JPH03114610A - 線引き用ダイス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、八〇、、Ａｕ、　Ａｇ、　Ｃｕなど比較的軟
質の金属を線引きするのに用いられる長寿命の線引き用
ダイスに関する。

〔従来の技術〕

一般に線引き用ダイスとしては、ＷＣ等の超硬合金（以
下ＷＣと記す）、焼結ダイヤモンド、焼結ＣＢＮ、単結
晶ダイヤモンド等が用いられている。　　これらのうぢ
、ＷＣは安価゛Ｃ１人口径のタイス或いは精度をあまり
問題としない小口径のダイスに広く使用され、単結晶ダ
イヤモンドは高価なため、精度か要求される小口径のダ
イスに使用される等、それぞれの目的によって使い分け
られている。

また、ＷＣダイスの内面にＴｉＮをコーティングして、
線引き用ダイス（以下ダイスという）の摩耗を抑制り、
　７寿命を延長した試みもなされている（特開昭６］−
７４７２５号公報）。

〔発明が解決しようとする課顆〕

しかしなから、線引きする金属が軟質であっても、毎分
数千ｍの高速で長時間線引きすると、摩耗することは避
は得ず、ダイス内面か摩耗すると、引き出された線の断
面形状が変化し、また表面に凹凸が形成される。そのた
め摩耗度か許容範囲を越えると、内面を再研摩し、再使
用されるが、この場合には一段太い線を線引きすダイス
として使用せざるを得ない。

そのため、再研摩するまでのダイス寿命が長いことか望
まれ、線引きする場合、直接線に触れる部分の材質の硬
度が高い程、ダイス寿命の延長に効果かある。

本発明者等は、」二記タイスの内側孔内面に働く力（線
引きする際の線を引き出す力）は数ｋｇ／ｍｍ’と比較
的小さ（、かつダイスには連続的な力が働くので、ダイ
スにかかる負荷は、切削）＼イト程大きくない。したが
って、基材とコーテイング材とは、切削バイトの基材と
刃材等て問題視される程密着力が要求されないこと、お
よびダイヤモンド（主物質中最も硬度か高く、またＣＶ
Ｄ法ダイヤモンドの合成技術が進歩確立してきているこ
とに着目し、ＣＶＤタイヤモントか利用出来ると考えた
。

本発明は」−記の考えに基づいてなされたもので、基材
の内側孔内面に均一なコーティング層を有する長寿命の
ダイスを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

」１記の目的を達成するため、本発明にかかるダイスは
、所定形状に成形された基材の内側孔内面をＣＶ　Ｄダ
イヤモンドてコーティングしてなる。

本発明に用いられるダイス基材の材料としては、ＷＣ１
焼結５ｉＣ１焼結Ｓｉ３Ｎ４、焼結ＴｉＢ、、焼結ダイ
ヤモンド、或いはＣＶ　Ｉ）　法でつくられたＳｉＣ等
、通常ダイスの材料として用いられるものが好適である
。

これら材料を成形、加工して第１図（ａ　）（ｂ　’）
に示すダイス基材１かつくられる。ダイス基材１の内側
孔２は、対象とする線の材質によ−コてその形状か多少
異なるが、本発明のダイス基材の内側孔２の寸法は、コ
ーティングするＣ　Ｖ　ｌ）ダイスの厚みを考慮して、
目標とするダイスの内側孔より、０．１〜０　、３　ｍ
ｍ大きく形成する。

また、基材強度か不足する場合、或いは装置に固定する
場合に欠損する懸念かある場合には第２図（ａ　）（ｂ
　）に示すように外側を金属３て補強してもよい。

上記基材１の内側孔２にＣＶＤ法によってダイヤモンド
を析出させるには、一般にＣＶＤ法で用いられるマイロ
波法、プラズマ法、ポットフィラメント法等いずれも使
用出来るか、内側孔２の中まで、ＣＶＤタイヤモンドを
析出させるには、内側孔２へのカス供給を改善したホッ
トフィラメント法が好適である。

ホットフィラメント法の装置としては、例えば第３図に
示すように、基材１か七ノドされる減圧管１１８を有す
る容器１１と、セットされた基材の内側孔２に挿通され
、加熱温度が調整自在な加熱用タングステンフィラメン
ト１２と、温度が調整可能な補助加熱ヒータ１３と、セ
ットされた基材の内側孔２」二部に開口する原料供給管
１４よりなる装置、或いは第４図に示すように（第３図
と同一機能部分には同一符号が付しである。）加熱用タ
ングステンフィラメント１２か基材１の下部に設けられ
、補助加熱ヒータ１３が基材１の側部に設けられた装置
などがあげられる。

