KR20050047643A

KR20050047643A - 다이아몬드 막이 증착된 절삭공구 제조 방법

Info

Publication number: KR20050047643A
Application number: KR1020030081390A
Authority: KR
Inventors: 박종극; 백영준; 이욱성; 채기웅
Original assignee: 프리시젼다이아몬드 주식회사
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-05-23
Also published as: KR100556216B1

Abstract

본 발명은 챔버 내에 놓여진 절삭공구의 모재 상에 기상화학증착법을 이용하여 다이아몬드 막을 증착시키는 절삭공구 제조방법에 관한 것으로, 초기에는 바이어스를 인가하지 않으면서 상기 절삭공구의 모재 상에 일정 두께의 다이아몬드 막을 증착시키는 제1 단계, 그리고 절삭공구에 직류 또는 교류 바이어스를 인가하면서 상기 일정 두께로 증착된 다이아몬드 막 위로 다이아몬드 막을 증착시키는 제2 단계를 거치도록 함으로써, 모재와 밀착력이 우수하면서도 입자크기가 미세한 다이아몬드 막을 증착시킬 수 있다.

Description

다이아몬드 막이 증착된 절삭공구 제조 방법{Fabrication method of adherent diamond coated cutting tool}

본 발명은 챔버 내에 놓여진 절삭공구의 모재 상에 기상화학증착법을 이용하여 다이아몬드 막을 증착시키는 절삭공구 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절삭공구의 모재 상에 다이아몬드 막을 증착시키되, 절삭공구의 모재와 모재 상에 증착되는 다이아몬드 막 사이의 밀착력을 향상시킴과 동시에 다이아몬드 막을 형성하는 입자의 크기가 미세한 절삭공구 제조방법에 관한 것이다.

최근 높은 경도와 내마모 특성을 갖는 여러 재료들이 개발되면서, 이러한 재료를 가공할 수 있는 보다 단단하고 우수한 내마모적 특성을 지니는 절삭공구의 필요성이 점점 증대되고 있다. 다이아몬드는 현존하는 물질 중에서 가장 단단하고, 전기적 절연특성과 화학적 안정성을 가지며, 다른 여러 우수한 물리적 특성으로 인해서 산업적으로 널리 이용되고 있는 추세이다. 최근에는 도 1에 도시된 것과 같이 이러한 다이아몬드의 성질을 이용하여 기존에 사용되던 절삭공구(10) 표면에 다이아몬드 막(20)을 증착시켜 경도와 내마모 특성을 크게 향상시킨 다이아몬드 막이 형성시킨 절삭공구에 관한 연구가 집중적으로 행하여져왔다. 일반적으로, 다양한 형태와 크기를 갖는 절삭공구(10)에 다이아몬드를 균일하게 증착시키기 위해서 기상화학증착(Chemical Vapor Deposition, CVD)법이 주로 이용되고 있는데, 이러한 기상화학증착법에는 고온상태에서 증작시키는 열 필라멘트(hot filament)나 플라즈마 상태에서 증착시키는 마이크로웨이브 플라즈마(Microwave plasma) 기상화학증착법 등이 있다. 이와 같은 방법으로 증착된 다이아몬드 막(20)은 증착 두께가 증가할수록 막의 표면 입자 크기가 증가하게 되는데, 이러한 입자크기 증가는 온도의 상승이나 플럭스(flux)의 집중 또는 플라즈마의 집속에 의하여 공구의 인선부위(edge, corner, 11)에서 두드러지게 발생한다. 상기 인선부위(11)에서 다이아몬드 막(10)의 입자크기가 증가하면 이에 따라 표면의 조도(roughness)도 커지게 되고, 표면 조도가 큰 다이아몬드 막이 증착된 공구를 이용하여 터닝(turning) 이나 밀링(milling), 드릴링(drilling) 및 보링(boring) 등의 소재 가공을 행할 경우, 가공되는 피삭재의 표면 조도 역시 커지게 되므로, 가공 처리 후 낮은 표면조도가 요구되는 피삭재의 가공이나, 미세, 정밀가공에는 사용할 수 없게 된다.

