JPS6294211A - 複合微少径ドリルおよびその製造法 - Google Patents
複合微少径ドリルおよびその製造法Info
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- JPS6294211A JPS6294211A JP14390386A JP14390386A JPS6294211A JP S6294211 A JPS6294211 A JP S6294211A JP 14390386 A JP14390386 A JP 14390386A JP 14390386 A JP14390386 A JP 14390386A JP S6294211 A JPS6294211 A JP S6294211A
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- Japan
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- drill
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- diamond
- composite
- diamond sintered
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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】
近年、ダイヤモンドや高圧相型窒化硼素を焼結した硬質
焼結体が開発され、実用に供されるようになってきてい
る。通常これらの硬質焼結体は第１図に示すような硬質
焼結体層１が超硬合金などよりなる支持部材２に貼り合
わされた構造となっており、この複合構造焼結体が工具
本体に鑞付けにより固着されて用いられている。
焼結体が開発され、実用に供されるようになってきてい
る。通常これらの硬質焼結体は第１図に示すような硬質
焼結体層１が超硬合金などよりなる支持部材２に貼り合
わされた構造となっており、この複合構造焼結体が工具
本体に鑞付けにより固着されて用いられている。
これらの複合硬質焼結体は鑞付はバイトやスローアウェ
イチップ型式のものだけでなく、エンドミルや冶具ポー
ラバイトといった回転切削工具にも使用されている。
イチップ型式のものだけでなく、エンドミルや冶具ポー
ラバイトといった回転切削工具にも使用されている。
さて、テレビなどの家電製品、電気計測器などの電気回
路は一般的にプリント配線されているが、この配線用の
基板の配線用穴あけは超硬合金製の微少径ドリルにより
行われている。
路は一般的にプリント配線されているが、この配線用の
基板の配線用穴あけは超硬合金製の微少径ドリルにより
行われている。
プリント配線基板はエポキシなどの樹脂と銅の薄層との
積層板になっており、穴あけは単に寸法精度が要求され
るだけでなく穴の入口、出口のぼり穴内面にむしれ、焼
付けなど力５ないことなどが要求される。
積層板になっており、穴あけは単に寸法精度が要求され
るだけでなく穴の入口、出口のぼり穴内面にむしれ、焼
付けなど力５ないことなどが要求される。
一方先に述べたように最近複合硬質焼結体が広く使用さ
れるようになってきたが、特にダイヤモンド焼結工具は
銅、アルミニウムなどの非鉄合金やプラスチック類の切
削に多用され、これまで使用されてきた超硬工具の数十
倍乃至数百倍の寿命が得られている。従って樹脂と銅の
積層材であるプリント基板の穴あけ用工具材料としてダ
イヤモンド焼結工具は非常に望ましい材料であると云え
る。
れるようになってきたが、特にダイヤモンド焼結工具は
銅、アルミニウムなどの非鉄合金やプラスチック類の切
削に多用され、これまで使用されてきた超硬工具の数十
倍乃至数百倍の寿命が得られている。従って樹脂と銅の
積層材であるプリント基板の穴あけ用工具材料としてダ
イヤモンド焼結工具は非常に望ましい材料であると云え
る。
一般にダイヤモンド焼結工具が使われているのと同様に
このプリント基板穴あけ用ドリルも第２図に示すように
ドリル刃先にダイヤモンド焼結ブランクを鑞付は固着す
ればよいが、このドリル径が通常３ｍｍ以下であり、か
つ１ｍｍ前後が最も多いため鑞付は面積が非常に小きな
るのが間近である。
このプリント基板穴あけ用ドリルも第２図に示すように
ドリル刃先にダイヤモンド焼結ブランクを鑞付は固着す
ればよいが、このドリル径が通常３ｍｍ以下であり、か
つ１ｍｍ前後が最も多いため鑞付は面積が非常に小きな
るのが間近である。
すなわち通常ダイヤモンド焼結ブランクの鑞付けに用い
ているのは融点が６５０〜７００℃程度の銀源であるが
この鑞付は強度はせん断強度で２０ｋｇ／ ｍｍ’程度
である。この程度の強度ではドリル穴あけ時の切削トル
クによりダイヤモンド焼結ブランクが接合部よりはずれ
てしまう可能性が非常に高いのである。発明者らは実際
に第２図の如きドリルを作成しプリント基板の穴あけテ
ストを行ってみたが、１穴目でブランクがはずれてしま
った。
