JPS63300870A - Manufacture of blade - Google Patents

Manufacture of blade

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JPS63300870A
JPS63300870A JP13297787A JP13297787A JPS63300870A JP S63300870 A JPS63300870 A JP S63300870A JP 13297787 A JP13297787 A JP 13297787A JP 13297787 A JP13297787 A JP 13297787A JP S63300870 A JPS63300870 A JP S63300870A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
abrasive grains
explosion
gas
bonding agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP13297787A
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Japanese (ja)
Inventor
Takatoshi Ono
小野 喬利
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Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
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Publication date
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To manufacture a blade in a short time by colliding the abrasive grains and bonding agent in the mixed state onto a blade basic plate by the bomb blast of the combustion gas and melting the bonding agent by the explosion heat. CONSTITUTION:When a blade is formed on the blade shaping surface 15 of a blade basic board 1, the abrasive grain material in the powdered form which is mixed with the abrasive grains and bonding agent is fed into an abrasive grain feeding chamber 7 through a material feeding pipe 14. The mixed gas of acetylene gas and oxygen is fed into an explosion chamber 6 through a combustion gas pipe 13, and ingited by a spark plug 8. The, gas explosion arises in the explosion chamber 6, and the abrasive grain material fed into a barrel 4 is blasted to the blade shaping surface 15 by the bomb blast. Further, since, in this blasting, bonding agent is molten by the exposition heat, the abrasive grains 9 are attached onto the blade shaping surface 15 by the bonding agent.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は爆発溶射法によるブレードの製造方法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for manufacturing a blade by explosive thermal spraying.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ウェーハその他の研削、切断等を行うブレードの製造方
法として、電鋳による方法が知られている。
2. Description of the Related Art As a method for manufacturing blades for grinding, cutting, etc. of wafers, electroforming is known.

この方法は、例えば、第6図に示すように、アルミニウ
ム等のブレード基台1を母型とし、このブレード基台1
のうち砥粒切れ刃の形成部を除いた面を絶縁材2によっ
て被覆し、その後、このブレード基台1を砥粒が混合さ
れている硫酸ニッケル等の電鋳浴液中に浸漬して所要の
電鋳処理を行い、ブレード基台1の表面に砥粒9をNi
等の析出金属とともに電着させる。その後、前記絶縁材
2を除去し、さらに、ブレード基台1の周部3をエツチ
ング等によって浸蝕すればハブタイプのブレードが形成
され、また、ブレード基台1の全体を溶解すれば、砥粒
の電鋳生成物のみからなるブレードが形成されるのであ
る。
In this method, for example, as shown in FIG. 6, a blade base 1 made of aluminum or the like is used as a matrix, and this blade base 1 is
The surface of the blade excluding the part where the abrasive cutting edge is formed is covered with an insulating material 2, and then this blade base 1 is immersed in an electroforming bath liquid of nickel sulfate or the like mixed with abrasive grains to form the necessary parts. Electroforming treatment is performed to apply Ni abrasive grains 9 to the surface of the blade base 1.
Electrodeposited together with other precipitated metals. After that, if the insulating material 2 is removed and the peripheral part 3 of the blade base 1 is eroded by etching or the like, a hub-type blade is formed, and if the entire blade base 1 is melted, the abrasive A blade consisting only of the electroformed product is formed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、電鋳によりブレードを製造する方法は、
ブレード基台1に砥粒を電着させるのに多くの時間がか
かり過ぎブレードの価格も高くなってしまうという問題
点がある。また、砥粒を結合する析出金属(母体金属)
がN’is Cus Cr等、イオン化し易い金属に限
られるため、ブレードの使用目的に応じ機械的特性や化
学的特性に優に優れながらイオン化しにくい他の金属を
結合剤(母体金属)として選択することができないとい
う不都合があった。
However, the method of manufacturing blades by electroforming is
There is a problem in that it takes too much time to electrodeposit the abrasive grains on the blade base 1, and the price of the blade also increases. In addition, the precipitated metal (base metal) that binds the abrasive grains
is limited to metals that are easily ionized, such as N'is Cus Cr, so other metals that have excellent mechanical and chemical properties but are difficult to ionize may be selected as the binder (base metal) depending on the intended use of the blade. The problem was that I couldn't do it.

