JPWO2018123513A1 - 異形ダイヤモンドダイス - Google Patents

Abstract

異形ダイヤモンドダイスは、多結晶ダイヤモンドを有し、多結晶ダイヤモンドに加工孔が設けられている異形ダイヤモンドダイスであって、加工孔の一辺の長さＤが１００μｍ以下、コーナーＲが２０μｍ以下、ベアリング部を有しベアリング部の表面粗さＳａが０．０５μｍ以下、多結晶ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下である。

Description

この発明は、異形ダイヤモンドダイスに関する。本出願は、２０１６年１２月２６日に出願した日本特許出願である特願２０１６−２５１５７０号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

従来、異形ダイヤモンドダイスは、たとえば特開２００５−２５４３１１号公報（特許文献１）、特開２００３−２２０４０７号公報（特許文献２）、特開２００３−２４５７１１号公報（特許文献３）、実開昭４８−５７５３１号公報（特許文献４）、特開２００８−２９０１０７号公報（特許文献５）、特開２００８−２９０１０８号公報（特許文献６）、特開２００５−１５０３１０号公報（特許文献７）に、多結晶ダイヤモンドは、２０１６年１月・ＳＥＩテクニカルレビュー・第１８８号「革新的超硬質材料の創製〜バインダレスナノ多結晶ダイヤモンド・ナノ多結晶ｃＢＮ〜」（非特許文献１）に開示されている。

特開２００５−２５４３１１号公報 特開２００３−２２０４０７号公報 特開２００３−２４５７１１号公報 実開昭４８−５７５３１号公報 特開２００８−２９０１０７号公報 特開２００８−２９０１０８号公報 特開２００５−１５０３１０号公報

２０１６年１月・ＳＥＩテクニカルレビュー・第１８８号「革新的超硬質材料の創製〜バインダレスナノ多結晶ダイヤモンド・ナノ多結晶ｃＢＮ〜」

本願発明の異形ダイヤモンドダイスは、多結晶ダイヤモンドを有し、多結晶ダイヤモンドに加工孔が設けられている異形ダイヤモンドダイスであって、加工孔の一辺の長さが１００μｍ以下、コーナーＲが２０μｍ以下、ベアリング部を有しベアリング部の表面粗さＳａが０．０５μｍ以下、多結晶ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下である。

図１は、実施の形態１に従った異形ダイヤモンドダイス１０、異形ダイヤモンドダイス１０を構成するダイヤモンド１、ダイヤモンド１を収納するケース２およびそれらの間に介在する焼結合金３の断面図である。 図２は、図１中のダイヤモンド１の正面図である。 図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、図２中のＩＶで囲んだ部分を拡大して示す図である。 図５は、実施の形態２に従った異形ダイヤモンドダイスで用いられるダイヤモンド１の正面図である。 図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

[本開示が解決しようとする課題]
従来の技術では伸線後の線材の表面粗さが粗いという問題があった。

そこでこの発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、伸線後の線材の表面粗さが良好な異形ダイヤモンドダイスを提供することを目的とするものである。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。

本願発明の異形ダイヤモンドダイスは、多結晶ダイヤモンドを有し、多結晶ダイヤモンドに加工孔が設けられている異形ダイヤモンドダイスであって、加工孔の一辺の長さが１００μｍ以下、コーナーＲが２０μｍ以下、ベアリング部の表面粗さＳａが０．０５μｍ以下、多結晶ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下である。

このように構成された異形ダイヤモンドダイスでは、ベアリング部の表面粗さＳａが０．０５μｍ以下、かつ、多結晶ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下であるため、伸線後の線材の表面粗さを小さくすることができる。

好ましくは、リダクション部を有しリダクション部の表面粗さＳａは０．１μｍ以下である。リダクション部の表面粗さＳａが０．１μｍ以下であれば、ベアリング部上流のリダクション部の表面粗さが小さいため、伸線後の線材の表面粗さを小さくすることができる。

