KR950004663B1 - 다결정 다이아몬드를 사용한 절삭공구 및 그 제조 방법 - Google Patents

다결정 다이아몬드를 사용한 절삭공구 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

다결정 다이아몬드를 사용한 절삭공구 및 그 제조 방법
제1도는 내지 제5도는 본 발명의 제 1실시예의 다결정 다이아몬드 절삭공구의 제조 공정을 도시하는 공정도.
제6도는 본 발명의 제 1실시예의 다결정 다이아몬드 절삭공구의 구조도.
제7도는 다결정 다이아몬드 절삭공구의 날끝 부분의 확대 사시도.
제8도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 다결정 다이아몬드 절삭공구의 구조도.
제9도는 본 발명의 제 3실시예에 의한 다결정 다이아몬드 절삭공구의 구조도.
제10도는 제9도에 도시하는 다결정 다이아몬드 절삭공구의 중요한 제조 공정을 도시하는 단면 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 다결정 다이아몬드층
3 : 다이아몬드 팁 4 : 공구 지지체
5 : 납땜부 6 : 절삭면
7 : 측면 9 :치핑
10 : 레이저 빔 13 : 공구 소재
15 : 레이저 광선
[본 발명의 분야]
본 발명은 비철금속이나 비금속의 마무리 가공에 적합한 날 첨예성(edge sharpness)이 우수한 다결정 다이아몬드 절삭공구 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
[종래기술]
다이아몬드는 경도와 열전도율이 높으므로 절삭공구나 내마공구로서 사용되고 있다. 그러나, 단결정 다이아몬드는 절개된다는 결점이 있고, 이 결점을 억제하기 위해서 특공소 52-12126호 공보에 기재되어 있듯이 초고압 소결 기술을 써서 다이아몬드 끼리를 소결한 다이아몬드 소결체가 개발되어 있다.
시판되고 있는 다이아몬드 소결체중, 특히 입경이 수 10μm 이하의 미립인 것은 상기의 단결정 다이아몬드에서 나타나는 절개 현상이 생기지 않고 우수한 내마모성을 갖는 것으로 알려져 있다.
그러나, 상기 다이아몬드 소결체는 수 % 내지수 10%의 결합체를 함유하므로 구성하는 입자 단위에서 치핑(chipping)이 생긴다는 문제점을 갖고 있다. 특히, 이 치핑 현상은 공구 날끝의 쐐기각이 작아지면 현저하게 되며, 예리한 칼날을 갖는 공구의 제조는 매우 곤란하다. 공구제조시 날끝의 치핑을 억제하기 위해서 예컨대 #3000 내지 #5000이라고 한 미립 다이아몬드 숫돌을 써서 날끝 연마하는 방법을 취하는 것도 가능하지만, 이같은 방법을 써도 날끝의 치핑을 5μm 이하로 누르기는 불가능했다. 또, 이 미립 다이아몬드 숫돌을 쓴 연마 방법에선 숫돌의 입도를 잘게함에 따라서 가공효율이 저하된다는 새로운 문제가 생긴다.
또, 다이아몬드 소결체의 가공 방법으로선 상기의 연삭 가공이외에 방전 가공이나 레이저 가공을 사용하는것도 알려져 있다. 이들 가공법을 써도 다이아몬드 결합재가 함입되어 있으므로 양호한 날 첨예성을 가진 공구가 얻어지지 않는다.
한편, 다이아몬드 소결체 대신으로 결합재를 함유하고 있지 않은 다결정 다이아몬드, 즉, 저압기 상법으로 합성된 다결정 다이아몬드 공구 소재로 한 절삭공구가 발명자등에 의해서 고안되었다. 이같은 다결정 다이아몬드를 소재로 한 절삭공구의 예가 특개평 1-212767호 공보에 나타나 있다.
그러나, 다결정 다이아몬드를 공구 소재로 하는 경우에는 절삭 가공으로 날끝 형성을 하면 그 날끝에 5μm정도의 치핑이 생기며, 이것을 억제할 수 없었다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은 다결정 다이아몬드 절삭공구의 날 첨예성을 개선하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다결정 다이아몬드 절삭공구의 날끝의 치핑량을 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다결정 다이아몬드 절삭공구의 초기 결손을 억제하는 것이다.
본 발명의 또한 다른 목적은 날 첨예성이 우수한 다결정 다이아몬드 절삭공구의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1특징에 있어서 다결정 다이아몬드 절삭공구는 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드를 공구 소재로 하고, 그 공구 소재의 날끝측면이 레이저 가공으로 형성된 흑연으로 피복된 것이며, 그 절삭면이 Rmax에서 0.2μm 이하의 경면 상태인 것을 특징으로 한다. 또, 다른 다결정 다이아몬드 절삭공구는 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드를 공구 소재로 하고, 그 공구 소재가 공구 지지체에 접합되며, 또한 그날끝 측면이 레이저 가공으로 형성된 혹연으로 피복된 것이며, 또한 그 절삭면이 Rmax에서 0.2μm 이하의 경면 상태인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2특징에서 다결정 다이아몬드 절삭공구는 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드를 공구소재로 하고 그 절삭면은 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하로 형성되며, 다시 절삭면과 측면과의 교선을 따르는 날끝의 치핑의 크기가 0.5μm 이상 5μm 이하로 형성되어 있다. 다결정 다이아몬드 절삭공구는 날끝 가공된 다결정 다이아몬드 공구 소재가 직접 절삭기기에 부착되는 구조, 또는 그같은 다결정 다이아몬드 공구 소재가 공구 지지체에 접합된 구조도 포함하는 것이다.
본 발명의 제 3특징에서 다결정 다이아몬드 절삭공구는 저압기상법에 의해서 구성된 다결정 다이아몬드를 공구 소재로서 쓰고 있다. 다결정 다이아몬드는 절삭면과 측면이 구성되며, 이 절삭면과 측면과의 교선을 따라서 구성되는 날끝부가 호우닝 가공된 곡면을 갖고 있다.