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、ブレードの使用目的に応じて母
体金属を任意に選択でき、さらに、ブレードの製造時間
の短縮を図って安価にブレードを製造できるブレードの
製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to make it possible to arbitrarily select the base metal depending on the intended use of the blade, and to shorten the manufacturing time of the blade so that it is inexpensive. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a blade that can manufacture a blade.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
ている。すなわち、本発明のブレードの製造方法は、爆
発室を備えた銃身の銃口にブレード基台を対向させると
ともに、この銃身内に砥粒と結合剤を供給し、その一方
において爆発室には燃焼ガスを供給し、この燃焼ガスを
爆発室内で燃焼爆発させることによって前記砥粒を結合
剤とともにブレード基台の表面に溶射して切れ刃となる
砥粒層を形成することを特徴として構成されている。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, in the method for manufacturing a blade of the present invention, a blade base is opposed to the muzzle of a gun barrel equipped with an explosion chamber, and abrasive grains and a binder are supplied into the barrel, while combustion gas is supplied to the explosion chamber. The combustion gas is combusted and exploded in an explosion chamber to spray the abrasive grains together with a binder onto the surface of the blade base to form an abrasive grain layer that will become the cutting edge. .

〔作 用〕[For production]

上記のように構成されている本発明において、ブレード
の製造に際しては、まず、銃口に対向させてブレード基
台を配置し、銃身内に砥粒と母体金属としてのパウダー
状の結合剤を混合状態で供給する。その一方において、
爆発室内にアセチレンガス等、所望の燃焼ガスを供給し
て点火すれば、爆発室内でガス爆発がおこり、その爆風
(衝撃波)によって砥粒と結合剤がブレード基台に衝突
するとともに、爆発熱によって結合剤が溶融し、切れ刃
となる砥粒をブレード基台に結合状態で溶射することが
可能となるものである。
In the present invention configured as described above, when manufacturing the blade, first, the blade base is placed opposite the gun muzzle, and the abrasive grains and the powdered binder as the base metal are mixed in the gun barrel. Supplied with On the other hand,
If a desired combustion gas such as acetylene gas is supplied into the explosion chamber and ignited, a gas explosion will occur inside the explosion chamber, and the blast (shock wave) will cause the abrasive grains and binder to collide with the blade base, and the explosion heat will cause the abrasive grains and binder to collide with the blade base. The binder melts and the abrasive grains that form the cutting edge can be thermally sprayed onto the blade base in a bonded state.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図には本発明の一実施例を示す構成が示されている。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows a configuration showing one embodiment of the present invention.

図において、銃身4の内部は連通穴部5を介して爆発室
6と砥粒供給室7とに区画されており、爆発室6の側壁
には互いに対向させてスパークプラグ8と、ガス供給管
10が配設されている。このガス供給管10にはロータ
リーバルブ11が固定されており、さらに、このロータ
リーバルブ11には清掃用ガス管12と、燃焼用ガス管
13とが設けられ、ロータリーバルブ11のバルブ操作
によりガス管12.13のいずれか一方とガス供給管1
0とを連通できるようになっている。また、銃身4の基
端側壁面には材料供給管14が挿通しており、この材料
供給管14の先端は爆発室6を通って連通穴部5を貫通
し材料供給室7内に伸張している。
In the figure, the inside of the gun barrel 4 is divided into an explosion chamber 6 and an abrasive grain supply chamber 7 through a communication hole 5. On the side wall of the explosion chamber 6, a spark plug 8 and a gas supply pipe are arranged facing each other. 10 are arranged. A rotary valve 11 is fixed to this gas supply pipe 10. Further, this rotary valve 11 is provided with a cleaning gas pipe 12 and a combustion gas pipe 13. 12. Either one of 13 and gas supply pipe 1
0 can be communicated with. Further, a material supply pipe 14 is inserted through the proximal wall surface of the gun barrel 4, and the tip of this material supply pipe 14 passes through the explosion chamber 6, penetrates the communication hole 5, and extends into the material supply chamber 7. ing.

