JPH0224060A - 金属ワークの表面処理方法および被覆工具の製造方法 - Google Patents
金属ワークの表面処理方法および被覆工具の製造方法Info
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- JPH0224060A JPH0224060A JP17556788A JP17556788A JPH0224060A JP H0224060 A JPH0224060 A JP H0224060A JP 17556788 A JP17556788 A JP 17556788A JP 17556788 A JP17556788 A JP 17556788A JP H0224060 A JPH0224060 A JP H0224060A
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、表面処理方法および高硬度の被膜を有する被
覆工具の製造方法に関する。
覆工具の製造方法に関する。
工具や金型などの工業製品の表面に、超硬合金やセラミ
ックスなどの高硬度の被膜を生成するためには、コーテ
ィング処理を行うまでに、ワークの表面を清浄にしてお
くことが必要である。とくに製品が切削工員である場合
は、研削行程で研削焼けやカエリが発生するために、第
5図(a) 、 (b) 。 (C)で示しているようにサンドブラスト処理や液体ホ
ーニング処理のような物理的な表面処理をコーティング
の前処理として施すことにより、これらを除去している
場合が多い。
ックスなどの高硬度の被膜を生成するためには、コーテ
ィング処理を行うまでに、ワークの表面を清浄にしてお
くことが必要である。とくに製品が切削工員である場合
は、研削行程で研削焼けやカエリが発生するために、第
5図(a) 、 (b) 。 (C)で示しているようにサンドブラスト処理や液体ホ
ーニング処理のような物理的な表面処理をコーティング
の前処理として施すことにより、これらを除去している
場合が多い。
研削工程における研削焼けやカエリを除去するためにサ
ンドブラスト処理を採用する場合は、上記の焼けやカエ
リを十分に除去することはできるが、コーティング処理
後の製品表面が艶消し状態、すなわち光沢が失われた状
態となる。これは、従来のサンドブラスト処理に用いら
れている研掃剤の研掃力が強すぎるために、ワーク表面
を粗<シてしまうためと思われる。したがって、製品が
工ンドミルやドリルなどの切削工具で、その切刃が鋭利
な物の場合には、その強すぎる研掃力か故に切刃エツジ
が損傷されるおそれがある。 また、同一目的のため液体ホーニング処理を採用する場
合にも、上記のサンドブラスト処理と同様、光沢が消失
するといった問題か生じ、さらにこの場合には、被膜が
付着不良を起こすこともある。液体ホーニング処理では
、防錆処理を施すためにホーニング液に防錆剤を加える
必要があるが、その防錆剤を次行程の化学洗浄で完全に
除去することができていないためと思われる。 このように、従来のサンドブラスト処理や液体ホーニン
グ処理によれば、製品の光沢が失われ、また、製品が鋭
利な切刃を有する工具である場合にはその切刃が損傷し
、したがって高性能な製品が得られないなど種々の技術
的課題が存在する。 本発明は上述のような従来の技術的課題に鑑み、これら
を有効に解決すべく創案されたものである。 したがってその目的は、工具や金型にコーティングを施
す際の前行程としての表面処理の方法で、該表面処理後
のコーティング処理により形成された被膜の付着状態が
良好であり、かつ、該被膜がコーティング処理後にも光
沢を失わないような表面処理方法を創案すること、並び
に製品が鋭利な切刃を有する切削工具である場合には、
その切刃に損傷等の影響を及ぼさずに、高性能な切削工
具を得ることのできる表面処理方法を創案すること、さ
らに該表面処理方法を利用した高性能な切削工具を製造
することにある。
ンドブラスト処理を採用する場合は、上記の焼けやカエ
リを十分に除去することはできるが、コーティング処理
後の製品表面が艶消し状態、すなわち光沢が失われた状
態となる。これは、従来のサンドブラスト処理に用いら
れている研掃剤の研掃力が強すぎるために、ワーク表面
を粗<シてしまうためと思われる。したがって、製品が