」二記装置を用いてＣＶ　Ｉ）ダイヤモンドを内側孔２
にコーティングするには、先ず基材１を容’Ａ：９１１
内の所定位置にセットし、加熱用タングステンフィラメ
ントを内側孔２に挿通或いは下部に配置し、水素で１〜
２　ｖｏｃ％に希釈されたメタン或いはエチルアルコー
ル等を原料ガス供給管１４を介して供給しながら、減圧
管１１ａより１４１気して容器１１内を３０〜５ＱＴｏ
ｒｒに保持する。

次イで、加熱用タングステンフィラメント１２を約２０
００°Ｃに加熱するとともに、基材１のＫＡ度が７００
〜ｓ　ｏ　ｏ　’ｃになるように補助加熱ヒータ１４を
調整する。この操作により内側孔２内面にＣＶＤタイヤ
モンドか析出する。膜厚は５０〜１５０μｍか適当であ
る。

」二記ＣＶＤタイヤモンドがコーティングされた基材を
装置より取出し、１μｍ以下のタイヤモント砥粒を銅線
、或いは鉄線なとにまぶしながら研摩するスカイフ法類
似の方ａモによって、所定口径のダイスに仕」二げる。

なお基材としてＧｏなどのメタルボンドされたものを使
用する場合には、Ｃｏなとを触媒とじて析出するタイヤ
モンドか黒鉛化するので、基材表面のＣｏを酸洗、或い
は基材１をプラス極とし、炭素棒等をマイナス極とし数
１０　ｍＡ　／　ｃｍ”の電流密度で５〜１０分電気分
解することにより、表面から数μｍの範囲のＣｏを除去
した後、ＣＶＤダイヤモンドをコーティングする。

〔実施例〕

次に実施例、比較例を示して本発明を説明する。

実施例１〜７ 材料としてＷＣ，焼結ＳＩ３Ｎ４、焼結Ｔ　ｉ　Ｂ　ｔ
、焼結ダイヤモンド、焼結５ｉＣ１焼結ＣＢＮ、ＣＶＤ
法ＳｉＣを用いて基材をつ（す、この基材の内側孔２に
ＣＶＤダイヤモンドをコーティングし、次いで研摩して
ダイスを作製した。

作成したダイスの内側孔は、公知の底層素鋼線引き用ダ
イスの形状とし、最小内径０　、５　ｍｍ、外径１０ｍ
ｍ、厚み４ｍｍとした。

これらダイスを用いて、銅線の線引きを行なった。操作
条件は、銅線のダイス人口側を０．５５ｍｍ１出口側を
０　、５　ｍｍ、線引き速度を１５００ｍ／ｍｍとし、
１万ｍ毎にダイスの内側孔内面をチエツクして、内面に
荒れが発生するまでに処理した線の長さをダイスの寿命
とした。

比較例１〜７ 実施例の基材と同じ材料を用いて、ダイヤモンドコーテ
ィングしたダイスと同じ寸法のダイスを作製し、同様な
試験に供した。

実施例１〜７、比較例１〜７の結果を一括して第１表に
示す。

第　　１　　表 〔発明の効果〕 以」二述べたように、本発明に係る線引き用ダイスは、
ＣＶＤダイヤモンドがコーティングされているので寿命
か大幅に延長され、しかもコーティングしたダイヤモン
ドの剥離は発生せす、基材として安価なＷＣを用いても
、これにＣＶＤダイヤモンドコーティングしたダイスの
寿命は、高価な基材を用いた場合に比して、大きな損色
のないダイスか得られる。また内側孔内面が荒れて寿命
かつきたダイスは、再度ＣＶＤダイヤモンドコーティン
グを行ない、研摩することにより同じ寸法のダイスに再
生出来る等、多くの長所を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）（ｂ　）は、ダイス基材の一実施例を示
すもので、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は第１
図＜ａ）のＩ−１線矢視断面図、第２図（ａ　）（ｂ　
）は、外周に補強用の金属を取付けた第１図（ａ）、第
１図（ｂ）相当図、第３図および第４図は、基材にＣＶ
　ＩつタイヤモンＩ・をコーティングするホットフィラ
メント法ＣＶＤ装置の例を示す図である。 １・・・・・基材、２・・・・・内側孔、３・・・・金
属、１１・・容器、Ｉｌａ　　・・・・減圧管、１２・
・・・加熱用タングステンフィラメント、ｌ　３　　　
補助加熱ヒータ、１４・・・・・原料ガス供給管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材内側孔の内面をＣＶＤダイヤモンドでコーテ
   ィングしたことを特徴とする線引き用ダイス。
2. （２）基材として、超硬合金を用いる請求項（１）記載
   の線引き用ダイス。
3. （３）基材として焼結成形されたダイヤモンド、ＣＢＮ
   、ＳｉＣ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、またはＴｉＢ＿２を用いる
   請求項（１）記載の線引き用ダイス。
4. （４）基材としてＣＶＤ法で製造されたＳｉＣを用いる
   請求項（１）記載の線引き用ダイス。