ているのは融点が６５０〜７００℃程度の銀源であるが
この鑞付は強度はせん断強度で２０ｋｇ／ ｍｍ’程度
である。この程度の強度ではドリル穴あけ時の切削トル
クによりダイヤモンド焼結ブランクが接合部よりはずれ
てしまう可能性が非常に高いのである。発明者らは実際
に第２図の如きドリルを作成しプリント基板の穴あけテ
ストを行ってみたが、１穴目でブランクがはずれてしま
った。
さて鑞材には８秤のものがあり、銀源より更に鑞付は強
度の高い鑞材も存在する。ところが一般に強度の高い鑞
材は融点も高いのが普通でここに問題がある。すなわち
ダイヤモンドは常圧下では元に熱力学的に不安定な物質
で常圧下で温度を上げるとダイヤモンドは黒鉛に変態し
てしまう。特にダイヤモンド焼結体では焼結体に使用し
ている結合金属との反応で７００ｔ：を越えるとこの黒
鉛化が生じ始める。従って使用する鑞材はどうしても７
００℃以下の融点のものでないといけないわけである。
度の高い鑞材も存在する。ところが一般に強度の高い鑞
材は融点も高いのが普通でここに問題がある。すなわち
ダイヤモンドは常圧下では元に熱力学的に不安定な物質
で常圧下で温度を上げるとダイヤモンドは黒鉛に変態し
てしまう。特にダイヤモンド焼結体では焼結体に使用し
ている結合金属との反応で７００ｔ：を越えるとこの黒
鉛化が生じ始める。従って使用する鑞材はどうしても７
００℃以下の融点のものでないといけないわけである。
本発明はこのような従来方法を改良し、長寿命で安定し
た複合微少径ドリルを提供するものである。
た複合微少径ドリルを提供するものである。
すなわち、本発明はダイヤモンドを７０容量％以上含む
ダイヤモンド焼結体を刃先に固着した複合微少径ドリル
に於て、刃先のダイヤモンド焼結ブランクとドリル本体
との接合が電子ビーム溶接により行われていることを特
徴とする複合微少径ドリルである。
ダイヤモンド焼結体を刃先に固着した複合微少径ドリル
に於て、刃先のダイヤモンド焼結ブランクとドリル本体
との接合が電子ビーム溶接により行われていることを特
徴とする複合微少径ドリルである。
電子ビーム溶接はよく知られているように真空中で電子
ビームを発射し、溶接部にビームを照射し電子ビームの
エネルギーにより溶接部を加熱溶融して溶接するもので
ある。
ビームを発射し、溶接部にビームを照射し電子ビームの
エネルギーにより溶接部を加熱溶融して溶接するもので
ある。
この時の照射ビーム径は０．５ｍｍ以下に絞ることがで
きるので殆んど溶接部のみをスポット的に加熱すること
ができる。しかも電子ビームのエネルギー密度は非常に
高いのでごく短時間で溶接することができる。更に電子
ビーム溶接では溶接したい部材同志を直接成いは部材の
間にＮ１薄板などのフィラーを抑大して溶接するが、い
づれにしても溶接したい部材そのものを溶融して接合す
るので接合強度はほぼ溶接部材そのものの強度が得られ
る。
きるので殆んど溶接部のみをスポット的に加熱すること
ができる。しかも電子ビームのエネルギー密度は非常に
高いのでごく短時間で溶接することができる。更に電子
ビーム溶接では溶接したい部材同志を直接成いは部材の
間にＮ１薄板などのフィラーを抑大して溶接するが、い
づれにしても溶接したい部材そのものを溶融して接合す
るので接合強度はほぼ溶接部材そのものの強度が得られ
る。
すなわち、電子ビーム溶接を用いれば硬質焼結体の温度
を殆んど上昇させることなく高強度の接合を行うことが
できるのである。
を殆んど上昇させることなく高強度の接合を行うことが
できるのである。
以下実施例により説明する。
第３図は本発明に基づ〈実施例である。
超硬合金よりなるドリル本体（３）の先端にダイヤモン
ド焼結ブランク（１＋２）を接合面１１で電子ビームに
より接合した。この後φ１ｍｍのドリルの形状に研削加
工した後、プリント基板穴あけテストを行った。
ド焼結ブランク（１＋２）を接合面１１で電子ビームに
より接合した。この後φ１ｍｍのドリルの形状に研削加
工した後、プリント基板穴あけテストを行った。
ドリル回転数は６万ｒｐｍ 、送りは０．０５ｍｍ／
ｒｅｖの条件で３枚重ねのプリント基板の穴あけを行っ
たところ、同一形状の超硬ｋｌＯ相当合金製のドリルは
３０００ヒツトでかなりばりが出るようになったのに対
し、本発明のダイヤモンド焼結ブランクを刃先に固着し
た複合微少径ドリルは１００．０００ヒツトでほぼ超硬
ドリルと同様の穴あけ状態になった。
ｒｅｖの条件で３枚重ねのプリント基板の穴あけを行っ
たところ、同一形状の超硬ｋｌＯ相当合金製のドリルは
３０００ヒツトでかなりばりが出るようになったのに対
し、本発明のダイヤモンド焼結ブランクを刃先に固着し
た複合微少径ドリルは１００．０００ヒツトでほぼ超硬
ドリルと同様の穴あけ状態になった。
第１図は本発明に刃先となるダイヤモンド焼結体ブラン
クの構造を示す斜視図、第２図は本発明の実施例を示す
複合微少ドリルの正面図である。 １：硬質焼結住居 ２：支持部材３ニトリル本
