JPH0225752B2 - - Google Patents

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JPH0225752B2
JPH0225752B2 JP57232225A JP23222582A JPH0225752B2 JP H0225752 B2 JPH0225752 B2 JP H0225752B2 JP 57232225 A JP57232225 A JP 57232225A JP 23222582 A JP23222582 A JP 23222582A JP H0225752 B2 JPH0225752 B2 JP H0225752B2
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JP
Japan
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base metal
nickel
tension
blade
cutting
Prior art date
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JP57232225A
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English (en)
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JPS59124574A (ja
Inventor
Yasunori Murata
Noboru Sugano
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YAMABISHI KK
Original Assignee
YAMABISHI KK
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Publication date
Application filed by YAMABISHI KK filed Critical YAMABISHI KK
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Publication of JPS59124574A publication Critical patent/JPS59124574A/ja
Publication of JPH0225752B2 publication Critical patent/JPH0225752B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0018Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for by electrolytic deposition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12Cut-off wheels
    • B24D5/123Cut-off wheels having different cutting segments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は切断刃の製造方法、特にシリコン、
ゲルマニウム等の半導体、水晶、フエライト、ガ
ラスその他の硬脆物質の精密切断に適した切断刃
をメツキ法により台金に超硬砥粒を固着すること
により製造する方法に関するものである。
メツキ法によつて製造される切断刃には、内周
刃、外周刃、マルチバンドソー刃、高速バンドソ
ー刃等があるが、ここでは、内周刃を例にとつ
て、まずこの発明の技術的背景を説明する。
この出願の発明者は、先に第1図に示すごとき
内周刃を提案している(特開昭56−146678号公
報)。この内周刃は、台金1端縁の表裏両面にほ
ぼ均等となるように溝部2を設け、この溝部2に
ダイヤモンド等の超硬砥粒をメツキ法により固着
し、砥粒層3を形成したものであり、台金1は充
分に冷間加工された例えばSUS304のような
薄鋼板が用いられ、またメツキ液としては、ニツ
ケルが析出するものが用いられ、そのニツケルを
ボンドとして超硬砥粒を固着するようにしてい
る。
上記の切断刃は、切刃部の摩耗が進行しても溝