好ましくは、リダクション部からベアリング部にかけての加工孔の表面は滑らかな曲面で形成されている。リダクション部からベアリング部にかけての加工孔の表面は滑らかな曲線で形成されているため、線材がスムーズにリダクション部からベアリング部へ流れる。

好ましくは、加工孔の周りの多結晶ダイヤモンドは加工孔の円周方向に連続する単一の多結晶ダイヤモンドである。この場合、加工孔周りの多結晶ダイヤモンドは加工孔の円周方向に連続する単一の多結晶ダイヤモンドであるため、分割されたダイヤモンドと比較して高強度である。その結果、加工孔の精度が高く、伸線後の線材の表面粗さを小さくすることができる。

好ましくは、線材の長手方向に直交する断面において直線部分が含まれる線材の伸線に用いられる。

好ましくは、多結晶ダイヤモンドにおけるバインダの割合は５体積％以下である。バインダの割合が５体積％以下であるため、バインダの割合が少なくなり、多結晶ダイヤモンドの強度が向上する。その結果、加工孔の精度が高く、伸線後の線材の表面粗さを小さくすることができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
＜実施の形態１＞
（全体の構成）
図１は、実施の形態１に従った異形ダイヤモンドダイス１０、異形ダイヤモンドダイス１０を構成するダイヤモンド１、ダイヤモンド１を収納するケース２およびそれらの間に介在する焼結合金３の断面図である。異形線伸線用ダイヤモンドダイスについて図面を用いてその概要を説明する。図１は、ダイスケースに収めて使用できる状態の断面図である。ダイヤモンド１はケース２に収納される。ダイヤモンド１は焼結合金３を用いてケース２に取り付けられている。

図２は、図１中のダイヤモンド１の正面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図２中のＩＶで囲んだ部分を拡大して示す図である。図２から図４で示すように、ダイヤモンド１は、超硬合金製サポートリング４で取り囲まれた多結晶ダイヤモンド５を有する。そして中心部は、伸線されるべき線材が接触しながら通る孔内面６と加工孔７から構成される。孔内面６はさらに細分化されていて、図３にその詳細を示す。孔内面６は順にベル部６ａ、アプローチ部６ｂ、リダクション部６ｃ、ベアリング部６ｄ、バックリリーフ部６ｅ、エクジット部６ｆに分かれており、正面から見た形状が四角形となっている。

加工孔７により形成された孔内面６のうち少なくともベル部６ａからベアリング部６ｄにかけての面は、ダイヤモンドの厚み方向において滑らかな曲面で形成されている。すなわち、ベル部６ａ、アプローチ部６ｂ、リダクション部６ｃ、ベアリング部６ｄの各々が直線的に形成され、各々の境界部分に丸みを設けたものとは異なり、各部位全体が滑らかな曲面で形成される。この曲面は、単一Ｒの曲面または複合Ｒの曲面で形成されており、お互いの境界部は明確には分からない形状になっている。

異形ダイヤモンドダイス１０で伸線加工された後の線材の線径は０．１ｍｍ未満であり、細い線径である。このような極細線を伸線加工する場合に、ベル部６ａからベアリング部６ｄにかけての面が滑らかな曲面で形成されていると、伸線抵抗の大きな変化が無く、極細線であっても断線しにくくなる。また、潤滑材を供給する点においても、滑らかな曲線で形成されていると潤滑条件が良好となる。

加工孔７の周りの多結晶ダイヤモンド５は加工孔７の円周方向に連続する単一の多結晶ダイヤモンドである。加工孔７周りの多結晶ダイヤモンド５は加工孔の円周方向に連続する単一の多結晶ダイヤモンドであるため、分割されたダイヤモンドと比較して高強度である。その結果、加工孔の精度が高く、伸線後の線材の表面粗さを小さくすることができる。