工ンドミルやドリルなどの切削工具で、その切刃が鋭利
な物の場合には、その強すぎる研掃力か故に切刃エツジ
が損傷されるおそれがある。 また、同一目的のため液体ホーニング処理を採用する場
合にも、上記のサンドブラスト処理と同様、光沢が消失
するといった問題か生じ、さらにこの場合には、被膜が
付着不良を起こすこともある。液体ホーニング処理では
、防錆処理を施すためにホーニング液に防錆剤を加える
必要があるが、その防錆剤を次行程の化学洗浄で完全に
除去することができていないためと思われる。 このように、従来のサンドブラスト処理や液体ホーニン
グ処理によれば、製品の光沢が失われ、また、製品が鋭
利な切刃を有する工具である場合にはその切刃が損傷し
、したがって高性能な製品が得られないなど種々の技術
的課題が存在する。 本発明は上述のような従来の技術的課題に鑑み、これら
を有効に解決すべく創案されたものである。 したがってその目的は、工具や金型にコーティングを施
す際の前行程としての表面処理の方法で、該表面処理後
のコーティング処理により形成された被膜の付着状態が
良好であり、かつ、該被膜がコーティング処理後にも光
沢を失わないような表面処理方法を創案すること、並び
に製品が鋭利な切刃を有する切削工具である場合には、
その切刃に損傷等の影響を及ぼさずに、高性能な切削工
具を得ることのできる表面処理方法を創案すること、さ
らに該表面処理方法を利用した高性能な切削工具を製造
することにある。
本発明に係る金属ワークの表面処理方法および被覆工具
の製造方法は、従来の技術的課題を解決し、その目的を
達成するため?二辺下のように構成されている。 すなわち、第1発明である金属ワークの表面処理方法は
、金属ワークの表面を清浄にするために、粒径10μ次
以上45μ!以下の球状のガラス粒子をワークの表面に
乾式で吹き付けるブラスティング処理方法である。また
、第2発明である被覆工具の製造方法は、高硬度の被膜
をコーティングする際の耐工程としてのワーク表面処理
をその製造工程に含む被覆工具において、上記ワーク表
面処理として、第1発明に係るブラスティング処理を作
用している。
の製造方法は、従来の技術的課題を解決し、その目的を
達成するため?二辺下のように構成されている。 すなわち、第1発明である金属ワークの表面処理方法は
、金属ワークの表面を清浄にするために、粒径10μ次
以上45μ!以下の球状のガラス粒子をワークの表面に
乾式で吹き付けるブラスティング処理方法である。また
、第2発明である被覆工具の製造方法は、高硬度の被膜
をコーティングする際の耐工程としてのワーク表面処理
をその製造工程に含む被覆工具において、上記ワーク表
面処理として、第1発明に係るブラスティング処理を作
用している。
第1発明に係る金属ワークの表面処理方法によれば、ワ
ーク表面をコーティングの面処理として適度に研掃する
ことができる。すなわち、ワークの表面は清浄で平滑な
ものとなる。 また、第2発明に係る被覆工具の製造方法によれば、被
膜の付着力が良好でしかも光沢を保った表面を有する被
覆工具を得ることができる。したがって、本発明により
製造された被覆工具は、切削性能が高く、工具寿命の長
いものである。
ーク表面をコーティングの面処理として適度に研掃する
ことができる。すなわち、ワークの表面は清浄で平滑な
ものとなる。 また、第2発明に係る被覆工具の製造方法によれば、被
膜の付着力が良好でしかも光沢を保った表面を有する被
覆工具を得ることができる。したがって、本発明により
製造された被覆工具は、切削性能が高く、工具寿命の長
いものである。
以下に、本発明の好適なl実施例について第1図から第
4図を参照して説明する。 なお本実施例においては、コーティング処理として、P
VD(物理的蒸着法)イオンブレーティングによりTi
N(窒化チタン)被膜を形成した。 第1図は、本発明に係る表面処理方法を適用する場合の
行程図を示している。本実施例では、従来のサンドブラ
スト処理および液体ホーニング処理の代わりに、その粒
径がlθμ屑以上45μ次以下のガラス粒子をブラステ
ィング処理に使用する超微粒ガラスピーズブラスト処理
を、コーティングを施す際の前工程としての表面処理と
して乾式でドリルに対して施し、その結果得られた被覆
工具としてのドリルについて種々の実験を行なった。 なお、本発明に係る超微粒ガラスピーズブラスト処理に