본 발명의 제 4특징에서 다결정 다이아몬드 절삭공구는 이하의 공정으로 제조된다. 우선, 표면 거칠기가 최대 높이(Rmax)에서 0.2μm 이하인 기재의 표면상에 저압기상법으로 다결정 다이아몬드를 석출시킨다. 다음에, 기재상의 다결정 다이아몬드를 소정의 팁 형상으로 절단한 후, 기본 재료를 다결정 다이아몬드의 팁에서 제거한다. 그리고, 다결정 다이아몬드의 팁 표면중 기재와 접하고 있던 측면에 교차하는 표면을 레이저 가공해서 날끝 측면을 형성한다.
또한, 다결정 다이아몬드의 팁이 공구 지지체에 접합되는 구조의 다결정 다이아몬드 절삭공구에선 기재가 제거된 다결정 다이아몬드의 팁 표면중 기재와 접하고 있던 측의 표면이 공구의 절삭면이 되게 공구 지지체에 접합된 후, 레이저 가공으로 날끝 측면이 형성된다.
본 발명의 제 5특징에서, 다결정 다이아몬드 절삭공구는 이하의 공정으로 제조된다.
우선, 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 기재의 표면상에 저압기상법에 의해 다결정 다이아몬드를 석출시킨다. 다음에 기재상의 다결정 다이아몬드를 소정의 팁 형상으로 절단한 후, 기재를 다결정 다이아몬드의 팁에서 제거한다. 그리고, 다결정 다이아몬드의 팁 표면중 기재와 접하고 있던 측면에 교차하는 표면을 레이저 가공해서 날끝 측면을 형성한다. 그후, 레이저 가공으로 날끝 측면에 생성된 측면 피복층을 제거한다.
또한, 다결정 다이아몬드의 팁이 공구 지지체에 접합되는 구조의 다결정 다이아몬드 절삭공구에선 기재가 제거된 다결정 다이아몬드의 팁 표면중 기재와 접하고 있던 측면이 공구의 절삭면이 되게 공구 지지체에 접합된 후, 레이저 가공을 날끝 측면에 형성된다.
본 발명의 제 6특징에서 다결정 다이아몬드 절사공구는 이하와 같이 제조된다. 우선, 기재의 표면상에 저압기 상법으로 다결정 다이아몬드를 석출시킨다. 다음에 기재상의 다결정 다이아몬드를 소정의 칩형상으로 절단한 후, 기재를 다결정 다이아몬드의 팁에서 제거한다. 그리고, 다결정 다이아몬드의 팁 표면중 기재와 접하고 있던 측면을 공구 절삭면으로 하고, 이 절삭면과 소정의 각도를 이루도록 절삭면을 형성하므로서 날끝부를 형성한다. 그리고, 날끝부를 호우닝 가공해서 곡면을 형성한다.
[적합한 실시예의 상세한 설명]
본 발명의 제 1실시예를 도시하는 제6도를 참조하면 다결정 다이아몬드의 팁(3)은 초경 합금이다. 강철 등으로 이루어진 공구 지지체(4)에 납땜부(5)을 개재해서 견고하게 부착되어 있다. 다결정 다이아몬드의 팁(3)의 상면은 공구 절삭면(6)을 구성하며, 이 절삭면(6)가 소정의 각도를 이루고 측면(7)이 구성되어 있다. 절삭면(6)과 측면(7)과의 교선을 따르는 부분에 날끝부가 형성되어 있다. 제6도에 도시되는 다결정 다이아몬드 절삭공구의 제조 공정이 제1도 내지 제5도에 도시된다.
우선, 제1도를 참조하면, 금속 또는 합금으로 이루어진 기판(1) 표면상에 저압기상법을 써서 다결정 다이아몬드를 형성한다. 기판(1)의 경면은 그 표면 거칠기가 Rmax에서 0.1μm 이하인 경면으로 마무리 가공되어있다. 이 표면상에 다결정 다이아몬드를 석출시키는 방법으로선 다음과 같은 저압기상법이 사용된다. 즉, 열전자 방사나 플라즈마 방전을 이용해서 원료 가스의 분해 여기를 생기게 하는 방법. 또는 연소 불꽃을 사용한 막 형성 방법이 유효하다. 원료 가스로선 에컨대 메탄, 에탄, 프로판 등의 탄화수소류, 메타놀, 에타놀 등의 알콜류, 에스테류 등의 유기탄소화합물과 수소를 주성분으로 하는 혼합 가스가 일반적으로 사용된다. 이 이외에는 아르곤등의 불황성 가스와 산소, 이산화탄소, 물 등도 다이아몬드의 합성 반응이나 그 특성을 저해하지 않는 범위내에서 원료중에 함유되도 무방하다. 이와 같은 저압기상법에 의해 기판(1) 표면상에 다결정 다이아몬드의 평균 결정 입경이 0.5μm 내지 15μm로 되게 합성된다. 다결정 다이아몬드의 입경이 규정되는 것은 절삭공구로서 사용되었을 경우, 평균 결정 입경이 0.5μm 보다 미립이 되면 내마모성이 저하되며, 또 15μm 보다 조립이 되면 결손되기 쉽기 때문이다. 또, 기판(1)으로서는 다결정 다이아몬드의 내부 응력을 저감시키기 위해서 그 열팽창율이 다이아몬드의 열팽창율에 가까운 것이 바람직하고 예컨대 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 실리콘(Si)등을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어선 실리콘은 금속으로 분류해서 취급하는 것으로 한다.
다음에, 제2도를 참조하면 레이저 빔(10)에 의해 기판(1) 상에 형성된 다결정 다이아몬드층(2)을 소정의 공구 소재 형상을 따라서 절단선을 형성한다.