一方、銃身4の銃口側には該銃口と一定の間隔を介して
対向するブレード基台1が図示されていない保持具を介
して配置されている。このブレード基台1はアルミニウ
ム等の材料によって形成され、前記銃口との対向面、つ
まりブレード形成面15の中央部は金属板等からなるマ
スク20で覆われている。
On the other hand, a blade base 1 is disposed on the muzzle side of the gun barrel 4 and faces the muzzle at a fixed distance via a holder (not shown). The blade base 1 is made of a material such as aluminum, and the surface facing the muzzle, that is, the central portion of the blade forming surface 15, is covered with a mask 20 made of a metal plate or the like.

かかる状態で、ブレード形成面15にブレードを形成す
る場合は、図示されていない材料供給装置を駆動してダ
イヤモンド、CBN等の砥粒とニッケル、タングステン
、コバルト等の結合剤(母体金属)とを混合してなるパ
ウダー状の砥粒材料を材料供給管14を通して、砥粒供
給室7内に送り込む。その一方でロータリーバルブ11
を回動操作し、ガス供給管10と燃料用ガス管13とを
連通し、図示されていない燃焼タンク等からアセチレン
と酸素との混合ガスを燃焼ガスとして燃焼用ガス管13
を通して爆発室6に送り込む。
When forming a blade on the blade forming surface 15 in such a state, a material supply device (not shown) is driven to feed abrasive grains such as diamond or CBN and a binder (base metal) such as nickel, tungsten, or cobalt. The powdered abrasive grain material obtained by mixing is fed into the abrasive grain supply chamber 7 through the material supply pipe 14. On the other hand, rotary valve 11
The gas supply pipe 10 and the fuel gas pipe 13 are connected by rotating the gas supply pipe 10 and the fuel gas pipe 13, and a mixed gas of acetylene and oxygen is used as combustion gas from a combustion tank (not shown) to the combustion gas pipe 13.
and send it into the explosion chamber 6 through the

この状態でスパークプラグ8を点火することにより、爆
発室6内でガス爆発が起こり、銃身4内に送り込まれた
砥粒材料は爆風(衝撃波)によってブレード形成面15
に吹き付けられる。この吹き付けに際し、爆発の熱によ
って結合剤が溶融(あるいは半溶融)するから(砥粒は
溶融しない)砥粒9はタングステン等の結合剤によって
ブレード形成面に付着し、いわゆるブレードの溶射形成
が行われるのである。この場合、爆風の温度は燃焼ガス
成分の混合割合、連通穴部5の大きさ、爆発室6の容積
等積々の条件によって影響を受けるが、これらの条件は
砥粒が熔融せず結合剤のみが溶融(あるいは半溶融)す
る温度となるように、使用する結合剤の種類に応じて適
切に設定することになる。
By igniting the spark plug 8 in this state, a gas explosion occurs in the explosion chamber 6, and the abrasive material sent into the gun barrel 4 is blasted (shock wave) to the blade forming surface 15.
sprayed on. During this spraying, the heat of the explosion melts (or semi-melts) the binder (the abrasive grains do not melt), so the abrasive grains 9 are attached to the blade forming surface by the binder such as tungsten, resulting in so-called thermal spray formation of the blade. It will be destroyed. In this case, the temperature of the blast wave is influenced by various conditions such as the mixing ratio of the combustion gas components, the size of the communication hole 5, and the volume of the explosion chamber 6, but these conditions are such that the abrasive grains do not melt and the binder The temperature must be set appropriately depending on the type of binder used so that only the binder is melted (or semi-melted).

本実施例における爆発溶射では、1回の爆発によって砥
粒溶射層の厚みが約5μ形成され、この爆発を繰り返す
ことにより、所望厚のブレードが形成されるのである。
In the explosive thermal spraying in this embodiment, the thickness of the abrasive sprayed layer is approximately 5 μm by one explosion, and by repeating this explosion, a blade with a desired thickness is formed.