部2の奥行き方向に新しい砥粒が次々に現われる
ために切れ味が低下せず、したがつて切断刃の寿
命が長い利点がある。
しかしながら、上記の切断刃において、台金1
に大きなテンシヨンをかけて使用すると、切刃部
が第2図に示すように、ジグザグ状になる変位が
現われる(以下、この変位をアサリ変位という)。
刃先部にこのようなアサリ変位を生じると、刃厚
が増大すると共に、刃先部が不安定となり、精度
の良い高速切断が不可能となる。
そのため、第2図に鎖線で示すように、溝部2
の反対面に別の砥粒層3′を設けることにより、
刃先部の安定度を増すことが可能であるが、アサ
リ変位に基づく刃厚の増大を無くすることはでき
ない。
したがつて、このような切断刃においては、ア
サリ変位を少なくするか又はこれを無くすること
が必要であるが、従来は前述のように台金として
十分に冷間加工されたSUS304のような薄鋼板が
使用され、ボンドとしてはテンシヨンにより割れ
を起さないように軟らかな延性に富んだスルフア
ミン酸ニツケル浴や適当な光沢剤を含むフツト浴
等による電着ニツケルボンドが使用されている。
しかし、上記の台金とボンド材料には弾性率と
引張り強度に顕著な差があり、アサリ変位はこれ
らの差に起因するものであると考えられる。
そこで、この発明は台金及びボンドの材料及び
これらの処理法に改良を加えることにより、アサ
リ変位が少ないか又は零である切断刃の製造方法
を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、この発明は、台
金として時効処理を施す前の析出硬化型ステンレ
ス鋼を使用し、またメツキ液としてニツケル・リ
ン合金を析出するものを使用することにより、超
硬砥粒をニツケル・リン合金をボンドとして台金
に固着せしめ、その後上記台金とボンドを熱処理
により析出硬化させて切断刃を製造するようにし
たものである。
上記析出硬化型ステンレス鋼(マルエ−ジング
鋼を含む)は、析出硬化される基質によつて、
)マルテンサイト系、)セミオーステナイト
系、)オーステナイト・フエライト系、)オ
ーステナイト系に大別される。それぞれ、適当な
熱処理・冷間加工等を経て基質を調整した上で時
効処理を行うことにより、基質に金属間化合物を
微細に分散析出させた高力ステンレス鋼を得るこ
とができる。
例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼の代表
であるSUS630の場合、まず1020℃〜1060℃で固
溶化処理(A処理)を行い、A処理後の冷却によ
つてマルテンサイト変態を起し、基質がマルテン
サイト地となる。続いて時効処理を370℃〜600℃
で行うと、マルテンサイト基質中にCuに富む析
出相が微細分散析出するために硬化し、高力ステ
ンレス鋼が得られる。
また、セミオーステナイト系ステンレス鋼の代
表であるSUS631の場合は、固溶化のままでは一
部あるいは大部分が室温でオーステナイトのまま
で残留するように合金元素を多く含んでいる。次
に、この残留オーステナイトをマルテンサイトに
変態する必要があるが、その処理法としては、
)強い冷間加工を行うか、)常温以下の温度
に冷却するか、)固溶化温度以下に保持して再
焼入れするかの三つの方法がある。この方法のい
ずれかを実施したのち、400℃〜600℃の時効処理
によつてマルテンサイト基質にNi−Al化合物を
析出させ、硬化、高力化する。
切断刃の台金として上記のSUS631を使用する
場合、薄い板状にするために強度の冷間圧延がな
されるため、素材として入手する薄板はすでにマ
ルテンサイト化しているため、好適なものの一つ
である。
また、第3図にSUS631の伸び−引張り応力曲
線を他のステンレス鋼薄板と比較して示す。同図
の曲線aがSUS631の時効処理前、同bが時効処
理後のもの、同cがSUS304H材、同dが
SUS304H材であり、これらの試験片の大きさは、
0.1mm×10mm×40mm、引張り速度は5mm/minで
ある。
以上のように、析出硬化型ステンレス鋼はいず
れのタイプでも、時効処理することによつてじん
性をそこなわずに、硬化、高力化することができ
る。
一方、ダイヤモンド等の超硬砥粒をメツキ法に
よつて固着するボンド(結合材)として、この発
明においてはニツケル・リン合金を析出するメツ
キ液を使用するのであるが、その一例として、次