（ベアリング部６ｄの長さ）
ベアリング部６ｄの長さは、ベアリング部６ｄの正面形状が四角形でその四角形の相対する面の距離をＤとした場合に、０．０５Ｄ〜１．０Ｄとすることが好ましい。より効果を大きくするためには、０．０５Ｄ〜０．８Ｄとするのが好ましい。一般に、ベアリング部の長さは、異形ダイヤモンドダイス１０の寿命向上すなわち多結晶ダイヤモンド５の摩耗防止や形状変化防止の点からは長い方が好ましい。しかしながら、極細線を伸線する場合、断線する問題が大きいため、ベアリング部６ｄを長くすることはできない。断線防止のためには、多結晶ダイヤモンド５と線材の接触面積を小さくすることと単位面積あたりの摩擦力を小さくするという二つの点から対策が必要である。そのため、まず線材接触面積を小さくする点からベアリング部６ｄを短くした。これにより摩擦力が低減される。また、滑らかな曲面にすることで接触面積が小さくなり、潤滑材の供給が切れることは防止され、伸線抵抗を安定させることができるので、断線防止効果が極めて大きくなる。さらに、ベアリング部６ｄを研磨加工する場合にも、ベアリング部６ｄの長さが長いと表面粗さの小さい滑らかな面にするのが困難であるが、短いので高精度な研磨加工が可能になり、これによっても伸線抵抗を安定させるという効果が生じる。

（ベアリング部６ｄの表面粗さＳａ）
ベアリング部６ｄの表面粗さＳａが０．０５μｍ以下である必要がある。表面粗さＳａは、ＩＳＯ ２５１７８で定義される。測定範囲は、測定範囲中の山、谷が２０山以上ある範囲とする。測定前処理は有り、傾き補正は有り、ガウシアンフィルタは無しの条件で測定する。ベアリング部６ｄは加工孔７において最も径の小さい部分であり、ベアリング部６ｄの表面粗さが線材の表面粗さと深く関連する。ベアリング部６ｄの表面粗さＳａが０．０５μｍを超えると線材の表面粗さが粗くなる。高精度で長寿命のダイスとするには、ベアリング部６ｄの表面粗さＳａが０．０３μｍ以下であることがより好ましく、０．０１μｍ以下であることが最も好ましい。ベアリング部６ｄの表面粗さＳａは小さければ小さいほど好ましい。ただし、工業生産上、費用対効果を考慮すれば、ベアリング部６ｄの表面粗さＳａは０．００２μｍ以上であることが好ましい。

ベアリング部６ｄの表面粗さＳａを測定するためには、異形ダイスの加工孔７に転写材（たとえば、丸本ストルアス株式会社製、レプリセット）を充填して、加工孔７の表面を転写したレプリカを作製する。このレプリカをレーザ顕微鏡（たとえば、株式会社キーエンス、形状解析レーザ顕微鏡、ＶＫ−Ｘシリーズ）で観察して任意の３か所での表面粗さＳａを測定する。その３か所の表面粗さＳａの平均値をベアリング部６ｄの表面粗さＳａとする。なお、伸線後の線材の表面粗さＳａについても、当該レーザ顕微鏡で表面を観察して任意の３か所での表面粗さＳａを測定する。その３か所の表面粗さＳａの平均値を線材の表面粗さＳａとする。

（リダクション部６ｃの表面粗さ）
好ましくは、リダクション部６ｃの表面粗さＳａは０．１μｍ以下である。リダクション部６ｃの表面粗さＳａが０．１μｍ以下であれば、ベアリング部６ｄ上流のリダクション部６ｃの表面粗さが小さいため、伸線後の線材の表面粗さを小さくすることができる。

高精度で長寿命のダイスとするには、リダクション部６ｃの表面粗さＳａが０．０５μｍ以下であることがより好ましく、０．０３μｍ以下であることが最も好ましい。リダクション部６ｃの表面粗さＳａは小さければ小さいほど好ましい。ただし、工業生産上、費用対効果を考慮すれば、リダクション部６ｃの表面粗さＳａは０．０１μｍ以上であることが好ましい。