おいては、ブラスティング処理に使用するガラス粒子、
すなわちガラスピーズをドリル1本あたりにつき、 圧 力 5Kg/am″ 距 離 1100II1 処理時間 30秒〜5分 という条件のもとで、その径が3 、211111のノ
ズルを使用することによりワークに対して吹き付けた。 また、超微粒ガラスピーズブラスト処理に相当する面処
理を施さないもの、サンドブラスト処理を施したもの、
液体ホーニング処理を施したもの、粒径50μ1以上9
.0μm以下の球状のガラス粒子を使用する準微粒ガラ
スピーズブラスト処理を施したもののそれぞれについて
もコーティング処理を行ない、その結果得られた被覆工
具についてもそれぞれに同様の実験を行なった。 上記の各処理方法をコーティングの前処理として施した
切削工具の表面は、本発明に係る超微粒ガラスピーズブ
ラスト処理を施したものが前処理なしの表面状態に最も
近く、具体的にはlOμm以下のブラスト痕が現れた程
度であり、光沢や面粗度を失っていない。なお、準微粒
ガラスピーズブラスト処理を施したものの表面は、30
μR以上のブラスト痕が現れ、光沢も鈍っている。また
、サンドブラスト処理を施したものについては、研削面
がなくなるほど粗くなっており、また光沢もなく、液体
ホーニング処理においては、サンドブラスト処理と同様
の結果に加えて、防錆剤の付着が見られた。 第2図は、それぞれの方法で前処理を施したドリルマー
ジン部の面粗度および前処理を施さなかったものの面粗
度を表したグラフである。(a)で示す本発明に係る超
微粒ガラスピーズブラスト処理を施したもの、および(
b)で示す前処理なしのものの表面は、折れ線のばらつ
きが少ないことから平滑であることが読み取れる。また
、(e)で示す準微粒ガラスピーズブラスト処理、(d
)で示す液体ホーニング処理、(c)で示すサンドブラ
スト処理の順に折れ線のばらつきが大きくなっているこ
とから、この順に仕上げ表面が粗くなっているのが明ら
かである。したがって、ブラスティング処理がワークへ
及ぼす影響はこの順に大きくなり、このようなブラステ
ィング処理を施した切削工具では切刃が損傷されている
場合が多く、そのような場合には性能の低下につながる
こととなる。 第3図に、それぞれの方法で前処理を施した後にコーテ
ィングしたドリル、および前処理をせずにコーティング
したものの被膜付着力を、スクラッチテストにより各々
3回測定し、その結果を棒グラフに表した。なお、各グ
ラフ上部の数値は、各々3回の測定値の平均値である。 これにより、液体ホーニング処理後にコーティングを施
したものが最も付着力が小さいという結果が示されてい
る。 液体ホーニング処理では、上記したように研削焼けやカ
エリは十分に除去できるが、防錆剤が付着し、その後の
化学洗浄ではこの防錆剤を完全に除去できないという問
題があるためである。次に付着力の小さいものは、前処
理なしのものである。 焼けやカエリ、その他の不純物の除去が不完全なためで
ある。サンドブラスト処理を施したものの付着力がその
次に小さいが、これは、仕上げ表面がテストしたものの
中で最も粗いことが原因となっている。そして、準微粒
ガラスピーズブラスト処理、超微粒ガラスピーズブラス
ト処理の順となり、本発明に係る超微粒ガラスピーズブ
ラスト処理を施したものが最も高い数値を得た。これは
、焼けやカエリ、その他の不純物の除去が大略完全に行
なわれており、仕上げ表面の状態も良好なためである。 さらに第4図では、それぞれの方法で前処理を施した後
にコーティングをしたドリルおよび、前処理を仕ずにコ
ーティングをしたもののそれぞれの切削性能(穴あけ回
数)について、各々3回テストを行ない、その結果を第
3図同様に棒グラフに表した。なお、各グラフ上部の数
値は各々3回の数値の平均値である。このグラフにより
コーティングの前処理が、液体ホーニング処理、サンド
ブラスト処理、前処理なし、準微粒ガラスピーズブラス
ト処理、本発明に係る超微粒ガラスピーズブラスト処理
のそれぞれである順に性能が良くなり、特に超微粒ガラ
スピーズブラスト処理を施したのものが群を抜いて高性
能であること、すなわち優れた耐久性を有することが一
目瞭然である。このテストにおいては、すべて下記の条
件のもとで、6mm径のJISストレートドリルを使用