특히, 절삭공구(10)에 기상화학증착법으로 다이아몬드 막(20)을 증착시킬 경우, 앞서 언급했듯이 절삭공구(10)의 인선부위(11)에서는 중심부(12)보다 입자크기와 조도가 커지면 인선부위(11)가 무뎌지게 되어 인선부위 첨예도(edge sharpness) 감소하는 현상 이외에, 인선부위(11)를 따라 증착된 다이아몬드 막(20)의 두께가 증가하는 현상도 관찰되는데, 이렇게 형성된 인선부위(11)는 실제 가공시 절삭공구(10)에 응력을 유발시켜 절삭공구의 수명을 단축시킨다. 따라서, 실제 절삭공구에서 가공에 주로 이용되어지는 부분이 인선부위(11)임을 고려할 때, 인선부위(11) 에 대해서 가능한 일정한 증착 두께를 가지며, 입자크기가 가능한 작은 다이아몬드 막이 증착되는 절삭공구의 개발이 필수적이다.

다이아몬드 막(11)의 입자크기 미세화의 한 방법으로 다이아몬드를 형성시키는 공정가스(예를 들면, CH₄ 또는 C₂H₂)의 농도를 증착시간에 따라 증가시키는 방법이 제안되어졌다(미국특허 제6,319,610호). 일반적으로 기상화학증착법으로 다이아몬드 막(11)을 증착시킬 경우, 주입되는 공정가스로 수소와 메탄(CH₄)을 사용하는데, 이 경우, 메탄의 농도가 증가할수록 증착된 다이아몬드 막의 입자 크기가 감소한다. 따라서, 증착이 진행되는 동안 주입되는 공정가스 내의 메탄 농도를 증가시킴으로써, 얻어지는 다이아몬드 막 표면의 입자크기를 감소시킬 수 있다. 하지만, 이러한 방법으로 다이아몬드 막(20)을 절삭공구(10)에 증착시킬 경우, 메탄 농도의 증가에 따라 다이아몬드 막(20) 표면의 전체적인 입자 크기는 감소하지만, 여전히 동일한 시편 내에서 인선부위(11)가 중심부(12)에 비하여 상대적으로 여전히 큰 입자 크기와 조도를 갖게 된다. 따라서, 실제 절삭가공에 주로 이용되어지는 부분인 인선부위(11)의 상대적인 입자 크기를 줄이는 방법이 필요하다.

이러한 절삭공구(10)의 인선부위(11)의 입자 크기 조절 방법으로서, 다이아몬드 막 증착시 외부에서 바이어스(bias)를 가해주는 방법이 제안되었다. 상기 기상화학증착법을 이용하여 절삭공구(10)에 다이아몬드 막(20)을 증착시키는 동안, 동시에 외부로부터 절삭공구(10) 표면의 바이어스를 다른 전극보다 낮게 인가하는 음의 바이어스를 인가함으로써, 동일한 절삭공구(10) 내에서, 소재의 절삭가공에 주로 이용되어지는 인선부위(11)에 증착된 다이아몬드 입자가 중심부(12)에 증착된 다이아몬드 입자에 비하여 보다 미세한 입자크기를 가진다는 결과에 기초한 것이다. 이는 절삭공구(10)에 바이어스를 인가하면 인선부위(11)의 형상에 의해서 인가되는 바이어스의 세기가 인선부위에 크게 걸리게 되어 보다 미세한 다이아몬드 입자를 증착시키기 때문이다. 하지만 증착초기부터 절삭공구(10) 표면에 음의 바이어스를 인가하면서 증착한 다이아몬드 막(20)의 경우, 모재(14) 표면에 바이어스 인가에 의해서 발생하는 Co 함량이 증가하게 되며, 상기 Co는 모재(14)와 다이아몬드 막(20)사이의 밀착력을 약화시켜 절삭가공 도중에 다이아몬드 막(20)을 박리시기 된다. 이는 절삭공구의 성능이 크게 저하되는 문제점이 있다. 따라서 입자 크기를 미세화 하기 위해 바이어스를 인가하면서 다이아몬드 막을 증착시킬 경우, 증착된 다이아몬드 막과 모재 사이의 밀착력을 크게 하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 절삭공구의 모재 상에 다이아몬드 막을 증착시키되, 절삭공구의 모재와 모재 상에 증착되는 다이아몬드 막 사이의 밀착력을 향상시킴과 동시에 다이아몬드 막을 형성하는 입자의 크기가 미세한 절삭공구 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 챔버 내에 놓여진 절삭공구의 모재 상에 기상화학증착법을 이용하여 다이아몬드 막을 증착시키는 절삭공구 제조방법으로, 초기에는 바이어스를 인가하지 않으면서 상기 절삭공구의 모재 상에 일정 두께의 다이아몬드 막을 증착시키는 제1 단계, 그리고 절삭공구에 직류 또는 교류 바이어스를 인가하면서 상기 일정 두께로 증착된 다이아몬드 막 위로 다이아몬드 막을 증착시키는 제2 단계를 거치도록 함으로써, 절삭공구의 모재와 증착된 다이아몬드 막 사이에 밀착력을 유지하면서 다이아몬드 막의 입자를 미세하게 할 수 있다.

