JPH0525617B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0525617B2 JPH0525617B2 JP60049559A JP4955985A JPH0525617B2 JP H0525617 B2 JPH0525617 B2 JP H0525617B2 JP 60049559 A JP60049559 A JP 60049559A JP 4955985 A JP4955985 A JP 4955985A JP H0525617 B2 JPH0525617 B2 JP H0525617B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- material layer
- composite material
- hard sintered
- layer
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P5/00—Setting gems or the like on metal parts, e.g. diamonds on tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/02—Twist drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/011—Micro drills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は硬質な頭部を有する複合材料棒状体、
好ましくは小径の円柱体の製造方法に関する。
好ましくは小径の円柱体の製造方法に関する。
更に詳細には本発明は、ダイヤモンド焼結体或
いは高圧相窒化硼素焼結体の如き硬質な頭部と、
該頭部と一体に構成され、例えば超硬合金からな
る支持部とを具備する小断面の複合材料棒状体の
製造方法に関する。
いは高圧相窒化硼素焼結体の如き硬質な頭部と、
該頭部と一体に構成され、例えば超硬合金からな
る支持部とを具備する小断面の複合材料棒状体の
製造方法に関する。
このような本発明の製造方法によつて得られる
複合材料棒状体乃至は円柱体は、高性能な小径ド
リルの素材或いはドツトプリンタのヘツド部とし
て用いることができる。
複合材料棒状体乃至は円柱体は、高性能な小径ド
リルの素材或いはドツトプリンタのヘツド部とし
て用いることができる。
従来技術
超硬合金よりなるドリルが金属、非金属材料の
穴あけ用に多用されている。特に近年急激に需要
が伸びているプリント基板の穴あけには直径１mm
前後の超硬合金製ドリルが使われている。
穴あけ用に多用されている。特に近年急激に需要
が伸びているプリント基板の穴あけには直径１mm
前後の超硬合金製ドリルが使われている。
プリント基板には各種の材料が使われている
が、主として用いられているのはガラス繊維にエ
ポキシ樹脂を含浸させた強化樹脂で、一般にカラ
エポ基板と称されている。
が、主として用いられているのはガラス繊維にエ
ポキシ樹脂を含浸させた強化樹脂で、一般にカラ
エポ基板と称されている。
このようなプリント基板の穴あけは剛性の高い
ドリルで通常回転数５〜６万rpmの条件で行われ
ているが、基板に含まれるガラス繊維は超硬工具
を非常に早く摩耗させて、一般的に3000〜5000ヒ
ツト（ヒツトとは穴あけ回数のこと）で超硬ドリ
ルは寿命となる。こうしたドリル盤には自動工具
交換装置がついており、寿命となつたドリルは自
動的に交換されるが、生産効率向上のためにはこ
の自動工具交換のための時間も問題であり、ドリ
ル寿命をのばして工具交換回数すなわち交換時間
を減少させるという要求が強い。
ドリルで通常回転数５〜６万rpmの条件で行われ
ているが、基板に含まれるガラス繊維は超硬工具
を非常に早く摩耗させて、一般的に3000〜5000ヒ
ツト（ヒツトとは穴あけ回数のこと）で超硬ドリ
ルは寿命となる。こうしたドリル盤には自動工具
交換装置がついており、寿命となつたドリルは自
動的に交換されるが、生産効率向上のためにはこ
の自動工具交換のための時間も問題であり、ドリ
ル寿命をのばして工具交換回数すなわち交換時間
を減少させるという要求が強い。
プリント基板の特性からみると、より耐熱性等
を向上させて高機能化を図りたいという要求も強
く、このような基板材料は実際に製造可能である