して201貫通させることにより行った。 切削速度 30@/…in 送 リ 0.18m5/rev材 料 9
50C(HB240〜255)なお、本実施例ではブラ
スティング処理に粒径が10μ1以上45μ肩以下のガ
ラス粒子を使用したが、材質はガラスに限るものではな
く、・ガラスと同様の研揚力を有するもの、すなわち、
ワークに対する相対的な硬度がガラスと大略等しいもの
で、その粒径がlθμ屓以上45μ肩以下のものであれ
ばよい。 またコーティング処理は、本実施例におけるPVDイオ
ンブレーティングによるTiN被膜に限るものではなく
、その他大略同等の(超)硬質材の被膜を形成するもの
でもよい。 さらに、本発明に係る表面処理方法が被覆工具の製造工
程に利用できるだけでなく、従来技術の項でも述べてい
るように金型など他の工業製品にも応用できることは言
うまでもない。
4図を参照して説明する。 なお本実施例においては、コーティング処理として、P
VD(物理的蒸着法)イオンブレーティングによりTi
N(窒化チタン)被膜を形成した。 第1図は、本発明に係る表面処理方法を適用する場合の
行程図を示している。本実施例では、従来のサンドブラ
スト処理および液体ホーニング処理の代わりに、その粒
径がlθμ屑以上45μ次以下のガラス粒子をブラステ
ィング処理に使用する超微粒ガラスピーズブラスト処理
を、コーティングを施す際の前工程としての表面処理と
して乾式でドリルに対して施し、その結果得られた被覆
工具としてのドリルについて種々の実験を行なった。 なお、本発明に係る超微粒ガラスピーズブラスト処理に
おいては、ブラスティング処理に使用するガラス粒子、
すなわちガラスピーズをドリル1本あたりにつき、 圧 力 5Kg/am″ 距 離 1100II1 処理時間 30秒〜5分 という条件のもとで、その径が3 、211111のノ
ズルを使用することによりワークに対して吹き付けた。 また、超微粒ガラスピーズブラスト処理に相当する面処
理を施さないもの、サンドブラスト処理を施したもの、
液体ホーニング処理を施したもの、粒径50μ1以上9
.0μm以下の球状のガラス粒子を使用する準微粒ガラ
スピーズブラスト処理を施したもののそれぞれについて
もコーティング処理を行ない、その結果得られた被覆工
具についてもそれぞれに同様の実験を行なった。 上記の各処理方法をコーティングの前処理として施した
切削工具の表面は、本発明に係る超微粒ガラスピーズブ
ラスト処理を施したものが前処理なしの表面状態に最も
近く、具体的にはlOμm以下のブラスト痕が現れた程
度であり、光沢や面粗度を失っていない。なお、準微粒
ガラスピーズブラスト処理を施したものの表面は、30
μR以上のブラスト痕が現れ、光沢も鈍っている。また
、サンドブラスト処理を施したものについては、研削面
がなくなるほど粗くなっており、また光沢もなく、液体
ホーニング処理においては、サンドブラスト処理と同様
の結果に加えて、防錆剤の付着が見られた。 第2図は、それぞれの方法で前処理を施したドリルマー
ジン部の面粗度および前処理を施さなかったものの面粗
度を表したグラフである。(a)で示す本発明に係る超
微粒ガラスピーズブラスト処理を施したもの、および(
b)で示す前処理なしのものの表面は、折れ線のばらつ
きが少ないことから平滑であることが読み取れる。また
、(e)で示す準微粒ガラスピーズブラスト処理、(d
)で示す液体ホーニング処理、(c)で示すサンドブラ
スト処理の順に折れ線のばらつきが大きくなっているこ
とから、この順に仕上げ表面が粗くなっているのが明ら
かである。したがって、ブラスティング処理がワークへ
及ぼす影響はこの順に大きくなり、このようなブラステ
ィング処理を施した切削工具では切刃が損傷されている
場合が多く、そのような場合には性能の低下につながる
こととなる。 第3図に、それぞれの方法で前処理を施した後にコーテ
ィングしたドリル、および前処理をせずにコーティング
したものの被膜付着力を、スクラッチテストにより各々
3回測定し、その結果を棒グラフに表した。なお、各グ
ラフ上部の数値は、各々3回の測定値の平均値である。 これにより、液体ホーニング処理後にコーティングを施
したものが最も付着力が小さいという結果が示されてい
る。 液体ホーニング処理では、上記したように研削焼けやカ
エリは十分に除去できるが、防錆剤が付着し、その後の