또한, 제3도를 참조하면 염산, 황산, 초산, 불산 또는 이들 혼합액에 의해서 화학 처리를 실시해서 기판(1)을 용해해서 다결정 다이아몬드에서 제거한다. 이와 같이해서 형성된 다결정 다이아몬드 공구 소재(13)는 그 적층 방향의 두께가 1mm 이상이면 그대로 낱끝 형성 가공을 행하고, 홀더에 크램프해서 공구로서 사용할 수 있다. 또한, 두께가 0.05 내지 1mm, 바람직하게는 0.1mm 내지 1mm이면 초경합금이나 강철로 이루어진 공구 지지체에 접합한 구조의 절삭공구로서 사용해도 된다. 이와 같은 공구 지지체에 접합되는 구조의 절삭공구의 경우, 다결정 다이아몬드 공구 소재(3)의 두께가 0.05mm 보다 얇은 경우에는 공구 소재로서의 강도가 저하되어 결손되기 쉽게 된다. 또, 이러한 접합형의 절삭공구에선 일반적인 사용에 대해선 공구 소재의 두께가 1mm 정도이면 충분하다. 또한, 이와 같은 구조는 제4도에 도시되듯이 공구 지지체(4)에 기판과 접합하고 있던 면이 절삭면(6)이 되게 다결정 다이아몬드 공구 소재(3)와 공구 지지체(4)가 납땜(5)된후 접합되어야 한다.
또한, 제5도를 참조하면 날끝 형성 가공에 적당하게 선정된 조건에서 레이저 가공을 적용하므로서, 절삭가공으로는 얻어지지 않았던 양호한 날 첨예성을 갖는 절삭공구가 제조된다. 이것은 공구 소재의 다결정 다이아몬드가 결합재를 함유하고 있지 않고, 레이저 가공이 열화학적 반응을 동반한 가공이므로 기계적 제거법인 절삭 가공에 비해서 손상이 적은 것이 작용한다고 생각된다. 상기 레이저 가공에는 가공 효율이나 품질면에서 YAG 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 레이저 광선(15)는 공구의 절삭면(6)측에서 또한 반대측에서 조사된다. 이때 미리 설정된 측면각을 형성할 수 있게 레이저 광선(15)와 절삭면과의 각도 θ를 소정의 값으로 설정한다. 각도 θ의 설정은 레이저 광선에 대해서 공구를 기울여 설치하고 이동시킨다. 또는 공구를 고정해서 레이저 광선을 조작하는 방법을 사용해도 무방하다. 레이저의 가공 조건은 날끝의 치핑이 0.5 내지 5μm가 되게 선정한다. 이 조건으로선 단일 모드에서 평균 출력 2 내지 5W, 9스위치의 반복 주파수가 1 내지 5kHz, 레이저빔 조작 속도가 0.1 내지 5mm/초가 바람직하다.
또한, 여기에서 제7도를 사용해서 치핑의 크기를 정의한다. 제7도는 제6도에 도시한 탈출 칩의 날끝부분의 확대도이며, 절삭면(6)과 측면(7)과의 교선을 따라서 치핑(9)이 발생한 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 치핑의 크기는 절삭면(6)과 측면(7)과의 교선에서 절삭면(6) 표면측으로 측정한 길이 11과 측면(7)측으로측정한 길이 12중에서 큰 값을 써서 정의한다. 이 치핑의 크기의 하한값인 0.5μm는 발명자의 실험 결과를 추정한 것이며, 또한 가공 조건의 변화에 의해서 이 치핑을 다시 저감시키는 것이 가능하다.
다시, 제5도를 참조하면 레이저 가공을 사용한 날끝 형상 가공이 종료한 후, 측면(7)의 표면에는 레이저 가공에 따라서 흑연이 생성된다. 이 흑연 피복층(8)의 두께는 0.5 내지 10μm 정도이다.
다음에 상세한 실험예에 대해서 설명한다.
[실험예 1]
마이크로파 플라즈마 CVD 법으로 그 표면이 Rmax에서 0.05μm의 경면 상태인 Si 기판상에 다결정 다이아몬드를 10시간 합성했다. 합성은 이하의 조건으로 행했다.
원료가스(유량) : H2200sccm
CH410sccm
가스 압력 : 120Torr
마이크로파발진출력 : 650W
합성후, 불초산에 담그고 Si 기판만을 용해 제거하므로서 평균 결정 입경이 5μm에서 두께가 0.2mm의 다결정 다이아몬드를 회수할 수 있었다. 이 다결정 다이아몬드를 그 성장면측을 접합면으로 초경합금제의 생크와 납땜 접합을 행했다. 다음에 이 접합체를 기울여서 간직하고, 가공용의 레이저 광선과 접합체의 절삭면이 θ=101°를 이루도록 해서 날끝 형성을 행하여 탈출 칩(형 번호 : SPGN 120304)을 제작했다. 또한, 날끝 형성에는 연속 발진 모드의 YAG 레이저를 출력 : 3W로 사용했다. 얻어진 탈출 칩(이하 시료 A라 한다)을 현미경으로 검사했던 바 치핑은 1μm로 양호하며, 측면은 두께 2μm의 흑연층으로 덮혔었다.
비교로서 입경이 5μm에서 결합재로서 Co를 12용량% 함유하는 소결 다이아몬드를 공구 소재로 하고, 상기와 마찬가지의 레이저 가공에 의한 날끝 형성을 시험한 것(시료 B), #1500의 다이아몬드 숫돌을 사용한 절삭가공으로 날끝 형성을 행한 것(시료 C), 상기의 다결정 다이아몬드를 공구 소재로서 시료 C와 마찬가지의 절삭 가공으로 날끝 형성을 행한 것(시료 D)을 제작했다. 이들 시료의 날끝의 치핑량은 B : 30μm, C : 20μm,D : 15μm이며, 시료 A에 비해서 컸었다.
이들 탈출 칩을 마무리용 공구로서의 성능 평가를 이하의 조건으로 행했다.
