JPH03138351A - 刃物の製造方法 - Google Patents
刃物の製造方法Info
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- JPH03138351A JPH03138351A JP27423489A JP27423489A JPH03138351A JP H03138351 A JPH03138351 A JP H03138351A JP 27423489 A JP27423489 A JP 27423489A JP 27423489 A JP27423489 A JP 27423489A JP H03138351 A JPH03138351 A JP H03138351A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (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
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明はかみそり刃、包丁、ナイフ、鋏等の生活用品は
勿論のこと、外科用器具や機械切削に具等・のように１
．ＩＪ断を目的とする各種刃物類において、その刃先表
面を改質する刃物の製造方法に関するものである。
勿論のこと、外科用器具や機械切削に具等・のように１
．ＩＪ断を目的とする各種刃物類において、その刃先表
面を改質する刃物の製造方法に関するものである。
（ロ）従来の技術
例えば、特開昭６１−１０６７６７号公報や、特開昭６
２−３８２号公報に、刃先に真空蒸着処理を施しながら
イオン注入処理を施し刃先表面に硬質の混合層を形成す
る技術が開示されている。
２−３８２号公報に、刃先に真空蒸着処理を施しながら
イオン注入処理を施し刃先表面に硬質の混合層を形成す
る技術が開示されている。
前者においては真空蒸着処理、及びイオン注入処理を効
果的に行うための具体的な諸条件が開示されておらず、
単なる刃先表面改質方法の概念の説明で終わっている。
果的に行うための具体的な諸条件が開示されておらず、
単なる刃先表面改質方法の概念の説明で終わっている。
又、後者においては蒸着条件、イオン加速電圧、イオン
注入量等の条件が示されているもののこれらの条件と刃
先の硬度との関係についての開示はなく、どの条件が最
も適しているかが示されていない。
注入量等の条件が示されているもののこれらの条件と刃
先の硬度との関係についての開示はなく、どの条件が最
も適しているかが示されていない。
尚、イオン加速電圧が大きすぎたり、蒸着時間が長過ぎ
たりすると、母材表面の温度が高くなって、該母材自身
の購造破壊を起こすという欠点があり、例えば電−一か
みそりの刃のようなＮｉ１ｌ材では、１００℃以下で成
膜しなければならないという制限があったが、上記従来
技術についてはその成膜温度についての言及はない。
たりすると、母材表面の温度が高くなって、該母材自身
の購造破壊を起こすという欠点があり、例えば電−一か
みそりの刃のようなＮｉ１ｌ材では、１００℃以下で成
膜しなければならないという制限があったが、上記従来
技術についてはその成膜温度についての言及はない。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明が解決しようとする課題は刃先に高い硬度を持た
せるためのイオン注入処理の最適な条件を決定すること
である。
せるためのイオン注入処理の最適な条件を決定すること
である。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は真空チャンバ内に刃物母材を配置し、この母材
に向けて蒸発源から金属原子を放射すると同時に、該Ｉ
Ｉｌ材に向けてアシストイオンガンより気体分子のアシ
ストイオンを放射し、前記母材表面に前記金属原ｆ・と
アシストイオンとの混合層を形成するものにおいて、前
記金属原Ｉ・及びアシストイオンの放射時間と、該アシ
ストイオンの加速電圧とを、前記ｍ材表面の温度を１０
０℃以ドに保持できるような値の組合わせに選定したも
のである。
に向けて蒸発源から金属原子を放射すると同時に、該Ｉ
Ｉｌ材に向けてアシストイオンガンより気体分子のアシ
ストイオンを放射し、前記母材表面に前記金属原ｆ・と
アシストイオンとの混合層を形成するものにおいて、前
記金属原Ｉ・及びアシストイオンの放射時間と、該アシ
ストイオンの加速電圧とを、前記ｍ材表面の温度を１０
０℃以ドに保持できるような値の組合わせに選定したも
のである。
（ホ）作用
Ｊｌ、Ｌ空チャンバ内を高度の真空状態にして、蒸発源
、及びアシストイオンガンを駆動する。
、及びアシストイオンガンを駆動する。
蒸発源から放射された金属原子と、アシストイオンガン
から放射された気体分子のアシストイオンとが同時にチ
ャンバ内の刃物母材の表面に到達して母材表面にセラミ
ックス混合層を形成する。