リダクション部６ｃの表面粗さは、ベアリング部６ｄの表面粗さと同様の方法で測定する。

（辺の長さおよびコーナー部のＲ）
伸線された線材は、モータの巻線などに使用する。このような用途では、高密度に巻く必要があるため、線材のコーナー部のＲは小さいほど好ましい。そのため、ベアリング部の四角形のコーナー部のＲは、２０μｍ以下としている。コーナー部のＲは小さければ小さいほど好ましい。ただし、工業生産上、費用対効果を考慮すれば、コーナー部のＲは１μｍ以上であることが好ましい。

この実施の形態では、加工孔７が四角形状である場合を示しているが、加工孔７は四角に限られず、三角、六角などの他の多角形であってもよい。線材の長手方向に直交する多断面において、直線部分が含まれることが好ましい。さらに、各辺の長さが異なる場合において、一番長い辺の長さが１００μｍ以下である。一番長い辺の長さに下限は存在しない。ただし、一番長い辺が短すぎる場合には、工業生産上、製造コストが高くなる。そのため、費用対効果を考慮すれば、一番長い辺の長さは５μｍ以上であることが好ましい。

（ダイヤモンド粒径）
コーナー部のＲを小さくするため、さらにベアリング部６ｄの表面粗さＳａを小さくするためには、多結晶ダイヤモンド５を構成するダイヤモンドの粒径が小さくなければならない。ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下の多結晶ダイヤモンド（焼結ダイヤモンド）５を用いる。さらに、ダイヤモンドの平均粒径は線材の表面粗さとも関係し、ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍを超えると、線材の表面粗さが粗くなる。

高精度で長寿命のダイスとするには、ダイヤモンドの平均粒径が３００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることが最も好ましい。ダイヤモンドの平均粒径は小さければ小さいほどよい。ただし、工業生産上、超微粒のダイヤモンド粒子はコスト高であるため、ダイヤモンドの平均粒径は５ｎｍ以上であることが好ましい。

ダイヤモンド粒子の平均粒径を測定するには、多結晶ダイヤモンド５を走査型電子顕微鏡により、５μｍ×５μｍの範囲で、任意の３か所を写真撮影する。写真撮影された画像から、個々のダイヤモンド粒子を抽出し、抽出したダイヤモンド粒子を２値化処理して各ダイヤモンド粒子の面積を算出する。そして、各ダイヤモンド粒子と同じ面積を持つ円を想定し、この円の直径をダイヤモンド粒子の粒径とする。各ダイヤモンド粒子径（円の直径）の算術平均値を平均粒径とする。

（バインダ）
多結晶ダイヤモンド５には、バインダが含まれていてもよい。多結晶ダイヤモンドにおけるバインダの割合は５体積％以下であることが好ましい。高精度で長寿命のダイスとするには、バインダの割合は、３体積％以下であることがより好ましく、バインダが含まれないのが最も好ましい。

バインダの割合を測定するには、上記の「（ダイヤモンド粒径）」の段落で記載したように、多結晶ダイヤモンド５を走査型電子顕微鏡により、５μｍ×５μｍの範囲で、任意の３か所を写真撮影する。写真撮影された画像をAdobe Photoshop等で読み込み、輪郭のトレースから元の画像と合う閾値を算出し、その閾値で２階調化する。この２階調化で白色に写るバインダの面積を計算することができる。なお、ダイヤモンド粒子はグレー、粒界は黒に写る。バインダの面積割合をバインダの体積割合とする。

（異形ダイヤモンドダイス１０の製造方法）
異形ダイヤモンドダイス１０の材料として、焼結ダイヤモンドを準備する。この焼結ダイヤモンドを円柱形状に加工した後、レーザー加工法によって下穴を開ける。次に、放電加工法によって粗加工を行う。次に、ラッピング加工により、仕上げ加工を行う。ラッピング加工法の詳細は以下の通りである。

１）圧延加工法等によって、断面形状が加工孔より小さい長方形で、各コーナー部にＲを付けた、ステンレス線を作製する。

２）上記のステンレス線の長辺を、ダイス穴の１辺に接触させ、ダイヤモンドスラリーを供給しながら、往復運動させ仕上げ加工を行う。残りの３辺についても、同様な方法で仕上げ加工を行う。ラッピング加工時に、ステンレス線は主としてベアリング部を加工する。リダクション部のラッピング量を調整することにより、リダクション部の表面粗さも調整することができる。