(절삭 조건)
피삭재 : AC4C-T6(Al-7% Si)환봉
절삭속도 : 500m/분
절단량 : 0.2mm
이송속도 : 0.1mm/reV
냉각액 : 수용성유제
(평가 방법)
5분 및 60분 절각후의 피삭면 조도의 비교 그 결과는 표 1과 같았다.
[표 1]
이상의 결과로 이 발명의 공구는 장시간에 걸쳐서 예리한 칼날이 유지되며 양호한 피삭면이 얻어진다는 것이 밝혀졌다.
[실험예 2]
열전자 방사재로서 직경 0.5mm, 길이 10mm의 직선상 텅스텐 필라멘트를 사용한 열 CVD 법으로 그 표면이 Rmax에서 0.03μm의 Mo 기판상에 이하의 조건으로 다결정 다이아몬드를 20시간 합성했다.
원료가스(유량) : H2300sccm
C2H215sccm
가스 압력 : 80Torr
필라멘트 온도 2150℃
필라멘트 기판간거리 6mm
기판 온도 920℃
합성후 열왕수에 침지하고 Mo 기판만을 용해 제거하므로서 평균 결정 입경 3μm에서 두께 0.15mm의 다결정 다이아몬드를 회수할 수 있었다. 또한, 기판측의 면은 Rmax에서 0.03μm의 경면이었다. 이 다결정 다이아몬드를 그 성장면측을 접합면으로서 초경합금제의 생크에 납땜 접합을 행했다. 다음에 기울여서 간직하고 YAG 레이저를 출력 : 3W에서 연속 발진하고 절삭면측에서 조사한 레이저 광선에 의해서 날끝 가공을 행하고 쐐기각의 크기가 다른 탈출 칩을 제작했다. 또한, 시험 제작한 공구는 모두 절삭면이 두께 : 3μm이 흑연으로 피복되어 있었다.
비교로서 상기의 다결정 다이아몬드를 공구 소재로 하고 #200의 다이아몬드 숫돌을 사용한 절삭 가공으로 날끝을 형성한 것, 및 공구 소재로서 결합재의 Co를 15용량% 함유하는 입경 3μm의 다이아몬드 소결체를 써서 마찬가지의 절삭 가공으로 날끝 성형을 한 것을 제작했다.
이들 공구의 날끝의 치핑량을 측정한 바 표 2와 같았다.
[표 2]
이상의 결과로 본 발명에 의하면 종래의 절삭 가공에선 제작 곤란했던 양호한 날 첨예성을 갖는 공구가 용이하게 제작된다는 것이 분명해졌다.
실험예 3
Rmax에서 0.06μm의 경면가공이 실시된 텅스텐 기판이 놓인 반응관중에 H2와 C2H8과 Ar 가스를 8:1:1의 비율로 혼합한 가스로 유량 : 500sccm으로 공급하고 압력을 150Torr로 조정했다. 다음에 고주파 발진기에서 고주파(13.56MHz)를 부여하고, 혼합 가스를 여기해서 플라즈마를 발생시키고 30시간 합성을 행했다. 또한, 고주파 출력은 각 합성 실험마다 700 내지 900W의 범위에서 선정했다.
각 합성 실험이 종료된 후, 꺼낸 기판을 열왕수 처리해서 다결정 다이아몬드의 회수를 행했다. 얻어진 다결정 다이아몬드의 평균 결정 입경이 5내지 30μm로 각 실험마다 달랐으나 두께는 어느것이나 1.6μm이며 또 기판면의 면은 어느것이나 Rmax에서 0.06μm의 경면 상태였다. 이들 다결정 다이아몬드에서 탈출 칩(형번 : TPGN060104-B)을 제작함에 있어서 출력 조건을 바꾼 YAG 레이저를 써서 가공을 행했다. 제작한 탈출 칩은 날끝의 가공 상태를 관찰한 후, 이하의 조건에서 절삭 시험을 행하고 피삭면 조도를 측정해서 성능 평가를 행했다.
(절삭 조건)
피삭재 : AC4A-T6(Al-10% Si)환봉
절삭속도 : 300m/분
절단량 : 0.15mm
이송속도 : 0.08mm/reV
절삭시간 : 90분
냉각액 : 수용성유제
이들 결과를 마무리했더니 표 3과 같이 되었다.
[표 3]
공구번호 I는 레이저 출력이 너무 작아서 가공되지 않음
이상의 결과를 보면 공구번호 F는 다결정 다이아몬드의 입경이 과도해 크고, 공구번호 H는 레이저 가공 조건이 적절하지 않기 때문에 피칭이 크게 발생해서 양호한 피삭면이 얻어지지 않았다고 생각된다. 그러나 본발명의 방법에 의한 공구번호 E, G, J, K는 어느것이나 다 우수산 날 첨예성을 가지며, 양호한 면조도가 얻어졌다.
다음에 제 2실시예에 대해서 설명한다. 제8도를 참조해서 제 2의 실시예에 의한 다결정 다이아몬드 절삭공구는 레이저 가공으로 형성된 절삭면(7)의 표면에 다결정 다이아몬드 절삭공구는 레이저 가공으로 형성된 절삭면(7)의 표면에 다결정 다이아몬드의 표면이 노출되어 있다. 즉, 제 1실시예의 제1도 내지 제5도에 도시하는 제조공정이 행해진 후, 절삭면 등에 생성된 흑연 피복층(8)은 다음같은 화학적 방법으로 제거된다. 즉,산 또는 알칼리 용융염에 용해, 제거하는 방법이 쓰인다. 사용되는 산으로선 중 크롬산, 황산과 초산의 혼합액이 바람직하다. 황산과 초산의 혼합액을 쓰는 경우는 그 혼합 비율을 1대 9 내지 9대 1의 범위로 하는 것이 효율있게 흑연을 용해한다는 면에서 중요하다. 또, 알칼리 용융염으로선, 수산화칼륨, 초산칼륨, 수산화나트륨, 초산나트륨 또는 이들의 혼합물이 사용된다. 또한, 도시된 바와 같은 공구 지지체(4)에 접합되는 구조의 다결성 다이아몬드 절삭공구의 경우엔 이 흑연 피복층 제거 공정에는 알칼리 용융염을 쓴 것이 바람직하다. 이것은 산을 쓴 경우엔 접합에 쓰이는 납재나 공구 지지체가 손상을 받을 가능성이 있기 때문이다.