이하, 본 발명에 따르는 절삭공구 제조방법에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다. 도 2는 열 필라멘트 기상화학증착장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 것과 같이, 기상화학증착법을 사용하여 다이아몬드를 고온 상태애서 증착시키기 위한 장치의 하나인 열 필라멘트(hot filament) 기상화학증착장치는 증착공정이 이루어지는 챔버(100)와, 증착시 바이어스를 가하기 위한 전원 입력부(110)로 구성된다. 챔버 내에는 열원으로서 열 필라멘트(120)가 지지부재(130)에 의해서 지지되며, 상기 열 필라멘트(120)의 하부에 설치되는 홀더(150) 상이 다이아몬드 막을 증착시키기 위한 절삭공구(10, 도 1 참조)가 놓여진다. 상기 열 필라멘트(120)와 절삭공구(10)의 모재가 전극이 되며, 상기 열 필라멘트(120)는 고온상태를 유지하기 위해서 열 필라멘트용 전원(교류, 111)과 연결되어 있으며, 절삭공구(10)에는 바이어스를 인가하기 위해서 바이어스용 전원(직류 또는 교류, 112)과 연결된다. 상기 챔버(100)는 공정가스가 유입되는 유입구(101)와 배기되는 배기구(102)를 구비하고 있다.

상기 장치는 고온의 상태에서 기상화학증착을 행하는 열 필라멘트 기상화학증착법을 사용하기 위한 장치이며, 본 발명은 플라즈마 상태를 유지하면서 기상화학증착을 행하는 플라즈마 기상화학증착장치도 사용할 수 있다. 양 장치는 증착시 공정가스를 고온의 상태로 유지하는가 플라즈마 상태로 유지하는가에 차이가 있을 뿐 기본적인 구성은 동일하다. 편의상 이하에는 열 필라멘트 기상화학증착장치를 중심으로 설명한다.

본 발명에 따르는 절삭공구 제조방법은, 상기 챔버(100) 내에 설치된 홀더(150) 상에 다이아몬드 막을 증착시킬 절삭공구(10)를 설치한 후, 유입구(101)를 통해서 공정가스를 유입시키고, 열 필라멘트(120)에 전원을 가하여 다이아몬드 막을 증착시키되, 초기에는 바이어스를 인가하지 않으면서 상기 절삭공구(10)의 모재(14) 상에 일정 두께의 다이아몬드 막을 증착하는 제1 단계를 행한 후, 상기 일정 두께로 증착된 다이아몬드 막 상에, 상기 바이어스용 전원(112)을 사용하여 직류 또는 교류 바이어스를 인가하면서 다이아몬드 막을 증착시키는 제2 단계를 행하는 것을 특징으로 한다.

상기 절삭공구(10)의 모재는 Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Si, V 및 W과 같은 금속의 탄화물(carbide), Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Si, V 및 W과 같은 금속의 질화물(Nitride) 및 이들과 바인더인 Ni, Co, Cu의 결합물 등을 사용할 수 있으며, 교류 바이어스를 인가하는 경우에는 산화물 등 전기 전도도가 높지 않은 세라믹 등이 절삭공구(10)의 모재로 사용될 수 있다.

