limited Wire incrusted with abrasive grain and method for producing the same
CN102152216A (zh) * 2010-12-27 2011-08-17 长沙岱勒新材料科技有限公司 一种立方氮化硼切割线

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EP0243825A2 (en) * 1986-04-17 1987-11-04 Sumitomo Electric Industries Limited Wire incrusted with abrasive grain and method for producing the same
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