から放射された気体分子のアシストイオンとが同時にチ
ャンバ内の刃物母材の表面に到達して母材表面にセラミ
ックス混合層を形成する。
この時の金属原子とアシストイオンとの放射時間及びア
シストイオンの加速電圧を前記母材の表１＋ｉ温度を１
００℃以下に保持できるような値に選定することによっ
て、母材を損傷せずに成膜できる。
シストイオンの加速電圧を前記母材の表１＋ｉ温度を１
００℃以下に保持できるような値に選定することによっ
て、母材を損傷せずに成膜できる。
（へ）実施例
以ド本発明の刃物の装造方法を電気かみそｔ）の刃のコ
ーティングに応用した一実施例の図面に基づき詳細に説
明する。
ーティングに応用した一実施例の図面に基づき詳細に説
明する。
第１図は真空蒸着、アシストイオン装置の−・実施例を
示し、（１）は真空度１０−’ −１０−’Ｔｏｒｒに
徘負いＩｆ能な真空チャンバ、（２）は該真空チャンバ
（＋）内に設置された基板ホルダー、（３）は該基板ホ
ルダー（２）に取付けられたステンレス鋼、炭素鋼 ｈ
ｙｆ鋼、セラミックス、アルミニウム、成るいは強化プ
ラスチック等から成る刃物母材、（４）は前記刃母材（
３）に向けてＺｒ（ジルコニウム）原ｆ・を放射させる
ための電子ビーム蒸発源、（５）は前記母材（３）に向
けて気体分子としてのＮ（窒Ｘ）イオンを放射させるた
めのアシストイオンガンである。
示し、（１）は真空度１０−’ −１０−’Ｔｏｒｒに
徘負いＩｆ能な真空チャンバ、（２）は該真空チャンバ
（＋）内に設置された基板ホルダー、（３）は該基板ホ
ルダー（２）に取付けられたステンレス鋼、炭素鋼 ｈ
ｙｆ鋼、セラミックス、アルミニウム、成るいは強化プ
ラスチック等から成る刃物母材、（４）は前記刃母材（
３）に向けてＺｒ（ジルコニウム）原ｆ・を放射させる
ための電子ビーム蒸発源、（５）は前記母材（３）に向
けて気体分子としてのＮ（窒Ｘ）イオンを放射させるた
めのアシストイオンガンである。
前記基板ホルダー（２）は前記母材（３）の表面に均一
に混合層を形成するため、ゆっくり（１０〜２０ ｒｐ
ｍ）と第１図の矢印方向に回転することができるように
構成されている。
に混合層を形成するため、ゆっくり（１０〜２０ ｒｐ
ｍ）と第１図の矢印方向に回転することができるように
構成されている。
次に、」−記の装置を用いて母材（３）にＺｒＮ（窒化
ジルコニウム）の被膜を形成する方法を説明する。
ジルコニウム）の被膜を形成する方法を説明する。
先ず、真空チャンバ（１）内を真空度１０−〜１０−’
Ｔｏｒｒに排気し、アシストイオンガン（５）よりアシ
ストイオンであるＮイオンを母材（３）に向けて放射す
ると同時に、電子ビーム蒸発源（４）より蒸発したＺｒ
原ｆ−を母材（３）に向けて放射するｅ前記母材（３）
の表面に到達したＺｒＦＱｆ−はＮイオンと衝突してエ
ネルギーを受取り、ａｌｌ）材（３）内部に浅く注入さ
れると共に、母材（３）表面ヒにＺｒＮのセラミックス
被膜を形成する。
Ｔｏｒｒに排気し、アシストイオンガン（５）よりアシ
ストイオンであるＮイオンを母材（３）に向けて放射す
ると同時に、電子ビーム蒸発源（４）より蒸発したＺｒ
原ｆ−を母材（３）に向けて放射するｅ前記母材（３）
の表面に到達したＺｒＦＱｆ−はＮイオンと衝突してエ
ネルギーを受取り、ａｌｌ）材（３）内部に浅く注入さ
れると共に、母材（３）表面ヒにＺｒＮのセラミックス
被膜を形成する。
例えば第２図に示した往復式電気かみそりの場合は、Ｎ
ｉ製外刃母材（６）の表面にＺｒＮの硬質被膜（７）が
形成され、又、ステンレス製内刃母材（８）の両面に硬
質被膜（９）が、上記方法によって形成される。尚、こ
の図において（１０）は髭導入孔である。
ｉ製外刃母材（６）の表面にＺｒＮの硬質被膜（７）が
形成され、又、ステンレス製内刃母材（８）の両面に硬
質被膜（９）が、上記方法によって形成される。尚、こ
の図において（１０）は髭導入孔である。
さて、」二記被膜（９）を均一に形成するため前記基板
（２）を１０〜２０ ｒｐｍで第１図の矢印方向へ回転
させると共に、前記蒸発源（４）からのＺｒ原Ｅの蒸着
速度と、前記アシストイオンガン（５）からのＮイオン
ビームの１を流密度を制御し、φ１記母材（３）の表面
温度を１００℃以下に保ちながら該母材（３）へのＺ「
原Ｔ、及びＮイオンの到達電をｆ４９ｐする。
（２）を１０〜２０ ｒｐｍで第１図の矢印方向へ回転
させると共に、前記蒸発源（４）からのＺｒ原Ｅの蒸着
速度と、前記アシストイオンガン（５）からのＮイオン
ビームの１を流密度を制御し、φ１記母材（３）の表面
温度を１００℃以下に保ちながら該母材（３）へのＺ「
原Ｔ、及びＮイオンの到達電をｆ４９ｐする。
第３図はＺｒ原子の蒸発速度を６５０人／ａ＋ｉｎ、窒
素イオンエネルギー（加速電圧）を２００ｅＶに設定し
て上記の方法により母材（３）に被膜を形成した実施例
に係かり、窒素アシストイオンの電流密度（ｍ＾／ｃｍ
″）に対する被膜の成膜速度（λ／５ｉｎ）の関係を示
したものである。