상기 공정가스로는, 탄화수소, 탄소증기, CO 또는 CO₂와 같이 탄소가 포함된 기체원과 수소, 산소, 질소, 수증기, 불소(F₂) 또는 불활성기체 등과의 혼합가스를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 수소와 메탄의 혼합가스를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 혼합가스의 혼합비율은 증착되는 다이아몬드 막의 조건에 따라 달라지며, 수소와 메탄의 혼합가스의 경우, 일반적으로 메탄의 농도를 0.5 내지 10% 범위로 조절하는 것이 바람직하며, 증착된 다이아몬드 막 내의 비-다이아몬드상(non- diamond phase)의 양이 적은 고품질의 다이아몬드 막을 증착시키고자 하는 경우에는 메탄가스의 농도를 3% 이내로 조절하는 것이 바람직하다.

증착을 행하는 제1 단계 및 제2 단계에서 챔버(100) 내의 열 필라멘트의 온도는 1800℃ 내지 2600℃가 유지되는 것이 바람직하며, 제2 단계에서 바이어스를 인가하기 위해서 필요한 전력은 10W 내지 1000W인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르는 절삭공구 제조방법의 제1 단계에서는 챔버(100) 내에 절삭공구(10)를 홀더(150) 위에 놓고, 공정가스를 챔버(100) 내에 주입한 후 열 필라멘트(120)에 전원을 공급하여 열 필라멘트의 온도를 1800℃ 내지 2600℃ 유지하게 되면, 상기 공정가스가 이온화하여 이온들을 생성하고 이온들은 절삭공구(10) 모재 상에 증착하게 된다. 약 10 시간 내지 15시간 정도 증착하게 되면, 절삭공구 모재상에 일정 두께의 다이아몬드 막이 형성된다. 바이어스를 가하지 않은 상태에서 증착된 다이아몬드 막은 상기 살펴본 바와 같이 모재와의 사이에 Co를 발생시키지 않기 때문에 모재와 강한 밀착력을 가지게 된다.

이후, 제2 단계에서 홀더(150) 위에 놓인 절삭공구(10)에 상기 바이어스용 전원(112)을 사용하여 바이어스를 가하게 되면, 절삭공구의 표면으로 공정가스의 이온들이 충돌하게 된다. 이 때, 바이어스 크기(파워)가 증가할수록 공구 표면에 충돌하는 이온들의 에너지가 증가하게 되어 증착되는 입자가 작아지게 되어 미세한 다이아몬드 막을 형성할 수 있다. 상기 다이아몬드 막의 입자는 인가하는 바이어스 크기에 따라 그 크기가 조절되기 때문에, 바이어스의 크기를 조절함으로써 증착되는 다이아몬드 막의 입자크기를 적절하게 조절할 수 있다. 상기 미세한 입자를 가진 다이아몬드 층은 약 0.1 내지 5㎛를 갖게 된다.

이 때, 바이어스용 전원(112)은 교류전원시에는 5 V_p(peak voltage) 내지 500 V_p(peak voltage)인 것이 바람직하며 직류 전원시에는 5 V 내지 500 V인 것이 바람직하다. 또한, 챔버 내의 압력은 10 torr 내지 760 torr 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 바이어스 전압, 압력 및 상기 살펴 본 열 팔라멘트의 온도, 바이어스 인가시 필요한 전력에 대한 조건 이외의 조건하에서는 다이아몬드 상이 아닌 비-다이아몬드 상(일종의 흑연상)이 얻어지게 되어 바람직하지 않다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하겠으나, 본 발명의 범위가 본 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예