が、一般にこのような高機能材料は難削で、従来
の超硬合金ドリルでは非常に短寿命となつてしま
い、このためこの基板材料の実用化が出来ないの
が実情である。
を向上させて高機能化を図りたいという要求も強
く、このような基板材料は実際に製造可能である
が、一般にこのような高機能材料は難削で、従来
の超硬合金ドリルでは非常に短寿命となつてしま
い、このためこの基板材料の実用化が出来ないの
が実情である。
更に、通常のガラエポ基板に対してもより高能
率の穴あけを行うため穴あけドリルの回転数の上
昇が望まれているが、これも従来の超硬合金製ド
リルでは切削速度の上昇と共に急激に寿命が低下
してしまうためこの面から高能率化を達成できな
い。
率の穴あけを行うため穴あけドリルの回転数の上
昇が望まれているが、これも従来の超硬合金製ド
リルでは切削速度の上昇と共に急激に寿命が低下
してしまうためこの面から高能率化を達成できな
い。
一方、近年使用量が急激に増加しつつある焼結
ダイヤモンド工具は超硬工具に対して飛躍的に硬
度が高く、耐摩耗性が優れており、上記強化樹脂
などの切削に於いては非常な高性能を発揮する。
ダイヤモンド工具は超硬工具に対して飛躍的に硬
度が高く、耐摩耗性が優れており、上記強化樹脂
などの切削に於いては非常な高性能を発揮する。
ところが第１図に示すように、この焼結ダイヤ
モンド工具は焼結ダイヤモンド層１１が超硬合金
の支持部１２に貼り合わされた複合焼結体１３か
らなる。この複合焼結体１３を使用してドリルを
作製する場合には第２図に示すようにシヤンク１
５の先端部に複合焼結体１３を何らかの方法によ
り固着させて作らざるを得ない。
モンド工具は焼結ダイヤモンド層１１が超硬合金
の支持部１２に貼り合わされた複合焼結体１３か
らなる。この複合焼結体１３を使用してドリルを
作製する場合には第２図に示すようにシヤンク１
５の先端部に複合焼結体１３を何らかの方法によ
り固着させて作らざるを得ない。
ところがこのドリル先端部の径は１mm程度であ
り、このような小径のものではシヤンク１５と余
程強力な接合強度をもたせないと接合後の刃先研
削加工で接合部１６からはずれてしまい、良好な
ドリルが製造できない。特に焼結ダイヤモンドは
難研削であり、研削抵抗が高く、通常の銀ロウ付
け程度の強度では強度不足である。接合強度の高
い接合方法として例えば電子ビーム溶接が考えら
れるが、電子ビーム溶接を実施するとなると、ド
リルの製造工程が複雑且つ原価が高くなり、高性
能ドリルの需要の近年の急激な増加に対応できな
かつた。
り、このような小径のものではシヤンク１５と余
程強力な接合強度をもたせないと接合後の刃先研
削加工で接合部１６からはずれてしまい、良好な
ドリルが製造できない。特に焼結ダイヤモンドは
難研削であり、研削抵抗が高く、通常の銀ロウ付
け程度の強度では強度不足である。接合強度の高
い接合方法として例えば電子ビーム溶接が考えら
れるが、電子ビーム溶接を実施するとなると、ド
リルの製造工程が複雑且つ原価が高くなり、高性
能ドリルの需要の近年の急激な増加に対応できな
かつた。
シヤンク１５との接合を強固にし且つドリル自
体の切削性を高めるには、ドリルの先端部全体が
超硬合金で、その頭部にダイヤモンドの如き硬質
の焼結体を有するように構成すると理想的であ
る。そのためには、硬質な頭部を有し、超硬合金
からなる細長の複合材料棒状体が必要である。し
かしながら、従来技術では、このような小断面で
且つ軸長の大きい複合焼結体を製造することがで
きなかつた。
体の切削性を高めるには、ドリルの先端部全体が
超硬合金で、その頭部にダイヤモンドの如き硬質
の焼結体を有するように構成すると理想的であ
る。そのためには、硬質な頭部を有し、超硬合金
からなる細長の複合材料棒状体が必要である。し
かしながら、従来技術では、このような小断面で
且つ軸長の大きい複合焼結体を製造することがで
きなかつた。
すなわち、断面積に対し軸方向長さの大きい製
品を製造する場合、粉末材料を軸方向に加圧して
ホツトプレスを行つても、粉末材料層による圧力
損失が大きく、軸方向中央部分に必要な圧力がか
からず、強固な焼結体が得られないからである。
これをさらに軸方向に加圧して高圧力のホツトプ
レスを行うと、ホツトプレスのコンテナ内の圧力
分布が極めて変則的となるので座屈したり、曲が
りなどの変形を起こし易く十分な寸法精度を持つ
焼結体が得られない。
品を製造する場合、粉末材料を軸方向に加圧して