＜実施の形態２＞
図５は、実施の形態２に従った異形ダイヤモンドダイスで用いられるダイヤモンド１の正面図である。図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

実施の形態２に従った異形ダイヤモンドダイスのダイヤモンド１ではサポートリングが設けられていない点において、実施の形態１に従ったダイヤモンド１と異なる。

このように構成された実施の形態２に従ったダイヤモンド１においても、実施の形態１に従ったダイヤモンド１と同じ効果がある。

（実施例）
（試料番号１から８）

図１から４で示す形状で、各種の数値を様々に設定した表１で示す試料番号１から８の異形ダイヤモンドダイスを準備した。

試料番号３の異形ダイヤモンドダイスを以下の方法で作成した。まず、レーザー加工法によって多結晶ダイヤモンドに下穴を開け、次に、放電加工法によって粗加工を行った。次に、ラッピング加工により、仕上げ加工を行った。ラッピング加工法では、まず、圧延加工法によって、断面形状が９５μｍ×５０μｍの長方形の各コーナー部にＲ２０μｍの丸みを付けた、ステンレス線を作製した。このステンレス線の９５μｍの辺を、ダイス穴の１辺に接触させ、ダイヤモンドスラリー（粒径０．２μｍのダイヤモンドを含む）を供給しながら、往復運動させ仕上げ加工を行った。残りの３辺についても、同様な方法で仕上げ加工を行った。上記のように仕上げられた異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．０５μｍであった。他の試料番号に関しても、同様の方法で作成した。

一辺が１０５μｍ、材質が銅である四角線を潤滑材中で伸線加工して（伸線速度１０ｍ／分）試験を行った。１時間伸線後の四角線の伸線方向に直角方向の線材の表面粗さを評価した。その結果を表１に示す。

試料番号３で伸線した四角線の表面粗さＳａを１としたとき、表面粗さＳａの相対値が０．８〜１の試料を評価Ａ、表面粗さＳａの相対値が１を超え１．１以下の試料を評価Ｂ、表面粗さＳａの相対値が１．１を超え１．３以下の試料を評価Ｃ、表面粗さＳａの相対値が１．３を超える試料を評価Ｄとした。

表１からは、ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下であれば、好ましい特性（線材の表面粗さがＡまたはＢ）が得られていることが分かった。さらに、リダクション部の表面粗さも線材の表面粗さに影響し、リダクション部の表面粗さが０．１μｍ以下であればより好ましことが分かった。

（試料番号１１から１５）

図１から４で示す形状で、各種の数値を様々に設定した表２で示す試料番号１１から１５の異形ダイヤモンドダイスを準備した。

試料番号１１についてはまず、レーザー加工法によって多結晶ダイヤモンドに下穴を開け、次に、放電加工法によって粗加工を行った。次に、ラッピング加工により、仕上げ加工を行った。ラッピング加工法では、まず、圧延加工法によって、断面形状が１０５μｍ×１０５μｍの正方形の各コーナー部にＲ１５μｍの丸みを付けた、ステンレス線を作製した。このステンレス線をダイス孔の全周に接触させ、ダイヤモンドスラリー（粒径０．２μｍのダイヤモンドを含む）を供給しながら、往復運動させ仕上げ加工を試みたが、ステンレス線の断線が頻発し、仕上げ加工を中断した。異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．１μｍであった。

試料番号１２については、試料番号１１の製造方法において、断面形状が１０３μｍ×１０３μｍの正方形の各コーナー部にＲ１５μｍの丸みを付けた、ステンレス線を用いてラッピング加工をした点が試料番号１１の製造方法と異なる。仕上げ加工においてステンレス線の断線が頻発し、仕上げ加工を中断した。異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．０７μｍであった。