도 2의 홀더(150)에 절삭공구(WC-Co, 10)를 놓고 공정가스(97% H₂ -3% CH₄)를 주입시켰다. 챔버(100)의 내부의 압력은 60 torr, 유속은 수소, 메탄 각각 480 sccm, 15 sccm으로 하였다. 열 필라멘트(120)에 교류를 가해 열 필라멘트 온도가 2250℃가 되도록 한 후, 10시간 정도의 증착으로 약 8 ㎛정도의 두께를 갖는 다이아몬드 막을 절삭공구(10)의 모재에 증착시켰다. 도 3a는 바이어스 인가 없이 증착된 다이아몬드 막의 전자현미경 사진으로, 도 3a에 나타난 바와 같이 큰 파셋(facet)들이 발달한 정형적인 다이아몬드의 형상을 보여주고 있다. 상기 종래 기술에 살펴본 바와 같이 이는 다이아몬드 표면의 조도를 크게 하여 정밀 절삭 작업에 적합하지 않으며, 피절삭재의 품질을 저하시키게 된다.

상기 도 3a과 같이 일정 두께의 다이아몬드 막이 형성된 절삭공구(10)에 다시 70 V_pms(root mean square voltage)의 직류 바이어스를 인가하면서 2시간, 6시간 및 8시간 증착시킨 다이아몬드 막에 대한 주사 현미경 사진을 각각 도 3b, 도 3c 및 도 3d에 나타내었다. 도 3b 내지 도 3d를 참조하면 바이어스를 인가하면서 다이아몬드를 증착시키는 시간이 길어질수록 도 3a에서 볼 수 있는 큰 파셋들이 점점 사라지면서 작은 입자의 다이아몬드 막이 형성됨을 알 수 있다. 따라서 증착 초기에 일정 두께까지는 바이어스를 인가하지 않으면서 막을 증착하고 이 위에 다시 바이어스를 인가하면서 다이아몬드 막을 증착시키는 방법에 의해 최종적으로 미세한 표면 입자 크기를 갖는 다이아몬드 막을 증착할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 4a는 바이어스를 초기부터 인가하면서 20㎛ 두께로 증착시킨 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타내는 주사현미경 사진이며, 도 4b는 바이어스를 인가하지 않은 상태에서 다이아모드 막을 8㎛ 두께로 증착한 후 다시 바이어스를 인가하면서 최종적으로 20㎛의 두께가 되도록 증착한 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타내는 주사현미경 사진이며, 도 4c는 초기에 바이어스를 인가하지 않는 상태에서 다이아몬드 막을 15㎛ 두께로 증착한 후 다시 바이어스를 인가하면서 최종적으로 20㎛의 두께가 되도록 증착한 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타내는 주사현미경 사진이며, 그리고 도 4d는 바이어스를 인가하지 않고 20㎛의 두께로 증착시킨 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타낸 주사현미경 사진이다. 경도 실험은 절삭공구(WC-Co) 위에 증착된 20 ㎛ 두께의 다이아몬드 막에 대해서 다이아몬드 콘(cone)이 달린 Rockwell indenter를 이용하여 60 kgf의 하중으로 누른 후 나타나는 표면 상태를 관찰하였다.

증착 초기부터 바이어스를 인가하면서 증착한 다이아몬드 막(도 4a)은 상기 살펴본 바와 같이 절삭공구의 모재와 다이아몬드 막 사이의 밀착력이 떨어져 압흔 주위에 모재로부터 다이아몬드 막이 박리된 영역을 뚜렷하게 관찰할 수 있다. 반면, 증착 초기에는 바이어스를 인가하지 않고 일정 두께의 다이아몬드 막을 증착한 후 다시 바이어스를 인가하면서 최종적으로 20㎛ 두께로 증착한 다이아몬드 막의 경우(도 4b 및 도 4c)에는 처음부터 바이어스를 인가하지 않으면서 20㎛ 두께로 증착된 다이아몬드 막(도 4d)의 경도 실험 결과와 큰 차이 없이 압흔 주위에 모재와 다이아몬드 막이 박리된 영역을 관찰할 수 없음을 알 수 있다.

상기 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르는 절삭공구 제조방법은 기상화학 증착법에 의해서 절삭공구의 모재 상에 다이아몬드 막을 증착시킴에 있어서, 초기 소정의 두께에 대해서는 절삭공구에 바이어스를 인가하지 않고 증착한 후 이후 바이어스를 인가하면서 증착을 행함으로써, 모재와 밀착력이 우수하면서도 입자크기가 미세한 다이아몬드 막이 증착된 절삭공구를 제조할 수 있다.