体 １１：接合面４″・・′覧 代理人 弁理士 上 代 哲 司 ・く−１゛ 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 手続補正書 １、事件の表示 昭和６１年 特許願 第１４３９０３号３、補正をする
者 事件との関係 特 許 出 願 人任 所
大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称（２＋３）
住友電気工業株式会社社 長 川 上
哲 部 ４、代理人 住 所 大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友
電気工業株式会社内 （電話０６−４６１−１０３１） 氏 名（７８８１） 弁理士 上 代 哲 司
１１．１′ コ ５、補正命令の日付 自発補正 つ 範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明の
欄及び図面。 ８゜ ＝ 補正の内容 ｆｉ＋ 願書中、発明の名称を「複合微少径ドリルお
よびその製造法」に訂正する。 （２） 明細書中、発明の名称を「複合微少径ドリル
および（４） 明細書中、第３頁第６行目の次に以下
の文章を挿入する。 「本願は、上記のように望ましいことがわかっている第
１図に示すようなダイヤモンド焼結体を複合微少径ドリ
ルに通用するために、種々の検討を加えた結果得られた
ものである。 叩ち、ダイヤモンド焼結体は、超高圧容器の中で作られ
、ダイヤモンド層の厚みは通常２１以下であり、その下
の支持部材は２〜３ｍｌ１１程度の通常は超硬合金が使
用されている。これを工具として使用する場合には、銀
ろう等で工具本体に接合される。そして、切削時の主応
力は接合面に対して、はぼ垂直にかかるように設計され
ること、および接合面積が実際に切削する部分の面積よ
りはるかに大きく設計されているために、銀ろう等の接
合で充分な接合強度を得る二とができるのである。 またダイヤモンド焼結体を用いたドリルは１本願前にも
種々知られているが、そのようなドリルの径は大部分が
１０−１以上である。そうして、ダイヤモンド焼結体に
おいて、ダイヤモンド焼結体層と支持部材の接合面に垂
直に切削応力がかかるよう種々工夫がなされており、例
えば第３図、第４図に示すような構造のものが知られて
いる。 しかしながら、直径が３１以下の複合微少径ドリルにお
いては、このような構造を持たせることは、加工上極め
て困難であり、このような方法を複合微少径Ｉ゛リル通
用することはむずかしい。 このような問題点を解決するために、本願第１図に示す
ような構造に到達したものである０本願のような複合微
少径ドリルに於いては、その外周全面で切削するために
、接合部にかかるシャアーは大変大きなものとなる。こ
れを解決するためには、接合部の強度を従来のダイヤモ
ンド焼結体と工具本体との接合強度の２倍以上に増加さ
せる必要が生じたのである。このような問題は、従来の
ダイヤモンド焼結体には全くながったのである。 そうして、その主な問題点としては、第１は既述した通
り接合強度が従来の方法では不足していることである。 これを解決するためには、高融点のろう材を用いなけれ
ばならないが、これを通常の切削工具等に用いる方法で
加熱すれば、ダイヤモンド焼結体部の温度が７００°Ｃ
以上となりダイヤモンドから切削工具として全く役に立
たない黒鉛に変態してしまう。これが第２の問題点であ
る。」 （５） 同書、第６頁第１１行目の次に以下の文章を
挿入する。 「即ち、本願でｉｌられた複合微少径ドリルは従来の超
硬合金製のドリルに対して、約３０倍の寿命を示すもの
であり、その効果は非常に大きなものなのである。」（
６）同書、第６頁第１５行目の次に以下の文章を挿入す
る。 「第３図は従来のドリルの正面図であり、第４図は切刃
側から見た図面である。」 （７）図１ｔｎ、第３図および第４図を別紙の通り追加
する。 特許請求の範囲 ［（１）ダイヤモンドを７０容全％以上含むダイヤモン
ド焼結体を刃先に固着した直径３ｍｍ以下の複合微少径
ドリルに於いて、刃先のダイヤモンド焼結ブランクとド
リル本体とが電子ビーム溶接によりドリル本体の軸にほ
ぼ垂直にフィラーを介して接合された仝友を特徴とする
複合微少径ドリル。 （２） 前記複合微少径ドリルのドリル径が直径１ｍ
ｍ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の複合微少径ドリル。 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 複合微少径ドリル ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人任 所
大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称（２１３）
住友電気工業株式会社社 長 川 上 哲
部 ４、代理人 住 所 大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友
電気工業株式会社内 （電話０６−４６１−１０３１） 氏 名（７８８１） 弁理士 上 代 哲 司