이와같은 방법에 의해서 작성된 다결정 다이아몬드 절삭공구는 그 절삭면이 최대 높이 표시 Rmax에서 0.1μm 이하의 경면상태이며, 또한 절삭면이 흑연에 의해서 피복되어 있지 않고, 또한 그 날끝은 피칭이 0.5μm내지 5μm의 범위로 억제된 우수한 날 첨예성을 가지고 있다.
다음에, 상세한 실험예에 대해서 설명한다.
[실험예 4]
마이크로파 플라즈마 CVD법으로 그 표면이 Rmax에서 0.05μm의 경면상태인 Si 기판상에 이하의 조건으로 다결정 다이아몬드를 10시간 합성했다.
원료가스(유량) : H2200sccm
CH410sccm
가스 압력 : 120Torr
마이크로파 발진출력 : 650W
합성후, 불초산에 침지해서 Si 기판만을 용해 제거하므로서 평균 결정 입경이 5μm에서 두께가 0.2mm의 다결정 다이아몬드를 회수할 수 있었다. 또한, 기판측의 면은 Rmax에서 0.05μm였다. 이 다결정 다이아몬드를 그 성장면측을 접합면으로 초경합금제의 생크와 납땜접합을 행했다. 다음에 이 접합체를 기울여서 간직하고,가공용의 레이저 광선과 접합체의 절삭면이 101°를 이루도록 해서 날끝 형성을 행하고, 탈출 칩(행번호 : SPGN120304)을 작성했다. 또한, 날끝 형성에는 연속 발진 모드의 YAG 레이저를 출력 3W로 사용했다. 얻어진 탈출 칩(A)은 날끝의 치핑이 1μm로 양호하며, 절삭면은 2μm 두께의 흑연으로 피복되어 있었다. 다음에, 이탈출 칩(A)과 같은 조건에서 레이저 가공을 실시한 칩을 500℃로 가열한 초산칼륨과 초산나트륨의 등용적 혼합물중에 30분간 침지해서 흑연의 용해 제거를 행했다. 최수한 칩(B)은 납재 및 생크와 더불어 절삭면의 흑연을 손상없이 완전히 제거되고 있으며 또 날끝의 치핑은 1μm 그대로 였다.
상기 탈출 칩의 마무리용 공구로서의 성능 평가를 이하의 조건으로 행했다.
(절삭조건)
피삭재 : AC4C-T6(Al-7% Si)환봉
절삭속도 : 500m/분
절단량 : 0.2mm
이송속도 : 0.1mm/reV
냉각액 : 수용성 유제
(평가방법)
5분 및 60분 절삭후의 피삭면조도의 비교 결과, 하기의 표 4에 나타내듯이 본 발명의 공구는 비교를 위한칩(A)에 비해서 장시간에 걸쳐서 예리한 칼날이 유지되며 양호한 피삭면이 얻어진다는 것이 분명해졌다.
[표 4]
[실험예 5]
열전자 방사재로서 직경 0.5mm, 길이 100mm의 직선상 텅스텐 필라멘트를 사용한 열 CVD법으로 그 표면이 Rmax에서 0.03μm의 Mo 기판상에 이하의 조건으로 다결정 다이아몬드를 20시간 합성했다.
원료가스(유량) : H2300sccm
C2H215sccm
가스 압력 80Torr
필라멘트온도 : 2150℃
필라멘트-기판간거리 : 6mm
기판온도 : 920℃
합성후, 열왕수에 침지해서 Mo 기판만을 용해 제거하므로서 평균 결정 입경이 3μm이며, 두께가 0.15mm인 다결정 다이아몬드를 회수할 수 있었다. 또한, 기판측의 면을 Rmax에서 0.03μm의 경면상태였다. 이 다결정 다이아몬드를 그 성장면측을 접합면으로 초경합금제의 생크와 납땜접합을 행했다. 다음에 이 접합체를 기울여서 간직하고, YAG 레이저를 출력 3W로 연속 발진하고, 경사면측에서 조사한 레이저 광선으로 날끝의 가공을 행하고 쐐기각이 80°인 탈출 칩을 작성했다. 또한, 시험 제작한 칩(C)은 치핑이 2μm에서 경사면이 두께 3μm의 흑연으로 피복되어 있었다.
다음에 이것과 같은 칩을 500℃에 가열한 초산칼륨과 수산화나트륨의 혼합물(용량에서 2 : 1로 배합)중에 3분간 담그고, 흑연의 용해, 제거를 행했다. 회수한 칩(D)을 납재 및 생크와 더불어 손상이 없고 치핑이 2μm에서 절삭면의 흑연이 완전히 제거되어 있었다. 탈출 칩의 마무리용 공구로서의 성능 평가를 이하의 조건으로 행했다.
(절삭조건)
피삭재 : AC8A-T6(Al-12% Si)환봉
절삭속도 : 600m/분
절단량 : 0.3mm
이송속도 : 0.08mm/reV
냉각액 :수용성 유제
(평가방법)
5분 및 60분 절각후의 날끝 마모량(치핑의 크기)의 비교 성능 평가 시험의 결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
비교품(C)은 발명품(D)에 비해서 절삭 초기에 있어서의 날끝의 피삭제 용착이 많으면 그 영향으로 초기에 치핑의 생긴 것으로 추정된다. 이것에 대해서 발명품(C)은 절삭면에 흑연이 존재하지 않으므로 피삭제의 날끝으로의 용착이 거의 생김이 없고 예리한 날끝이 장시간 유지됨이 밝혀졌다.