この砥粒の溶射形成に際しては、第1図に示すように、
銃口径よりも小径のブレード基台1を銃口に対して固定
的に配置し、該基台1の同一場所に繰り返し砥粒を溶射
積層していく方法も可能であるが、ブレード基台1の径
が銃口よりも大きい等の場合には、第2図および第3図
に示すように、ブレード基台1を銃口に対して、相対的
に回転移動あるいはそれに加えて上下(あるいは水平)
移動(概念的には直径方向の移動)できるように配置し
、1回の爆発ごと、あるいは所定回数の爆発ごとにブレ
ード基台1を少しずつ回転あるいはそれに加えて上下(
水平)移動し、溶射位置18を順次ずらしてゆくことに
よって厚みむらのない溶射砥粒層を形成することができ
る。このブレード基台1の移動はコンピュータ制御によ
ればより正確に行うことができ、また、場合によっては
、溶射層の厚みを検出するセンサを備え、このセンサの
検出情報をコンピュータに取り込んで前記ブレード基台
1の移動制御を行う。
When spraying the abrasive grains, as shown in Figure 1,
It is also possible to place a blade base 1 with a diameter smaller than the gun caliber fixedly relative to the gun muzzle and repeatedly spray and deposit abrasive grains on the same location on the base 1. If the diameter is larger than the muzzle, as shown in Figs. 2 and 3, the blade base 1 may be rotated relative to the muzzle, or in addition, moved vertically (or horizontally).
The blade base 1 is arranged so that it can be moved (conceptually, diametrically), and the blade base 1 can be rotated little by little for each explosion or a predetermined number of explosions, or in addition, it can be moved up and down (
By moving horizontally) and sequentially shifting the spraying position 18, a sprayed abrasive grain layer with an even thickness can be formed. This movement of the blade base 1 can be carried out more accurately by computer control, and in some cases, a sensor for detecting the thickness of the sprayed layer is provided, and the detected information of this sensor is input into the computer to control the blade base 1. Controls the movement of the base 1.

前記繰り返しの爆発に際しては所望爆発回数ごとに、本
実施例では1圃場発ごとに清掃用ガス管12から銃身4
内に窒素ガスを導入して室内の清掃を行い、次の爆発に
備えている。
In the case of the above-mentioned repeated explosions, the gun barrel 4 is removed from the cleaning gas pipe 12 for each desired number of explosions, in this embodiment, for each field.
Nitrogen gas is introduced into the interior to clean the interior and prepare for the next explosion.

ところで、前記砥粒層が形成されたブレード基台1をエ
ツチング液に浸漬し、従来例と同様に、該基台1の周部
3を浸触すれば、ブレード基台1の端縁から砥粒切れ刃
16が突出し、いわゆるハブタイプのブレードを形成で
きる。また、この場合、例えば第4図に示すようなブレ
ード基台1の全体を溶解すれば、砥粒9のみからなるブ
レードが形成されることになる。
By the way, if the blade base 1 on which the abrasive grain layer is formed is immersed in an etching solution and the peripheral part 3 of the base 1 is touched as in the conventional example, the abrasive will be removed from the edge of the blade base 1. The grain cutting edge 16 protrudes and can form a so-called hub type blade. Further, in this case, for example, if the entire blade base 1 as shown in FIG. 4 is melted, a blade consisting only of abrasive grains 9 will be formed.

なお、上記実施例ではブレード基台1の側面をブレード
形成面15としているが、これと異なり周面17をブレ
ード形成面15とすれば、第5図に示すように、該周面
17に砥粒9を盛った格好のブレードを形成できる。
In the above embodiment, the side surface of the blade base 1 is used as the blade forming surface 15, but if the peripheral surface 17 is used as the blade forming surface 15, as shown in FIG. It is possible to form a beautiful blade with grains 9.

また、本実施例では燃焼ガスとしてアセチレンと酸素の
混合ガスを使用したが、例えば、プロパンガスと空気と
の混合ガス等、アセチレン以外のガスを酸素や空気と混
合して使用することも可能であり、また、銃身4内の空
気を利用し、空気(酸素)を含まないアセチレンその他
のガスを燃焼ガスとして使用してもよい。
Furthermore, although a mixed gas of acetylene and oxygen was used as the combustion gas in this example, it is also possible to use a gas other than acetylene mixed with oxygen or air, such as a mixed gas of propane gas and air. Alternatively, the air inside the gun barrel 4 may be utilized and acetylene or other gas that does not contain air (oxygen) may be used as the combustion gas.