５゜６、補正の対象 明細書および図面 ７、補正の内容 願書に最初に添付した明細書及び図面の浄書（内容に変
更なし）を別紙の通り提出する。
クの構造を示す斜視図、第２図は本発明の実施例を示す
複合微少ドリルの正面図である。 １：硬質焼結住居 ２：支持部材３ニトリル本
体 １１：接合面４″・・′覧 代理人 弁理士 上 代 哲 司 ・く−１゛ 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 手続補正書 １、事件の表示 昭和６１年 特許願 第１４３９０３号３、補正をする
者 事件との関係 特 許 出 願 人任 所
大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称（２＋３）
住友電気工業株式会社社 長 川 上
哲 部 ４、代理人 住 所 大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友
電気工業株式会社内 （電話０６−４６１−１０３１） 氏 名（７８８１） 弁理士 上 代 哲 司
１１．１′ コ ５、補正命令の日付 自発補正 つ 範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明の
欄及び図面。 ８゜ ＝ 補正の内容 ｆｉ＋ 願書中、発明の名称を「複合微少径ドリルお
よびその製造法」に訂正する。 （２） 明細書中、発明の名称を「複合微少径ドリル
および（４） 明細書中、第３頁第６行目の次に以下
の文章を挿入する。 「本願は、上記のように望ましいことがわかっている第
１図に示すようなダイヤモンド焼結体を複合微少径ドリ
ルに通用するために、種々の検討を加えた結果得られた
ものである。 叩ち、ダイヤモンド焼結体は、超高圧容器の中で作られ
、ダイヤモンド層の厚みは通常２１以下であり、その下
の支持部材は２〜３ｍｌ１１程度の通常は超硬合金が使
用されている。これを工具として使用する場合には、銀
ろう等で工具本体に接合される。そして、切削時の主応
力は接合面に対して、はぼ垂直にかかるように設計され
ること、および接合面積が実際に切削する部分の面積よ
りはるかに大きく設計されているために、銀ろう等の接
合で充分な接合強度を得る二とができるのである。 またダイヤモンド焼結体を用いたドリルは１本願前にも
種々知られているが、そのようなドリルの径は大部分が
１０−１以上である。そうして、ダイヤモンド焼結体に
おいて、ダイヤモンド焼結体層と支持部材の接合面に垂
直に切削応力がかかるよう種々工夫がなされており、例
えば第３図、第４図に示すような構造のものが知られて
いる。 しかしながら、直径が３１以下の複合微少径ドリルにお
いては、このような構造を持たせることは、加工上極め
て困難であり、このような方法を複合微少径Ｉ゛リル通
用することはむずかしい。 このような問題点を解決するために、本願第１図に示す
ような構造に到達したものである０本願のような複合微
少径ドリルに於いては、その外周全面で切削するために
、接合部にかかるシャアーは大変大きなものとなる。こ
れを解決するためには、接合部の強度を従来のダイヤモ
ンド焼結体と工具本体との接合強度の２倍以上に増加さ
せる必要が生じたのである。このような問題は、従来の
ダイヤモンド焼結体には全くながったのである。 そうして、その主な問題点としては、第１は既述した通
り接合強度が従来の方法では不足していることである。 これを解決するためには、高融点のろう材を用いなけれ
ばならないが、これを通常の切削工具等に用いる方法で
加熱すれば、ダイヤモンド焼結体部の温度が７００°Ｃ
以上となりダイヤモンドから切削工具として全く役に立
たない黒鉛に変態してしまう。これが第２の問題点であ
る。」 （５） 同書、第６頁第１１行目の次に以下の文章を
挿入する。 「即ち、本願でｉｌられた複合微少径ドリルは従来の超
硬合金製のドリルに対して、約３０倍の寿命を示すもの
であり、その効果は非常に大きなものなのである。」（
６）同書、第６頁第１５行目の次に以下の文章を挿入す
る。 「第３図は従来のドリルの正面図であり、第４図は切刃
側から見た図面である。」 （７）図１ｔｎ、第３図および第４図を別紙の通り追加
する。 特許請求の範囲 ［（１）ダイヤモンドを７０容全％以上含むダイヤモン
ド焼結体を刃先に固着した直径３ｍｍ以下の複合微少径
ドリルに於いて、刃先のダイヤモンド焼結ブランクとド
リル本体とが電子ビーム溶接によりドリル本体の軸にほ
ぼ垂直にフィラーを介して接合された仝友を特徴とする
複合微少径ドリル。 （２） 前記複合微少径ドリルのドリル径が直径１ｍ
ｍ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の複合微少径ドリル。 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 複合微少径ドリル ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人任 所