도 1은 다이아몬드가 증착된 절삭공구를 나타내는 도면;

도 2는 열 필라멘트 기상화학증착장치를 개략적으로 나타내는 도면;

도 3a는 열 필라멘트 기상화학증착장치를 사용하여 바이어스를 인가하지 않은 상태에서 증착된 다이아몬드 막에 대한 주사현미경 사진;

도 3b는 도 3a의 다이아몬드에 대해서 2시간 동안 바이어스를 인가한 후 변화된 다이아몬드 막에 대한 주사현미경 사진;

도 3c는 도 3a의 다이아몬드에 대해서 6시간 동안 바이어스를 인가한 후 변화된 다이아몬드 막에 대한 주사현미경 사진;

도 3d는 도 3a의 다이아몬드에 대해서 8시간 동안 바이어스를 인가한 후 변화된 다이아몬드 막에 대한 주사현미경 사진;

도 4a는 바이어스를 초기부터 인가하면서 증착시킨 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타내는 주사현미경 사진;

도 4b 내지 도 4c는 본 발명의 제조방법에 따라 증착된 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타내는 주사현미경 사진; 그리고

도 4d는 바이어스를 인가하지 않고 증착시킨 다이아몬드 막에 대한 경도 실험결과를 나타낸 주사현미경 사진이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 절삭공구 11 : 절삭공구의 모재

20 : 다이아몬드 막 100 : 챔버

101 : 유입구 102 : 배기구

110 : 전원 입력부 111 : 열 필라멘트용 전원

112 : 바이어스용 전원 120 : 열 필라멘트

130 : 지지부재 140 : 홀더

Claims

챔버 내에 놓여진 절삭공구의 모재 상에 기상화학증착법을 이용하여 다이아몬드 막을 증착시키는 절삭공구 제조방법으로,

초기에는 바이어스를 인가하지 않으면서 상기 절삭공구의 모재 상에 일정 두께의 다이아몬드 막을 증착시키는 제1 단계, 그리고

절삭공구에 직류 또는 교류 바이어스를 인가하면서 상기 일정 두께로 증착된 다이아몬드 막 위로 다이아몬드 막을 증착시키는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 단계에서 인가되는 바이어스 전원은 직류 전원일 경우 5 V내지 500 V이며, 교류 전원일 경우 5 V_p(peak voltage)내지 500 V_p(peak voltage)인 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 절삭공구 모재는 Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Si, V 및 W 과 같은 금속의 탄화물(carbide), Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Si, V 및 W 과 같은 금속의 질화물(Nitride), Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Si, V 및 W 과 같은 금속의 산화물(oxide) 및 이들과 바인더인 Ni, Co, Cu의 결합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 챔버 내에 유입되는 공정가스는 탄화수소, 탄소증기, CO 또는 CO₂과 같이 탄소가 포함된 기체원과, 수소, 산소, 질소, 물, 불소(F₂) 또는 불활성기체와의 혼합가스인 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 4 항에 있어서,

상기 혼합가스는 수소와 메탄이 99.5:0.5 내지 90:10의 혼합비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 단계에서 챔버 내의 공정가스의 압력이 10 torr 내지 760 torr 인 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 다이아몬드 막을 증착시키는 각 단계는 열 필라멘트에 의해서 고온 상태를 유지하는 열 필라멘트 기상화학증착 장치에서 행하여지며, 각 단계에서 열 필라멘트의 온도는 1800℃ 내지 2600℃이고, 상기 제2 단계에서 바이어스를 인가하기 위해서 요구되는 전력은 10W 내지 1000W인 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 다이아몬드 막을 증착시키는 각 단계는 플라즈마 상태를 유지하는 플라즈마 기상화학증착 장치에서 행하여지며, 상기 제2 단계에서 바이어스를 인가하기 위해서 요구되는 전력은 10 W 내지 1000 W인 것을 특징으로 하는 절삭공구 제조방법.