さらに、本実施例では、1回の爆発によって約5μの溶
射層を得るようにしているが、この溶射層の厚みは供給
材料の供給量を調節することにより任意に可変設定でき
るものであ−る。
Furthermore, in this example, a sprayed layer of about 5 μm is obtained by one explosion, but the thickness of this sprayed layer can be set arbitrarily by adjusting the amount of supplied material. Ru.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上説明したように爆発溶射によりブレードを
形成するものであるから、爆発の繰り返しによって次々
に砥粒の溶射層を積層形成でき、従来の電鋳方法に比べ
極めて短時間のうちにブレードの製造を行うことが可能
となる。これに伴ない必然的にブレードの価格を大幅に
低減することも可能となる。また、母体金属としての結
合剤の種類も限定されることがないから、ブレードの使
用目的に応じて最適の結合剤を選択でき、ブレードの性
能をさらに向上することができる。
As explained above, since the present invention forms the blade by explosive thermal spraying, the thermal sprayed layers of abrasive grains can be formed one after another by repeated explosions, and the blade can be formed in an extremely short time compared to the conventional electroforming method. This makes it possible to manufacture Along with this, it is also possible to significantly reduce the price of the blade. Furthermore, since the type of binder used as the base metal is not limited, the optimum binder can be selected depending on the intended use of the blade, and the performance of the blade can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は第1
図と異なる砥粒の溶射例を示す断面図、第3図は第2図
の砥粒溶射例における溶射位置の移動状態を示す説明図
、第4図は砥粒のみのブレードの製造例を示す説明図、
第5図はさらに他の種類のブレード製造例を示す説明図
、第6図は従来の電鋳方法によるブレードの製造例を示
す説明図である。 1・・・ブレード基台、2・・・絶縁剤、3・・・周部
、4・・・銃身、5・・・連通穴部、6・・・爆発室、
7・・・砥粒供給室、8・・・スパークプラグ、9・・
・砥粒、10・・・ガス供給管、11・・・ロータリー
バルブ、12・・・清掃用ガス管、13・・・燃焼用ガ
ス管、14・・・材料供給管、15・・・ブレード形成
面、16・・・砥粒切れ刃、17・・・周面、18・・
・溶射位置、20・・・マスク。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
A cross-sectional view showing an example of thermal spraying using abrasive grains different from the figure; Figure 3 is an explanatory diagram showing the movement of the spraying position in the example of thermal spraying of abrasive grains in Figure 2; Figure 4 shows an example of manufacturing a blade using only abrasive grains. Explanatory diagram,
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of manufacturing another type of blade, and FIG. 6 is an explanatory view showing an example of manufacturing a blade by a conventional electroforming method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Blade base, 2... Insulating agent, 3... Surrounding part, 4... Gun barrel, 5... Communication hole part, 6... Explosion chamber,
7... Abrasive grain supply chamber, 8... Spark plug, 9...
- Abrasive grains, 10... Gas supply pipe, 11... Rotary valve, 12... Cleaning gas pipe, 13... Combustion gas pipe, 14... Material supply pipe, 15... Blade Forming surface, 16... Abrasive cutting edge, 17... Surrounding surface, 18...
・Spraying position, 20...mask.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  爆発室を備えた銃身の銃口にブレード基台を対向させ
るとともに、この銃身内に砥粒と結合剤を供給し、その
一方において爆発室には燃焼ガスを供給し、この燃焼ガ
スを爆発室内で燃焼爆発させることによって前記砥粒を
結合剤とともにブレード基台の表面に溶射し切れ刃とな
る砥粒層を形成することを特徴とするブレードの製造方
法。
A blade base is placed to face the muzzle of a gun barrel equipped with an explosion chamber, and abrasive grains and a binder are supplied into this barrel, while combustion gas is supplied to the explosion chamber, and this combustion gas is A method for manufacturing a blade, characterized in that the abrasive grains are thermally sprayed together with a binder onto the surface of a blade base by combustion and explosion to form an abrasive grain layer that becomes a cutting edge.
JP13297787A 1987-05-28 1987-05-28 Manufacture of blade Pending JPS63300870A (en)

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