亜リン酸ナトリウムを還元剤とした無電解ニツケ
ルメツキ液を挙げることができる。この無電解ニ
ツケルメツキ液によると、ニツケル90〜92%、リ
ン8〜10%程度の合金が析出し、非結晶の脆い析
出層が得られる。これを300゜〜600℃に熱処理す
ることによつて、ニツケル・リンが結晶形とな
り、析出硬化現象を示して硬度、じん性及び密着
性が著しく改善される。第4図に熱処理した場合
の硬度の変化を示す。同図からわかるように、約
400℃に熱処理することによつて最高硬度約
Hv1000程度が得られ、それ以上高温に熱処理す
ると硬度は低下するが、じん性や伸びは更に良く
なる。
上述のように、この発明は台金として時効処理
前の析出硬化型ステンレス鋼を用い、超硬砥粒を
ニツケル・リン合金を析出するメツキ液により上
記台金に固着し、しかるのちに時効処理を行なう
ことにより台金及びボンドの両者を析出硬化させ
るものである。
実施例 1 次に示す材料及び工程により内周刃を製造し
た。
台金としてSUS631、板厚0.14mmの板材を使用
した。この板材は、冷間圧延により基質がマルテ
ンサイト化しているが、未だ時効処理としていな
いものである。上記板材により、外径434mm、内
径152mmのいわゆる17インチブレードを製作し、
その内周縁の表裏交互に5mmピツチで最大幅2.5
mm、奥行0.65mm及び深さ0.075mmの溝をフオトエ
ツチング法により穿つた。
上記の溝部に50〜70μmの粒径をもつダイヤモ
ンド砥粒をまず軽く固定するために、従来法通り
ワツト浴中で約10μmの厚さにニツケルを析出さ
せた。次に、次亜リン酸ソーダを含む無電解ニツ
ケルメツキ液中でほぼダイヤモンド砥粒がかくれ
る程度になるまでニツケル・リン合金を析出さ
せ、砥粒を台金に固着させた。
このような工程を2回繰り返えして溝部に2層
のダイヤモンド砥粒層を形成し、且つダイヤモン
ド砥粒層の上面を台金表面から20μm突出せしめ
た。
次に、これを真空加熱装置に入れ、490℃で30
分間時効処理を行つて全工程を終了した。第5図
はこのようにして完成した内周刃の拡大図であ
り、1は台金、2は溝部、4は電気メツキ法によ
る仮止め層、5はダイヤモンド砥粒、6は無電解
メツキ法による固着層である。
上記内周刃の刃厚は0.18mmであり、この内周刃
をスライシングマシンに取付け、テンシヨンをか
けた。一般に行なわれているテンシヨンの測定法
は、第6図に示すように、切刃7の切先から半径
方向へ5mm隔てた点Aに変位測定子を当て、その
位置から5mm隔てた点Bに加重をかけることによ
り、上記変位測定子によつて内周刃の撓み量を測
定する。テンシヨンの大きさは、内周刃に50μm
の変位を起こさせる加重の値で表わし、これを例
えば350g−50μmのように表示する。
台金に砥粒を一層だけ固着した従来の内周刃
で、台金厚み0.12mm、ダイヤモンド粒径50〜
70μmを固着したものにおけるテンシヨンは340g
−50μm程度であり、これ以上では割れが起り使
用に耐えない。
この発明の上記内周刃は、360g−50μmのテン
シヨンをかけてシリコンを切断したところ、切代
ろは205μmであつた。刃先部やダイヤモンド突出
量の不揃いや機械の面振れを考慮に入れると、刃
厚としては200μm程度であり、アサリ変位は片面
につき+10μm程度におさえられている。テンシ
ヨンをさらにあげて450g−50μmにしたところ、
内周刃には割れは生ぜず、反りの少ない安定な切
断が可能になつた。このときの切代ろは210μmで
あり、テンシヨンの増大によるアサリ変位は僅か
であることがわかつた。
一方、比較例として、台金をSUS304EH材に
より製作し、ニツケルメツキ液はワツト浴を使用
して、上記実施例と同様の溝構造とダイヤモンド
層をもつた内周刃を製造した。この内周刃に
340g−50μmのテンシヨンをかけて切削したとこ
ろ、切代ろは255μmであつた。切代ろが上記実施
例より大きいのは、ワツト浴によるニツケル層が
弱く、アサリ変位が大きいためであると考られ
る。更にテンシヨンを増すために外周部より張り
上げたが、内径が拡大するだけで効果的にテンシ
ヨンは増大しなかつた。これは、台金がすでに降
伏点をすぎているからであると考えられる。テン
シヨンを380g−50μmに上げると台金に割れが生
じて使用に耐えなくなつた。
このことから、この発明によると、表裏に溝構
造をもつた内周刃のアサリ変位が減少でき、薄い