素イオンエネルギー（加速電圧）を２００ｅＶに設定し
て上記の方法により母材（３）に被膜を形成した実施例
に係かり、窒素アシストイオンの電流密度（ｍ＾／ｃｍ
″）に対する被膜の成膜速度（λ／５ｉｎ）の関係を示
したものである。
一■−記のＺ「原ｆ・の蒸着速度、及びアシストイオン
のエネルギーを用いて膜厚０．２５＃ｍの被膜を母材（
３）に形成し、負荷重３ｇでビッカース硬度を測定した
結果を第４図に示す。この図において、窒素アシストイ
オン電流密度が、０．３８暑＾／ｃｍ’以ｆｚで、硬度
は約１７００１１ｖと一定の高い値を示すことが分かる
。
のエネルギーを用いて膜厚０．２５＃ｍの被膜を母材（
３）に形成し、負荷重３ｇでビッカース硬度を測定した
結果を第４図に示す。この図において、窒素アシストイ
オン電流密度が、０．３８暑＾／ｃｍ’以ｆｚで、硬度
は約１７００１１ｖと一定の高い値を示すことが分かる
。
尚、上記実施例において窒素アシストイオンエネルギー
は１００〜７００ｃＶで変化させることができるが、表
１に示すように７００ｅＶで３分間成膜したときの、母
材（３）の表面温度が１００℃以Ｉ−であり、この値以
−Ｌのエネルギーを４えると母材（３）表面の温度が１
００℃以１−にＬ ａ、 Ｌ、被膜彩成後の母材（３）
を折曲げたときに被膜にヒビが入ったり、母材（３）自
身が割れてしまったりするため、電１ｔかみそりの刃の
ように特性の要求されるものには適さない。又、形成さ
れる被膜が過度に厚すぎて６靭性がＨｌなわれるため、
１［つ膜形成に要する時１ｍががかるため；電気がみそ
９の刃では０．２〜０．２５Ｎｍ程度が最も適している
。
は１００〜７００ｃＶで変化させることができるが、表
１に示すように７００ｅＶで３分間成膜したときの、母
材（３）の表面温度が１００℃以Ｉ−であり、この値以
−Ｌのエネルギーを４えると母材（３）表面の温度が１
００℃以１−にＬ ａ、 Ｌ、被膜彩成後の母材（３）
を折曲げたときに被膜にヒビが入ったり、母材（３）自
身が割れてしまったりするため、電１ｔかみそりの刃の
ように特性の要求されるものには適さない。又、形成さ
れる被膜が過度に厚すぎて６靭性がＨｌなわれるため、
１［つ膜形成に要する時１ｍががかるため；電気がみそ
９の刃では０．２〜０．２５Ｎｍ程度が最も適している
。
表１
さらに、上記のＺｒとＮの組合わせの代わりにＴｉとＮ
、ＡＩとＮとの組合わせによりＺｒＮやＡＩＮが可能で
あり、またＺｒやＮの代わりに、蒸発源としてＡＩを用
いアシストイオンガン（５）がらＯイオン（酸素イオン
）を照射したりすることによって、Ａ Ｉｚｏ ３（酸
化アルミニウム）やＺｒ０ｔ（酸化ジルコニウム）等の
被膜を形成することも１・ｆ能である。
、ＡＩとＮとの組合わせによりＺｒＮやＡＩＮが可能で
あり、またＺｒやＮの代わりに、蒸発源としてＡＩを用
いアシストイオンガン（５）がらＯイオン（酸素イオン
）を照射したりすることによって、Ａ Ｉｚｏ ３（酸
化アルミニウム）やＺｒ０ｔ（酸化ジルコニウム）等の
被膜を形成することも１・ｆ能である。
（ト）発明の効果
本発明は以上の説明の如く、Ｉ＋）材の表面温度を１０
０℃以ドに保持するようなアシストイオン及び金属原ｒ
−の放射時＋ｆｌｊとアシストイオンの加速を住圧を選
定することにより、刃物、特に電気かみそりにおいては
特性を損なわずに硬度を上げることが＝ｒ能となり、耐
摩耗性に優れ、且つフレキシビリティに富んだ電気かみ
そり刃を提供できる効果がある。
０℃以ドに保持するようなアシストイオン及び金属原ｒ
−の放射時＋ｆｌｊとアシストイオンの加速を住圧を選
定することにより、刃物、特に電気かみそりにおいては
特性を損なわずに硬度を上げることが＝ｒ能となり、耐
摩耗性に優れ、且つフレキシビリティに富んだ電気かみ
そり刃を提供できる効果がある。
特に本製造方法によれば一敏の刃物に対しても比較的低
い温度で刃物への被覆を行えるため、刃物母材に与える
影響が少なくなり、寿命が長くなる効果があり、１つ被
膜に与える影響が少なくヒビ割れ等の発生を抑制するこ
とが可能となる。
い温度で刃物への被覆を行えるため、刃物母材に与える
影響が少なくなり、寿命が長くなる効果があり、１つ被
膜に与える影響が少なくヒビ割れ等の発生を抑制するこ
とが可能となる。
第１図は本発明装造装置の餐ド面略図、第２図は第１図
の装置を用いて形成された往復式電気かみそりの刃部を
示す要部断面図、第３図は形成された−・実施例の被膜
のアシストイオン電流密度に対する成膜速度との関係を
示す図、第４図は同じく１−記実施例のアシストイオン
電流密度に対する硬庇の関係を・１（す図である。 （２）・・・基板、 （３）（６）（８）・・・刃物母材、 （イ）・・・蒸発源、 （５）・・・アシストイオンガン、 （７）（９）・・・硬質被膜、 （１０）・・・導入孔。
の装置を用いて形成された往復式電気かみそりの刃部を
示す要部断面図、第３図は形成された−・実施例の被膜
のアシストイオン電流密度に対する成膜速度との関係を