ホツトプレスを行つても、粉末材料層による圧力
損失が大きく、軸方向中央部分に必要な圧力がか
からず、強固な焼結体が得られないからである。
これをさらに軸方向に加圧して高圧力のホツトプ
レスを行うと、ホツトプレスのコンテナ内の圧力
分布が極めて変則的となるので座屈したり、曲が
りなどの変形を起こし易く十分な寸法精度を持つ
焼結体が得られない。
そのため、細長の焼結材料のホツトプレスでは
焼結材料の軸方向が加圧方向と直角となるよう焼
結材料を寝かせて配置していた。このような方式
で、細長の複合材料のホツトプレスをしても、異
つた材料層間の境界面に垂直な方向での圧力は小
さく、材料層間の十分な強度の接合が得られなか
つた。
焼結材料の軸方向が加圧方向と直角となるよう焼
結材料を寝かせて配置していた。このような方式
で、細長の複合材料のホツトプレスをしても、異
つた材料層間の境界面に垂直な方向での圧力は小
さく、材料層間の十分な強度の接合が得られなか
つた。
発明の目的
本発明は、上記従来技術の問題を解決すること
を目的とし、更に詳細には、硬質焼結体の頭部を
有し、該頭部と支持部とが焼結処理により一体に
接合されている小断面且つ細長の複合材料棒状
体、好ましくは小径の円柱体の製造方法を提供
し、これより耐摩耗性および剛性の優れたドリル
を容易且つ安価に製造可能とすることを目的とす
る。
を目的とし、更に詳細には、硬質焼結体の頭部を
有し、該頭部と支持部とが焼結処理により一体に
接合されている小断面且つ細長の複合材料棒状
体、好ましくは小径の円柱体の製造方法を提供
し、これより耐摩耗性および剛性の優れたドリル
を容易且つ安価に製造可能とすることを目的とす
る。
更に本発明の目的は、ガラエポ基板の如き難削
性の基板の穴あけを容易且つ高性能で実現する、
長寿命のドリルを低価格で提供することにある。
性の基板の穴あけを容易且つ高性能で実現する、
長寿命のドリルを低価格で提供することにある。
更に、本発明の目的は、ドツトプリンタのヘツ
ドの如き硬質の先端部を必要とする細長の部材を
容易に製造し得る中間製品としての小断面の複合
材料棒状体の製造方法を提供することにある。
ドの如き硬質の先端部を必要とする細長の部材を
容易に製造し得る中間製品としての小断面の複合
材料棒状体の製造方法を提供することにある。
発明の構成
本発明者らは、断面積の大きな複合材料ブロツ
クのホツトプレスを行つて複合焼結体ブロツクを
製造し、これをパイプ状電極を用いた放電加工に
よりブロツクの材料層厚方向に小径の円柱体をく
りぬき、或いは電子ビーム、レーザービーム、イ
オンビーム等の高収束性且つ高エネルギーのビー
ムで加工することにより棒状体をくりぬくことに
より、小径で細長の、硬質な頭部を有する複合焼
結材料の円柱体または棒状体を与えることに成功
したものである。
クのホツトプレスを行つて複合焼結体ブロツクを
製造し、これをパイプ状電極を用いた放電加工に
よりブロツクの材料層厚方向に小径の円柱体をく
りぬき、或いは電子ビーム、レーザービーム、イ
オンビーム等の高収束性且つ高エネルギーのビー
ムで加工することにより棒状体をくりぬくことに
より、小径で細長の、硬質な頭部を有する複合焼
結材料の円柱体または棒状体を与えることに成功
したものである。
すなわち、本発明に従い、ダイヤモンド粉末ま
たは高圧相窒化硼素粉末を50％以上含有する硬質
焼結体用の第１の材料層と、該第１の材料層の焼
結過程で該第１の材料の硬質焼結体と接合する第
２の材料層とを同一のホツトプレスコンテナ内に
加圧方向に重ねて装入し、 高温高圧下でホツトプレスして該第１の材料層
を焼結するとともに、得られた硬質焼結体を該第
２の材料層側と接合せしめて、所定厚さの硬質焼
結体の層を有する複合材料ブロツクを形成し、 該複合材料ブロツクからパイプ状電極を用いた
放電加工により材料層厚方向に円柱体をくりぬく
ことにより、該複合材料ブロツクの材料層厚方向
厚さに対して1/6以下で且つ３mm以下の直径の断
面を有する硬質焼結体を頭部に備える細長の複合
材料円柱体を２本以上切り取ることを特徴とする
細長の複合材料円柱体の製造方法が提供される。
たは高圧相窒化硼素粉末を50％以上含有する硬質
焼結体用の第１の材料層と、該第１の材料層の焼
結過程で該第１の材料の硬質焼結体と接合する第
２の材料層とを同一のホツトプレスコンテナ内に
加圧方向に重ねて装入し、 高温高圧下でホツトプレスして該第１の材料層
を焼結するとともに、得られた硬質焼結体を該第