刃が製造できるために切代ろが薄くなり、また台
金の強度や砥粒のボンドの強度が増大して、大き
なテンシヨンがかけられることがわかつた。
実施例 2 内周部に第7図、第8図に示すような通常の形
態、すなわち台金1の内周部にダイヤモンド砥粒
層8を一層固着したもの(第7図)、及び端面に
ダイヤモンド砥粒層8を複数層固着したもの(第
8図)について、この発明の方法によつて実施し
例について述べる。
SUS631、板厚0.12mm、冷間圧延によりマルテ
ンサイト化して時効処理していない板材により17
インチブレードを製作し、その内周縁の台金端面
及び端面から表裏に2mm幅のダイヤモンド砥粒
(粒径50〜70μm)を、まずワツト浴中にて従来法
により軽く固定し、その後次亜リン酸ソーダを還
元剤とする無電解メツキ浴中にてダイヤモンド砥
粒が約60%埋没する程度までニツケル・リン合金
を析出させ、砥粒を台金に固着した。
その後、490℃で30分間の時効処理を施して内
周刃に仕上げた。この内周刃の刃厚は通常の内周
刃と変りなく280μmであつた。この内周刃をスラ
イシングマシンに取付け、SUS304E材及びワツ
ト浴によるニツケルボンドをもつ通常の製作によ
る内周刃と比較テストした。
テンシヨンの大きさが340g−50μmのときは、
この発明による内周刃の方は、切断抵抗による内
周刃の撓み量が少なく、切断物に反りの少ない品
質良好な切断が可能であつた。これは、刃先部の
ニツケル・リン層が時効処理により強化され、刃
先部のみのみかけの台金厚みを増したことによる
効果であり、刃先部のみに関してのテンシヨンは
通常のものよりかなり増大していると考えられ
る。
テンシヨンを更に増した場合、この発明のもの
によると、400g−50μmまでテンシヨン増が可能
であり、テンシヨンを増すことによつてさらに安
定した切断スピードの増加、反りの減少がはかれ
るが、通常の内周刃では380g−50μm以上のテン
シヨンをかけることは台金の破壊のため不可能で
あつた。
以上述べたように、テンシヨンをかけて使用せ
られる切断刃にこの発明を適用した場合、台金と
ボンドの強化が同時に行えるため、台金の端縁の
表裏両面にほぼ均等となるように形成した溝構造
をもつた切断刃においてはアサリ変位が少なく刃
厚の薄いものが得られ、かつ台金の強度が増すこ
とによつて台金にかかるテンシヨンを大きくとる
ことができる。また、通常構造の切断刃において
は同様にテンシヨンを充分大きくとることがで
き、かつボンドが強化されるために刃先部(ダイ
ヤモンド等の超硬砥粒が固着された部分)には台
金部以上の集中的な引張り応力がかかるために、
安定した切断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の内周刃の端面図、第2図は同
上のアサリ変位を生じた状態の端面図、第3図は
各種ステンレス鋼薄板の引張り試験の結果を示す
グラフ、第4図は無電解ニツケル・リンメツキの
熱処理温度による硬度の変化を示すグラフ、第5
図はこの発明の実施例の拡大断面図、第6図は内
周刃の撓み量測定位置を示す平面図、第7図、第
8図はこの発明の他の実施例の拡大断面図であ
る。 1…台金、2…溝部、3…超硬砥粒層、4…仮
止め層、5…ダイヤモンド砥粒、6…固着層、8
…ダイヤモンド砥粒層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 台金の端縁の表裏両面にほぼ均等となるよう
    に設けた溝部に超硬砥粒を載せた状態で台金をメ
    ツキ液に浸漬し、メツキ液中で析出する金属をボ
    ンドとして超硬砥粒を台金に固着するメツキ法に
    よる切断刃の製造方法において、上記台金として
    時効処理を施す前の析出硬化型ステンレス鋼を使
    用し、またメツキ液としてニツケル・リン合金を
    析出するメツキ液を使用することにより上記超硬
    砥粒をニツケル・リン合金をボンドとして台金に
    固着せしめ、その後上記台金とボンドを熱処理に
    より析出硬化させることを特徴とする切断刃の製
    造方法。
JP23222582A 1982-12-29 1982-12-29 切断刃の製造方法 Granted JPS59124574A (ja)

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