[실험예 6]
Rmax에서 0.06μm의 경면가공이 실시된 텅스텐 기판이 놓인 반응관중에 H2와 C2H6과 Ar 가스를 8:1:1의 비율로 혼합한 가스로 유량 500sccm으로 공급하고 압력을 150Torr로 조정했다. 다음에 고주파 발진기에서 고주파(13.56MHz)를 부여 하고, 혼합가스를 여기해서 플라즈마를 발생시키고 30시간 합성을 행했다. 또한, 고주파 출력은 각 합성 실험마다 700 내지 900W의 범위에서 선정했다.
각 합성 실험이 종료된 후, 꺼낸 기판을 열왕수 처리해서 다결정 다이아몬드의 회수를 행했다. 얻어진 다결정 다이아몬드는 평균 결정 입경이 5 내지 30μm로 각 실험마다 달랐으나 두께는 어느것이나 1.6mm이며 또한 기판측의 면은 어느것이나 Rmax에서 0.06μm의 경면상태에 있었다. 이것들의 다결정 다이아몬드에서 탈출 칩(형번호 : TPGN060104-B)을 제작함에 있어서 출력조건을 바꾼 YAG 레이저를 써서 가공을 행했다. 이것들의 탈출 칩(E, F, G)과 같은 고전에서 제작한 칩은 다시 100℃에 가열한 중 크롬산에 침지해서 연삭막을 피복하고 있는 흑연제거를 행했다. 이들 칩(H, I, J)과 산처리를 하지 않은 칩(E, F, G)에 대해서 날끝의 가공상태를 관찰한 후 피삭면조도를 측정해서 성능 평가를 행했다.
절삭시험의 조건을 이하에 도시한다.
(절삭조건)
피삭재 : AC4A-T6(Al-10% Si)환봉
절삭속도 : 300m/분
절단량 : 0.15mm
이송속도 : 0.08mm/reV
절삭시간 : 90분
냉각액 : 수용성 유제
성능 평가 시험의 결과를 표 6에 나타낸다.
[표 6]
표 6을 참조해서 칩(F, I)은 다결정 다이아몬드의 입경이 지나치게 크므로 치핑이 크게 생겨서 양호한 피삭면이 얻어지지 않았다고 생각된다. 그러나, 본 발명의 방법에 의한 칩(H, J)은 어느것이나 우수한 날 첨예성을 가지며, 비교용 칩(E, G)에 비해서 절삭면이 피복 혹연층이 존재하고 있지 않으므로 양호한 면조도가 얻어진다는 것이 판명되었다.
또한, 제 3실시예에 대해서 설명한다. 제9도를 참조해서 다결정 다이아몬드의 칩(3)은 초경합금이나 강철등으로 이루어진 공구 지지체(4)에 납땜부(5)를 개재해서 견고하게 부착되어 있다. 다결정 다이아몬드의 칩(3)의 상면은 공구절삭면(6)을 구성하고 이 절삭면(6)과 소정의 각도를 이루고 측면(7)이 구성되어 있다. 절삭면(6)과 측면(7)과의 교선을 따르는 부분에 날끝부(11)가 형성되어 있다. 날끝부(11)는 호우닝 가공된 소정의 곡률을 갖는 곡면상에 형성되어 있다. 그리고, 그 표면에는 호우닝 가공시에 생성된 혹연 피복층(8)이 형성되어 있다. 여기에서 클레임에 사용한 호우닝 가공량을 정의한다. 즉, 제9도의 날끝 확대도에 있어서 호우닝 가공량 L은 공구절삭면(6)의 연장선과 측면(7)의 연장선과의 교점에서 절삭면(6)의 단부 또는 절삭면(7)의 단부에 이르는 길이 L로 도시되는 것으로 한다. 이 호우닝 가공량 L은 5 내지 20μm의 범위가 바람직하다.호우닝 가공량 L이 5μm 이하인 경우에는 초기 결손성의 향상이 얻어지지 않으며, 또한 20μm 이상에 있어선 날끝의 모서리가 손상되어서 마무리면의 조도가 저하된다.
다음에 제조공정에 대해서 설명한다. 제 1실시예의 제1도 내지 제4도에 도시하는 공정은 제 3실시예의 다결정 다이아몬드 절삭공구의 제조공정에 마찬가지로 쓰인다.
또한, 제10도를 참조해서 미립 다이아몬드 숫돌을 써서 절삭면(6)과 소정의 각도를 이루는 측면(7)을 형성한다. 그후, 레이저 광선을 써서 날끝부의 호우닝 가공을 행한다. 이 레이저 가공은 열화학적 반응을 동반한 가공이므로 기계적 제거법인 절삭가공에 비해서 날끝부의 손상이 적다. 또, 이 레이저 가공으로 날끝부(11)에는 흑연 피복층(8)이 형성된다. 이 흑연 피복층(8)의 두께는 0.5 내지 10μm가 바람직하다. 가령 흑연 피복층(8)의 두께는 현상의 기술에선 0.5μm 이하로 하기는 곤란하며, 또, 10μm 이상에선 날끝부에 부여하는 손상이 크게되어 내결손성이 저하된다.
[실험예 7]
마이크로파 플라즈마 CVD법으로 그 표면이 Rmax에서 0.5μm의 경면상태인 Si 기판상에 상기 다결정 다이아몬드를 10시간 합성했다. 합성은 이하의 조건으로 행했다.
원료가스(유량) : H2200sccm
CH410sccm
가스 압력 : 120Torr
마이크로파 발진출력 : 650W
합성후, 불초산에 침지해서 Si 기판만을 용해 제거하므로서 평균 결정 입경이 5μm에서 두께가 0.2mm의 다결정 다이아몬드를 회수할 수 있었다. 또, 다결정 다이아몬드 기판측의 면은 그 거칠기가 Rmax에서 0.05μm이었다. 이 다결정 다이아몬드를 그 성장면측을 접합면으로 하고, 초경합금제의 생크와 납땜접합을 행했다.다음에 이 접합체를 #1500의 다이아몬드 숫돌에 의한 절삭가공으로 탈출 칩(형번호 : SPGN120304)을 제작했다. 또한, 얻어진 탈출 칩(A)은 날끝의 치핑이 10μm였다.