試料番号１３については、レーザー加工法によって多結晶ダイヤモンドに下穴を開け、次に、放電加工法によって粗加工を行った。次に、ラッピング加工により、仕上げ加工を行った。ラッピング加工法では、まず、圧延加工法によって、断面形状が９５μｍ×５０μｍの長方形の各コーナー部にＲ１５μｍの丸みを付けた、ステンレス線を作製した。このステンレス線の９５μｍの辺を、ダイス穴の１辺に接触させ、ダイヤモンドスラリー（粒径０．２μｍのダイヤモンドを含む）を供給しながら、往復運動させ仕上げ加工を行った。残りの３辺についても、同様な方法で仕上げ加工を行った。上記のように仕上げられた異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．０５μｍであった。

試料番号１４，１５については、試料番号１３の製造方法においてダイヤモンドスラリー中のダイヤモンドの粒径を０．２μｍ未満とすることで、ベアリング部の表面粗さＳａを０．０２μｍ、０．０１μｍとした。

伸線条件は、試料番号１から８の伸線条件と同じとした。
試料番号１３で伸線した四角線の表面粗さＲａを１としたとき、表面粗さＳａの相対値が０．８〜１の試料を評価Ａ、表面粗さＳａの相対値が１を超え１．１以下の試料を評価Ｂ、表面粗さＳａの相対値が１．１を超え１．３以下の試料を評価Ｃ、表面粗さＳａの相対値が１．３を超える試料を評価Ｄとした。なお表２中に評価Ｂは存在しなかった。

表２からは、ベアリング部の表面粗さが０．０５μｍ以下であれば好ましい特性が得られていることが分かった。

（試料番号２１から２５）

図１から４で示す形状で、各種の数値を様々に設定した表３で示す試料番号２１から２５の異形ダイヤモンドダイスを準備した。

試料番号２１については、試料番号１１の製造方法において、断面形状が７０μｍ×７０μｍの正方形の各コーナー部にＲ２０μｍの丸みを付けた、ステンレス線を用いてラッピング加工をした点が試料番号１１の製造方法と異なる。仕上げ加工においてステンレス線の断線が頻発し、仕上げ加工を中断した。異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．１μｍであった。

試料番号２２については、試料番号１１の製造方法において、断面形状が７０μｍ×７０μｍの正方形の各コーナー部にＲ１５μｍの丸みを付けた、ステンレス線を用いてラッピング加工をした点が試料番号１１の製造方法と異なる。仕上げ加工においてステンレス線の断線が頻発し、仕上げ加工を中断した。異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．０８μｍであった。

試料番号２３の異形ダイヤモンドダイスを以下の方法で作成した。まず、レーザー加工法によって多結晶ダイヤモンドに下穴を開け、次に、放電加工法によって粗加工を行った。次に、ラッピング加工により、仕上げ加工を行った。ラッピング加工法では、まず、圧延加工法によって、断面形状が６０μｍ×３０μｍの長方形の各コーナー部にＲ１２μｍの丸みを付けた、ステンレス線を作製した。このステンレス線の６０μｍの辺を、ダイス穴の１辺に接触させ、ダイヤモンドスラリー（粒径０．２μｍのダイヤモンドを含む）を供給しながら、往復運動させ仕上げ加工を行った。残りの３辺についても、同様な方法で仕上げ加工を行った。上記のように仕上げられた異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さはＳａは、０．０５μｍであった。

試料番号２４，２５については、試料番号２３の製造方法において、ステンレス線のコーナー部のＲを１０μｍまたは８μｍとし、かつ、ダイヤモンドスラリー中のダイヤモンドの粒径を０．２μｍ未満とすることで、コーナー部のＲを１０μｍ、８μｍとし、ベアリング部の表面粗さμｍＳａを０．０３μｍ、０．０１μｍとした。

一辺が６８μｍ、材質が銅である四角線を潤滑材中で伸線加工して（伸線速度１０ｍ／分）試験を行った。１時間伸線後の四角線の伸線方向に直角方向の線材の表面粗さを評価した。試料番号３３で伸線した四角線の表面粗さを１としたとき、表面粗さＳａの相対値が０．８〜１の試料を評価Ａ、表面粗さＳａの相対値が１を超え１．１以下の試料を評価Ｂ、表面粗さＳａの相対値が１．１を超え１．３以下の試料を評価Ｃ、表面粗さＳａの相対値が１．３を超える試料を評価Ｄとした。なお表３中に評価Ｂは存在しなかった。

