JPS637270A - 鋳鉄ボンドダイヤモンド砥石接合部品の製造方法 - 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】 （技術分野） 本発明は、ダイヤモンド砥石を所定の保持部材に接合、
固定せしめてなる部品を製造する方法に係り、特にダイ
ヤモンドの劣化がなく、接合力の強いダイヤモンド砥石
接合部品を有利に製造し得る方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来から、ダイヤモンド砥石は、−般に、所定の保持部
材に接合、固定せしめられた状態において、それぞれの
用途に適用されている。例えば、軸付きダイヤモンド砥
石にあっては、所定形状のダイヤモンド砥石が適当な軸
部材に接合され、そしてかかる軸部材が所定の回転駆動
軸に取り付けられることによって、目的とする研削加工
が行なわれるようになっているのである。

−方、ダイヤモンド砥石は、そのダイヤモンド砥粒を結
合するボンドの種類により、レジンボンドダイヤモンド
砥石、青銅メタルボンドダイヤモンド砥石などと称され
ているが、それら何れの砥石の場合にあっても、砥石と
軸部材の如き保持部材との接合には、接着剤による接合
手法や恨ろう付げによる接合手法が知られており、メタ
ルボンドの一つである鋳鉄ボンドによるダイヤモンド砥
石にあっても、同様な接合手法が採用されている。

しかしながら、かかる従来のダイヤモンド砥石とその保
持部材との接合手法において、接着剤を用いた場合にあ
っては、ダイヤモンド砥石と保持部材との間の接合強度
不足が大きな問題であり、特にかかる接着剤が樹脂を主
体としたものであるために、加工熱などによって、その
接着強度が低下する問題を内在しているのであり、また
銀ろう付けの場合にあっては、ろう付けのために、ダイ
ヤモンド砥石と保持部材との組付体が高温の雰囲気に晒
されることとなるところから、砥石中のダイヤモンド砥
粒の、空気との酸化反応による劣化が、大きな問題とな
っているのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明者らは、かかる従来の問題を悉く
解消すべく鋭意検討した結果、鋳鉄ボンドダイヤモンド
砥石にあっては、その焼結温度と銅ろう付け温度が非常
に近似していることに着目し、その焼結と所定の保持部
材への接合のためのろう付けとを同時処理することによ
り行ない、これによって接合強度の向上とダイヤモンド
の劣化を効果的に解消し得る事実を見い出し、本発明を
完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、ダイヤモンド砥石を所定の保持部
材に接合、固定せしめてなる部品を製造する方法におい
て、ダイヤモンド砥粒にそのボンドとしての鋳鉄粉末を
配合し、そしてそれを成形して得られる所定形状の成形
体を、前記保持部材に組み付け、更にそれら成形体と保
持部材との組付け部位に刷ろう材を付与した後、非酸化
性雰囲気中において、かかる成形体の焼結を行なうこと
により、焼結と同時に前記保持部材に対するろう付け固
定を達成せしめることを特徴とする鋳鉄ボンドダイヤモ
ンド砥石接合部品の製造方法を、その趣旨とするもので
ある。

このように、本発明にあっては、鋳鉄ボンドダイヤモン
ド砥石を与える成形体の焼結温度が１１２５℃〜１１５
０℃程度であり、また銅ろう付けの処理温度が銅（Ｃｕ
）の溶融点＋５０　’Ｃであって、１１３５℃〜１１５
０℃程度であるところがら、かかる成形体の焼結温度と
その焼結によって形成される鋳鉄ボンドダイヤモンド砥
石の銅ろう付け温度が一致することによって、その焼結
とろう付けが同時処理にて効果的に行なわれることとな
るのである。

（発明の具体的構成・実施例） ところで、かかる本発明に従って焼結せしめられ、鋳鉄
ボンドダイヤモンド砥石を与える所定形状の成形体は、
従来と同様にプレス成形などの手法に従って、ダイヤモ
ンド砥粒に鋳鉄粉末を配合せしめてなる混合粉末を、目
的とするダイヤモンド砥石製品形状に対応した形状に成
形することによって得られるものである。なお、この成
形に際して、ダイヤモンド砥粒の粒径、ボンドとしての
鋳鉄粉末の粒径や、それらの配合割合は、目的とするダ
イヤモンド砥石製品の用途に応じて適宜に決定されるも
のであり、またかかる成形体を成形するための混合粉末
中には、必須の成分たるダイヤモンド砥粒や鋳鉄粉末の
他に、必要に応じて、純鉄粉などの金属粉末や他の助剤
などが適宜の割合において配合せしめられていても、何
等差し支えない。

そして、このように、所定の形状に成形して得られた鋳
鉄−ダイヤモンド成形体は、所定の保持部材への接合、
固定のために、かかる保持部材に組み付けられ、更にそ
れら成形体と保持部材との組付け部位（接合部位）に銅
ろう材が付与されることとなる。

例えば、第１図（ａ）、（ｂ）や第２図（ａ）、（ｂ）
には、そのような成形体を保持部材に組み付けてなる組
付体の一例が示されているが−１そのうち、軸付きスト
レート砥石製品を与える組付体を示す第１図（ａ）及び
（ｂ）においては、軸部材Ｉの先端部に円筒状の鋳鉄−
ダイヤモンド成形体２を嵌装せしめ、そしてその軸部材
１の先端の空所に、粉末状の銅ろう材３が収容せしめら
れているのである。また、第２図（ａ）及び（ｂ）に示
されるカップ砥石製品を与える組付体においては、軸部
材１の取付け部の先端面に設けられた、同一円周上に位
置する４個の取付け孔に、それぞれ、円弧形状を呈する
鋳鉄−ダイヤモンド成形体２が嵌め込まれ、そしてそれ
ぞれの成形体２の基部の周りに、針金状乃至はロンド状
の銅ろう材３が配置せしめられている。