상기와 같은 방법으로 제작한 탈출 칩의 날끝을 YAG 레이저에 의해서 가공량 L이 10μm의 호우닝 처리를 실시했다. 얻어진 탈출 칩(B)은 호우닝부에 레이저 가공에 따른 두께 3μm의 흑연 피복층이 생성되며, 또 그날끝의 치핑의 크기는 2μm로서 양호했다.
이들 탈출 칩을 각각 10개씩 제작하고 성능 평가를 이하의 조건으로 행했다.
(절삭조건)
피삭재 : A390-T6(Al-17% Si)환봉의 축방향으로 4개의 V자상의 홈이 형성된 것
절삭속도 : 500m/분
절단량 : 0.2mm
이송속도 : 0.1mm/reV
냉각액 : 수용성 유제
그 결과, 칩(A)은 5개가 절삭후 5분에서, 또 3개가 절삭후 8분에서, 또한 나머지 2개가 절삭후 20분에서 결손이 생겼다. 이것에 대해서 본 발명에 의한 칩(B)은 어느 칩이든 60분간 절삭해도 날끝에 결손이 발생하는 일이 없고, 또, 양호한 피삭면이 얻어졌다. 이 결과로 본 발명에 의한 칩은 고 강인성을 갖는 절삭공구인 것이 분명해졌다.
이와같이 다결정 다이아몬드 공구의 날끝부를 레이저 가공으로 호우닝 처리하므로서 내결손성이 고 강인성을 갖는 다결정 다이아몬드 절삭공구를 얻을 수 있다.

Claims (43)

  1. 기본 재료에 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드(3)를 공구 소재로서 사용한 다결정 다이아몬드 절삭공구에 있어서, 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하인 절삭면(6)과, 그의 표면에 흑연 피복층(8)이 형성된 측면(7)을 구비하고, 상기 절삭면과 측면의 교선에 따른 날끝의 치핑(9)의 크기가 0.5μm 이상 5μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드층의 두께가 0.05mm 이상 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 측면에 형성된 상기 흑연 피복층의 두께가 0.5μm 이상 10μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드의 결정 입경이 0.5μm 이상 15μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절삭면은 금속 또는 합금으로 이루어진 상기 기본 재료의 면에 접하고 있는 다결정 다이아몬드의 표면이 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  6. 기본 재료에 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드(3)를 공구 소재로 하고, 이 공구 소재를 공구지지체(4)에 접합해서 구성된 다결정 다이아몬드 절삭공구에 있어서, 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 절삭면(6)과, 그의 표면에 흑연 피복층(8)이 형성된 측면(7)을 구비하고, 상기 절삭면과 측면의 교선에 따른 날끝의 치핑(9)의 크기가 0.5μm 이상 5μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드층의 두께가 0.05mm 이상 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  8. 제6항에 있어서, 상기 절삭면에 형성된 상기 흑연 피복층의 두께는 0.5μm 이상 10μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  9. 제6항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드의 결정 입경이 0.5μm 이상 15μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  10. 제6항에 있어서, 상기 절삭면은 금속 또는 합금으로 이루어진 상기 기본 재료의 표면에 접해있는 다결정 다이아몬드의 표면이 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  11. 기본 재료에 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드(3)를 사용한 다결정 다이아몬드 절삭공구에 있어서, 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 절삭면(6)과, 상기 다결정 다이아몬드의 표면이 노출된 측면(7)을 구비하며, 상기 절삭면과 상기 측면의 교선에 따른 날끝의 치핑(9)의 크기는 0.5μm이상 5μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  12. 제11항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드 절삭공구를 구성하는 상기 다결정 다이아몬드의 평균 입경이 0.5μm 이상 15μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  13. 제11항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드 절삭공구를 구성하는 상기 다결정 다이아몬드의 절삭면에 거의 직교하는 방향의 두께는 0.05mm 이상 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  14. 제11항에 있어서, 상기 절삭면은 금속 또는 합금으로 이루어진 상기 기본 재료의 표면에 접하고 있는 다결정 다이아몬드의 표면이 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  15. 기본 재료상에 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드(3)를 공구 소재로 하고 이 공구 소재를 공구지지체(4)에 접합해서 구성된 다결정 다이아몬드 절삭공구에 있어서, 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 절삭면과, 상기 다결정 다이아몬드의 표면이 노출된 측면(7)을 구비하고, 상기 절삭면과 측면의 교선에 따른 칼끝의 치핑(9)의 크기는 0.5μm 이상 15μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  16. 제15항에 있어서, 다결정 다이아몬드의 평균 입경이 0.5μm 이상 15μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  17. 제15항에 있어서, 상기 공구 소재의 다결정 다이아몬드의 상기 절삭면에 거의 직교하는 방향의 두께는0.05mm 이상 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  18. 제15항에 있어서, 상기 공구 소재의 다결정 다이아몬드의 절삭면은 금속 또는 합금으로 이루어진 상기기본 재료의 표면에 접하고 있던 다결정 다이아몬드의 표면이 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  19. 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드를 사용한 다결정 다이아몬드 절삭공구에 있어서, 공구의 절삭면(6)과 측면(7)의 교선에 따라 구성되는 날끝부(11)는 호우닝 가공된 곡면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  20. 제19항에 있어서, 상기 날끝부의 호우닝 가공량이 5μm 이상 20μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  21. 제19항에 있어서, 상기 호우닝 가공된 상기 날끝부의 두께가 0.5μm 이상 10μm 이하의 흑연층으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  22. 제19항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드의 평균 입경이 0.5μm 이상 10μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  23. 저압기상법으로 합성된 다결정 다이아몬드(3)를 공구 소재로 하고 이 공구 소재를 공구 지지체(4)에 접합해서 구성된 다결정 다이아몬드 절삭공구에 있어서, 공구의 절삭면(6)과 측면(7)의 교선에 따라 구성되는날끝부(11)는 호우닝 가공된 곡면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  24. 제23항에 있어서, 상기 날끝부의 호우닝 가공량이 5μm 이상 20μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정다이아몬드 절삭공구.