表３からは、ベアリング部の表面粗さが０．０５μｍ以下であれば好ましい特性が得られていることが分かった。

（試料番号３１から３５）

図１から４で示す形状で、各種の数値を様々に設定した表４で示す試料番号３１から３５の異形ダイヤモンドダイスを準備した。

試料番号３１の異形ダイヤモンドダイスを以下の方法で作成した。まず、レーザー加工法によって多結晶ダイヤモンドに下穴を開け、次に、放電加工法によって粗加工を行った。次に、ラッピング加工により、仕上げ加工を行った。ラッピング加工法では、まず、圧延加工法によって、断面形状が７５μｍ×４０μｍの長方形の各コーナー部にＲ２０μｍの丸みを付けた、ステンレス線を作製した。このステンレス線の７５μｍの辺を、ダイス穴の１辺に接触させ、ダイヤモンドスラリー（粒径０．２μｍのダイヤモンドを含む）を供給しながら、往復運動させ仕上げ加工を行った。残りの３辺についても、同様な方法で仕上げ加工を行った。上記のように仕上げられた異形ダイヤモンドダイスのベアリング部の表面粗さＳａは、０．０５μｍであった。

試料番号３２から３５については、試料番号３１の製造方法において、コーナー部のＲが１５μｍ、１２μｍ、１０μｍ、８μｍのステンレス線を用いてラッピング加工をした点が試料番号３１の製造方法と異なる。

一辺が８４μｍ、材質が銅である四角線を潤滑材中で伸線加工して（伸線速度１０ｍ／分）試験を行った。１時間伸線後の四角線の伸線方向に直角方向の線材の表面粗さを評価した。

試料番号３３で伸線した四角線の表面粗さＳａを１としたとき、表面粗さＳａの相対値が０．８〜１の試料を評価Ａ、表面粗さＳａの相対値が１を超え１．１以下の試料を評価Ｂ、とした。

表４より、バインダの含有量が５体積％以下であれば、さらに好ましい特性が得られることが分かった。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ダイヤモンド、２ ケース、３ 焼結合金、４ 合金製サポートリング、５ 多結晶ダイヤモンド、６ 孔内面、６ａ ベル部、６ｂ アプローチ部、６ｃ リダクション部、６ｄ ベアリング部、６ｅ バックリリーフ部、６ｆ エクジット部、７ 加工孔、１０ 異形ダイヤモンドダイス。

Claims (6)

1. 多結晶ダイヤモンドを有し、前記多結晶ダイヤモンドに加工孔が設けられている異形ダイヤモンドダイスであって、
   前記加工孔の一辺の長さが１００μｍ以下、コーナーＲが２０μｍ以下、ベアリング部を有し前記ベアリング部の表面粗さＳａが０．０５μｍ以下、前記多結晶ダイヤモンドの平均粒径が５００ｎｍ以下である、異形ダイヤモンドダイス。
2. リダクション部を有し前記リダクション部の表面粗さＳａは０．１μｍ以下である、請求項１に記載の異形ダイヤモンドダイス。
3. 前記リダクション部から前記ベアリング部にかけての前記加工孔の表面は滑らかな曲面で形成されている、請求項２に記載の異形ダイヤモンドダイス。
4. 前記加工孔の周りの前記多結晶ダイヤモンドは前記加工孔の円周方向に連続する単一の前記多結晶ダイヤモンドである、請求項１から３のいずれか１項に記載の異形ダイヤモンドダイス。
5. 線材の長手方向に直交する断面において直線部分が含まれる線材の伸線に用いられる、請求項１から４のいずれか１項に記載の異形ダイヤモンドダイス。
6. 前記多結晶ダイヤモンドにおけるバインダの割合は５体積％以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の異形ダイヤモンドダイス。

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