化学洗浄ではこの防錆剤を完全に除去できないという問
題があるためである。次に付着力の小さいものは、前処
理なしのものである。 焼けやカエリ、その他の不純物の除去が不完全なためで
ある。サンドブラスト処理を施したものの付着力がその
次に小さいが、これは、仕上げ表面がテストしたものの
中で最も粗いことが原因となっている。そして、準微粒
ガラスピーズブラスト処理、超微粒ガラスピーズブラス
ト処理の順となり、本発明に係る超微粒ガラスピーズブ
ラスト処理を施したものが最も高い数値を得た。これは
、焼けやカエリ、その他の不純物の除去が大略完全に行
なわれており、仕上げ表面の状態も良好なためである。 さらに第4図では、それぞれの方法で前処理を施した後
にコーティングをしたドリルおよび、前処理を仕ずにコ
ーティングをしたもののそれぞれの切削性能(穴あけ回
数)について、各々3回テストを行ない、その結果を第
3図同様に棒グラフに表した。なお、各グラフ上部の数
値は各々3回の数値の平均値である。このグラフにより
コーティングの前処理が、液体ホーニング処理、サンド
ブラスト処理、前処理なし、準微粒ガラスピーズブラス
ト処理、本発明に係る超微粒ガラスピーズブラスト処理
のそれぞれである順に性能が良くなり、特に超微粒ガラ
スピーズブラスト処理を施したのものが群を抜いて高性
能であること、すなわち優れた耐久性を有することが一
目瞭然である。このテストにおいては、すべて下記の条
件のもとで、6mm径のJISストレートドリルを使用
して201貫通させることにより行った。 切削速度 30@/…in 送 リ 0.18m5/rev材 料 9
50C(HB240〜255)なお、本実施例ではブラ
スティング処理に粒径が10μ1以上45μ肩以下のガ
ラス粒子を使用したが、材質はガラスに限るものではな
く、・ガラスと同様の研揚力を有するもの、すなわち、
ワークに対する相対的な硬度がガラスと大略等しいもの
で、その粒径がlθμ屓以上45μ肩以下のものであれ
ばよい。 またコーティング処理は、本実施例におけるPVDイオ
ンブレーティングによるTiN被膜に限るものではなく
、その他大略同等の(超)硬質材の被膜を形成するもの
でもよい。 さらに、本発明に係る表面処理方法が被覆工具の製造工
程に利用できるだけでなく、従来技術の項でも述べてい
るように金型など他の工業製品にも応用できることは言
うまでもない。
以上の説明により明らかなように、本発明によれば次の
ような優れた効果が発揮される。 すなわち、本発明に係る表面処理方法によれば、ワーク
表面を不必要に研掃してその面粗度を損なうことがなく
、また損傷することがないのでその表面は光沢を残す。 また、その後にコーティング処理を施しても光沢を保ち
、面粗度も良好であって付着力の高い高硬度被膜を形成
できる。さらに、製品が切削工具である場合には、切削
性能が高く長寿命の切削工具を得ることができる。
ような優れた効果が発揮される。 すなわち、本発明に係る表面処理方法によれば、ワーク
表面を不必要に研掃してその面粗度を損なうことがなく
、また損傷することがないのでその表面は光沢を残す。 また、その後にコーティング処理を施しても光沢を保ち
、面粗度も良好であって付着力の高い高硬度被膜を形成
できる。さらに、製品が切削工具である場合には、切削
性能が高く長寿命の切削工具を得ることができる。
第1図は本発明に係る表面処理方法をコーティングの前
処理として適用する場合の工程図、第2図は種々の方法
で前処理を施したドリルマージン部の面粗度を表すグラ
フ図、第3図は種々の方法で前処理を施した後コーティ
ングした切削工具の被膜付着力を表すグラフ図、第4図
は種々の方法で前処理を施した後コーティングしたドリ
ルの性能を表すグラフ図、第5図は従来の表面処理方法
をコーティングの前処理として適用した場合の工程図で
ある。
処理として適用する場合の工程図、第2図は種々の方法
で前処理を施したドリルマージン部の面粗度を表すグラ
フ図、第3図は種々の方法で前処理を施した後コーティ
ングした切削工具の被膜付着力を表すグラフ図、第4図
は種々の方法で前処理を施した後コーティングしたドリ
ルの性能を表すグラフ図、第5図は従来の表面処理方法
をコーティングの前処理として適用した場合の工程図で
ある。
Claims (2)
- (1)、金属ワークの表面を清浄にするための表面処理