大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称（２１３）
住友電気工業株式会社社 長 川 上 哲
部 ４、代理人 住 所 大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友
電気工業株式会社内 （電話０６−４６１−１０３１） 氏 名（７８８１） 弁理士 上 代 哲 司
５゜６、補正の対象 明細書および図面 ７、補正の内容 願書に最初に添付した明細書及び図面の浄書（内容に変
更なし）を別紙の通り提出する。
Claims (3)
- （１）ダイヤモンドを７０容量％以上含むダイヤモンド
焼結体を刃先に固着した複合微少径ドリルに於て、刃先
のダイヤモンド焼結ブランクとドリル本体とが電子ビー
ム溶接により直接又はフィラーを介して接合されてなる
ことを特徴とする複合微少径ドリル。 - （２）前記複合微少径ドリルのドリル径が直径３ｍｍ以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の複合微少径ドリル。 - （３）前記複合微少径ドリルのドリル径が直径１ｍｍ以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の複合微少径ドリル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14390386A JPS6294211A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 複合微少径ドリルおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14390386A JPS6294211A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 複合微少径ドリルおよびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6294211A true JPS6294211A (ja) | 1987-04-30 |
| JPS6242728B2 JPS6242728B2 (ja) | 1987-09-09 |
Family
ID=15349750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14390386A Granted JPS6294211A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 複合微少径ドリルおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6294211A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005077587A1 (en) * | 2004-01-16 | 2005-08-25 | Element Six Limited | Diamond bonding |
| KR100933348B1 (ko) | 2009-07-24 | 2009-12-22 | (주)하나마이크로텍 | 마이크로 절삭공구용 초경합금 이종금속 스트레이트 블랭크소재와 이를 이용한 마이크로 드릴의 제작방법 |
| US20200055125A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Star Cutter Company | Cutting tool with protected joint |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP14390386A patent/JPS6294211A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005077587A1 (en) * | 2004-01-16 | 2005-08-25 | Element Six Limited | Diamond bonding |
| KR100933348B1 (ko) | 2009-07-24 | 2009-12-22 | (주)하나마이크로텍 | 마이크로 절삭공구용 초경합금 이종금속 스트레이트 블랭크소재와 이를 이용한 마이크로 드릴의 제작방법 |
| US20200055125A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Star Cutter Company | Cutting tool with protected joint |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6242728B2 (ja) | 1987-09-09 |
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