示す図、第４図は同じく１−記実施例のアシストイオン
電流密度に対する硬庇の関係を・１（す図である。 （２）・・・基板、 （３）（６）（８）・・・刃物母材、 （イ）・・・蒸発源、 （５）・・・アシストイオンガン、 （７）（９）・・・硬質被膜、 （１０）・・・導入孔。
Claims (1)
- （１）真空チャンバ内に刃物母材を配置し、この母材に
向けて蒸発源から金属原子を放射すると同時に、該母材
に向けてアシストイオンガンより気体分子のアシストイ
オンを放射し、前記母材表面に前記金属原子とアシスト
イオンとの混合層を形成するものにおいて、 前記金属原子及びアシストイオンの放射時間と、該アシ
ストイオンの加速電圧とを、前記母材表面の温度を１０
０℃以下に保持できるような値の組合わせに選定したこ
とを特徴とする刃物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1274234A JP2877385B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 刃物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1274234A JP2877385B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 刃物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138351A true JPH03138351A (ja) | 1991-06-12 |
| JP2877385B2 JP2877385B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17538875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1274234A Expired - Fee Related JP2877385B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 刃物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877385B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4343354A1 (de) * | 1993-12-18 | 1995-06-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffschicht |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63137158A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Nissin Electric Co Ltd | アルミ薄膜の作製方法 |
| JPS63137159A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Nissin Electric Co Ltd | 結晶性金属薄膜の形成方法 |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1274234A patent/JP2877385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63137158A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Nissin Electric Co Ltd | アルミ薄膜の作製方法 |
| JPS63137159A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-09 | Nissin Electric Co Ltd | 結晶性金属薄膜の形成方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4343354A1 (de) * | 1993-12-18 | 1995-06-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffschicht |
| DE4343354C2 (de) * | 1993-12-18 | 2002-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffschicht |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2877385B2 (ja) | 1999-03-31 |
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