次いで、このような、成形体２を軸部材１に組み付け、
そしてその組付け部位に銅ろう材３を付与してなる組付
体は、その軸部材１において、適当な治具に支持されて
立設状態に保持され、そして所定の加熱炉内で、非酸化
性雰囲気、−船釣には還元性雰囲気中において、１１２
５℃〜１１５０℃程度の温度に加熱されて、かかる鋳鉄
−ダイヤモンド成形体２の焼結が行なわれることにより
、その焼結と同時に軸部材ｌに対するろう付け固定も達
成されることとなる。けだし、前述のように、銅ろう材
３のろう付け温度が１１３５°Ｃ〜１１５０℃であって
、成形体２の焼結温度と略−致するからである。

なお、このような組付体の焼結とろう付けの同時処理は
、好適には、そのような組付体を加熱炉の炉芯管内に装
入し、そして該炉芯管を密封した後、該炉芯管内に純水
素ガスを流通せしめて、かかる炉芯管内の雰囲気の露点
を一５０°Ｃ以下とした状態下において、該炉芯管をそ
の周囲から加熱せしめるようにした手法によって、有利
に実施されることとなる。けだし、加熱炉としてチュー
ブ炉などの完全密閉炉を用いると共に、その炉芯管内に
純水素ガスを流通せしめて、その管内雰囲気を一５０℃
以下の露点となるようにすることによって、ダイヤモン
ドの劣化を惹起させることなく、また成形体の保護のた
めのアルミナ粉末などの被覆も必要とすることなく、有
利に焼結操作を進行せしめ得、同時に刷ろう付け処理も
有利に行なわれることとなるからである。

より具体的には、上記の組付体が所定の炉芯管内に装填
された後、かかる炉芯管の開口部が密閉シールされ、そ
の後、窒素ガスの導入などによって炉芯管内の雰囲気が
パージされた後、かかる炉芯管が加熱炉本体の炉体内に
セットされる一方、炉芯管内には窒素ガスに代わって純
水素ガスが流通せしめられ、そしてその管内の雰囲気の
露点が一５０℃以下となるように調整された状態下にお
いて、炉体に装備せしめられたヒータにて加熱して、炉
芯管内の温度を昇温させ、以て１１２５℃〜１１５０℃
程度の温度に加熱、保持せしめるのである。

そして、このような加熱、保持によって、成形体２の焼
結が行なわれ、またその焼結によって得られた鋳鉄ボン
ドダイヤモンド砥石（２）は、軸部材１に対して銅ろう
付けされるのであるが、そのような処理を、上記の如く
炉芯管にて行なった場合にあっては、かかる炉芯管を加
熱処理後、直ちに炉体から取り出し、空気中にて放冷（
急冷）することが出来るところから、焼結体中の鋳鉄組
織のパーライト化（焼ならし）を有利に遂行せしめ得て
、得られる焼結体としての鋳鉄ボンドダイヤモンド砥石
の性能を効果的に向上せしめることが出来るのである。

このようにして得られた鋳鉄ボンドダイヤモンド砥石接
合部品、例えば第１図（ａ）、（ｂ）や第２図（ａ）、
（ｂ）に示される軸付きストレート砥石製品やカップ砥
石製品などにあっては、焼結体である鋳鉄ボンドダイヤ
モンド砥石（２）と保持部材である軸部材１との接合、
固定が銅ろう付けにて行なわれているところから、従来
の接着剤による接合とは異なり、それらの接合部におけ
る接合力不足の問題は、同等発生することがないのであ
り、またろう付けが焼結との同時処理により行なわれる
ものであるところから、ろう付け作業のための高温処理
の影響によって、ダイヤモンド砥石の劣化、より具体的
にはダイヤモンドの酸化劣化の問題も、有利に解消され
得ることとなったのである。

なお、本発明は、上記した具体的態様の他にも、本発明
の趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々なる変更、修正
、改良などを加えた形態において実施され得るものであ
り、そのような実施形態のものが、何れも本発明の範晰
に属するものであることが、理解されるべきである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に従って、目的
とする鋳鉄ボンドダイヤモンド砥石を与える鋳鉄−ダイ
ヤモンド成形体の焼結と、そのようなダイヤモンド砥石
の所定の保持部材に対する接合、固定のための銅ろう付
けとを、同時に行なうようにすることによって、ダイヤ
モンドの劣化がなく、接合力の強い鋳鉄ボンドダイヤモ
ンド砥石接合部品が有利に製造され得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ、軸付きストレート砥石
製品及ｑカップ砥石製品を与える鋳鉄−ダイヤモンド成
形体と軸部材との組付体を示すものであり、それぞれの
図における（ａ）は、そのような組付体の平面図、（ｂ
）はそのような組付体の要部部分断面正面図である。 に軸部材（保持部材） ２：鋳鉄−ダイヤモンド成形体 ３：銅ろう材 第１図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダイヤモンド砥石を所定の保持部材に接合、固定せしめ
   てなる部品を製造する方法において、ダイヤモンド砥粒
   にそのボンドとしての鋳鉄粉末を配合し、そしてそれを
   成形して得られる所定形状の成形体を、前記保持部材に
   組み付け、更にそれら成形体と保持部材との組付け部位
   に銅ろう材を付与した後、非酸化性雰囲気中において、
   かかる成形体の焼結を行なうことにより、焼結と同時に
   前記保持部材に対するろう付け固定を達成せしめること
   を特徴とする鋳鉄ボンドダイヤモンド砥石接合部品の製
   造方法。