方法にして、 粒径10μm以上45μm以下の球状のガラス粒子をワ
ークの表面に乾式で吹き付けることを特徴とする表面処
理方法。 - (2)、高硬度の被膜をコーティングする際の前工程と
してのワーク表面処理を含む被覆工具の製造方法におい
て、 上記ワーク表面処理が、請求項1記載の表面処理方法で
あることを特徴とする被覆工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175567A JPH07100298B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 金属ワークの表面処理方法および被覆工具の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175567A JPH07100298B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 金属ワークの表面処理方法および被覆工具の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224060A true JPH0224060A (ja) | 1990-01-26 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317997A (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-07 | Komatsu Zenoah Co. | Air inlet system of an engine |
| JP2002536194A (ja) * | 1999-02-11 | 2002-10-29 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 切削工具を作成する方法及び切削工具 |
| JP2007007780A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Macoho Co Ltd | 切削具の刃部表面処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130429A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-01 | Nippon Dacro Shamrock Co | Method of treating surface of metal substrate |
| JPS5479892A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-26 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Method of removing plating layer of zinc plated steel plate* etc* |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP63175567A patent/JPH07100298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130429A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-01 | Nippon Dacro Shamrock Co | Method of treating surface of metal substrate |
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| JP2007007780A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Macoho Co Ltd | 切削具の刃部表面処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH07100298B2 (ja) | 1995-11-01 |
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