  25. 제23항에 있어서, 상기 호우닝 가공된 상기 날끝부가 두께 0.5μm 이상 10μm 이하의 흑연층으로 피복된 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  26. 제23항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드의 평균 입경이 0.5μm 이상 10μm 이하인 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구.
  27. 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.1μm 이하의 기본 재료(1)의 표면상에 저압기상법에 의해 다결정 다이아몬드(2)를 석출시키는 공정과, 금속 또는 합금으로 이루어진 상기 기본 재료상의 다결정 다이아몬드를 소정의 팁 형상으로 절단한 후, 화학처리로 상기 기본 재료를 상기 다결정 다이아몬드의 팁 (3)에서 제거하는 공정과, 상기 다결정 다이아몬드의 칩 표면중, 상기 기본 재료와 접하고 있던 측의 표면에 교차하는 표면을 레이저 가공해서 날끝측면(7)을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드는 두께 0.05mm 이상 1mm 이하로 석출되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 기본 재료로서 Mo, W, Si중의 어느 하나의 재료가 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 기본 재료는 염산, 황산, 초산, 불산 및 이들 혼합액중의 어느 하나를 사용한 화학처리로 상기 다결정 다이아몬드에서 제거되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  31. 제27항에 있어서, 상기 날끝측면을 형성하는 레이저 가공은 날끝의 치핑크기가 0.5μm 이상 5μm 이하로 선택되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  32. 제27항에 있어서, 상기 레이저 가공은 상기 날끝측면에 형성되는 흑연 피복층의 두께가 0.5μm 이상 10μm 이하가 되는 조건하에서 행해지는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  33. 제28항에 있어서, 상기 다결정 다이아몬드는 결정 입경이 0.5μm 이상 15μm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  34. 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 기본 재료(1)의 표면상에 저압기상법으로 다결정 다이아몬드(2)를 석출시키는 공정과, 금속 또는 합금으로 이루어진 기본 재료상의 상기 다결정 다이아몬드(2)를 소정의 팁 형상으로 절단한 후, 화학처리로 상기 기본 재료를 상기 다결정 다이아몬드의 팁(3)에서 제거하는 공정과, 상기 다결정 다이아몬드의 팁의 상기 기본 재료와 접하고 있던 면이 공구의 절삭면(6)으로 되도록 상기 다결정 다이아몬드의 칩을 공구 지지체(4)에 접합시키는 공정과, 상기 다결정 다이아몬드의 상기 절삭면과 교차하는 표면을 레이저 가공해서 날끝측면(7)을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 공구 지지체의 재료로서 초경합금 또는 강철중의 어느 한쪽이 사용되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  36. 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 금속 또는 합금으로 이루어진 기본 재료(1)의 표면상에 저압기상법으로 다결정 다이아몬드(2)를 석출시키는 공정과, 상기 기본 재료상의 상기 다결정 다이아몬드(2)를 소정의 팁 형상으로 절단한 후, 상기 기본 재료를 상기 다결정 다이아몬드의 팁(3)에서 제거하는 공정과, 상기 다결정 다이아몬드의 팁 표면중 상기 기본 재료와 접하고 있던 측의 표면에 교차하는 표면을 레이저 가공해서 날끝측면(7)을 형성하는 공정과, 상기 레이저 가공으로 날끝측면에 생성된 측면 피복층(8)을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 흑연 피복층은 화학적 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  38. 제36항에 있어서, 상기 흑연 피복층은 산 용액 또는 알칼리 용융염중의 어느 한쪽에 의해서 용해 제거되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  39. 표면 거칠기가 최대 높이 표시(Rmax)에서 0.2μm 이하의 금속 또는 합금으로 된 기본 재료(1)의 표면상에서 저압기상법에 의해 다결정 다이아몬드(2)를 석출시키는 공정과, 기본 재료상의 다결정 다이아몬드를 소정의 팁 형상으로 절단한 후 화학처리로 기본 재료를 다결정 다이아몬드의 팁(3)에서 제거하는 공정과, 다결정 다이아몬드의 팁의 기본 재료와 접하고 있던 면이 공구의 절삭면(6)이 되게 상기 다결정 다이아몬드의팁을 공구 지지체(4)에 접합시키는 공정과, 다결정 다이아몬드의 절삭면과 교차하는 표면을 레이저 가공해서 날끝측면(7)을 형성하는 공정과, 레이저 가공으로 날끝측면에 생성된 흑연 피복층(8)을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 흑연 피복재는 화학적 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  41. 제39항에 있어서, 상기 흑연 피복층은 알칼리 용융염 또는 산 용액중의 어느 한쪽을 사용해서 제거되는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  42. 기본 재료(1)의 표면상에 저압기상법으로 다결정 다이아몬드(2)를 석출시키는 공정과, 기본 재료상의 다결정 다이아몬드를 소정의 팁 형상으로 절단한 후, 기본 재료를 다결정 다이아몬드의 팁(3)에서 제거하는 공정과, 다결정 다이아몬드의 팁 표면중, 기본 재료와 접하고 있던 측의 표면을 공구절삭면(6)으로 하고, 이 절삭면과 소정의 각도를 이루게 측면(7)을 형성하므로서 날끝부(11)를 형성하는 공정과, 날끝부(7)를 호우닝가공해서 곡면을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 날끝의 호우닝 가공은 레이저를 사용해서 행해지는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
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