２の材料層側と接合せしめて、所定厚さの硬質焼
結体の層を有する複合材料ブロツクを形成し、 該複合材料ブロツクからパイプ状電極を用いた
放電加工により材料層厚方向に円柱体をくりぬく
ことにより、該複合材料ブロツクの材料層厚方向
厚さに対して1/6以下で且つ３mm以下の直径の断
面を有する硬質焼結体を頭部に備える細長の複合
材料円柱体を２本以上切り取ることを特徴とする
細長の複合材料円柱体の製造方法が提供される。
さらに本発明に従うと、電子ビーム、レーザー
ビーム、イオンビームなどの高エネルギービーム
加工により該複合材料ブロツクから材料層厚方向
に棒柱体をくりぬいてもよい。
ビーム、イオンビームなどの高エネルギービーム
加工により該複合材料ブロツクから材料層厚方向
に棒柱体をくりぬいてもよい。
複合材料をホツトプレスして焼結するに際し、
本発明に従うと、複合材料ブロツクの軸方向長さ
は相当直径DEの３倍、好ましくは２倍以下の必
要がある。３倍を越える軸方向長さの複合材料ブ
ロツクのホツトプレスを行うと複合材料ブロツク
内の圧力分布が変則的となり、曲がりなどを生ず
る。本明細書中で、相当直径とは断面積の等しい
円の直径に換算した値を意味する。
本発明に従うと、複合材料ブロツクの軸方向長さ
は相当直径DEの３倍、好ましくは２倍以下の必
要がある。３倍を越える軸方向長さの複合材料ブ
ロツクのホツトプレスを行うと複合材料ブロツク
内の圧力分布が変則的となり、曲がりなどを生ず
る。本明細書中で、相当直径とは断面積の等しい
円の直径に換算した値を意味する。
ダイヤモンド粉末または高圧相窒化硼素粉末な
平均粒度は好ましくは30μｍ以下であり、この範
囲の粒度のダイヤモンドまたは高圧相窒化硼素焼
結体で耐摩耗性および剛性に優れた複合焼結材料
が得られる。
平均粒度は好ましくは30μｍ以下であり、この範
囲の粒度のダイヤモンドまたは高圧相窒化硼素焼
結体で耐摩耗性および剛性に優れた複合焼結材料
が得られる。
ただし、ダイヤモンド粉末を使用して切削工具
のチツプを作製するときは、平均粒度が10μｍを
越えるダイヤモンド粉末を原料として使用する
と、この複合焼結材料円柱体を加工して得た切削
工具の切刃が鋭利に成形できず、このため高性能
とならないので、硬質焼結部は10μｍ以下のダイ
ヤモンドまたは高圧相窒化硼素からなるのが好ま
しい。
のチツプを作製するときは、平均粒度が10μｍを
越えるダイヤモンド粉末を原料として使用する
と、この複合焼結材料円柱体を加工して得た切削
工具の切刃が鋭利に成形できず、このため高性能
とならないので、硬質焼結部は10μｍ以下のダイ
ヤモンドまたは高圧相窒化硼素からなるのが好ま
しい。
本発明の好ましい特徴に従うと、該硬質焼結部
の軸方向長さは0.3〜２mmである。
の軸方向長さは0.3〜２mmである。
第１の材料層がダイヤモンド粉末を主成分とす
るときは、ダイヤモンド粉末単独、或いは70％以
上のダイヤモンドを含み、残部がFe、Coまたは
Niを主成分とする結合材粉末を添加した混合粉
末がある。ダイヤモンド粉末の第１の材料層の好
ましい例としては、70％以上のダイヤモンド粉末
とWC−５〜15％Co粉末との混合粉末である。
るときは、ダイヤモンド粉末単独、或いは70％以
上のダイヤモンドを含み、残部がFe、Coまたは
Niを主成分とする結合材粉末を添加した混合粉
末がある。ダイヤモンド粉末の第１の材料層の好
ましい例としては、70％以上のダイヤモンド粉末
とWC−５〜15％Co粉末との混合粉末である。
尚、第１の材料層の材料としてダイヤモンド単
独の粉末を使用する場合は、第１の材料層の焼結
時に第２の材料層の中の結合材成分が第１の材料
層粉末中に溶浸することによつて第１の材料層の
焼結が達成される。
独の粉末を使用する場合は、第１の材料層の焼結
時に第２の材料層の中の結合材成分が第１の材料
層粉末中に溶浸することによつて第１の材料層の
焼結が達成される。
第１の材料層が高圧相窒化硼素系の場合は、高
圧相窒化硼素粉末単独、或いは50％以上の高圧相
窒化硼素に4a、5a、6a族元素の炭化物、窒化物、
炭窒化物及びアルミニウムおよび／またはシリコ
ンを結合材として添加して焼結したものがある。
ここで、高圧相窒化硼素とは、立方晶型窒化硼素
およびウルツ鉱型窒化硼素を意味する。
圧相窒化硼素粉末単独、或いは50％以上の高圧相
窒化硼素に4a、5a、6a族元素の炭化物、窒化物、
炭窒化物及びアルミニウムおよび／またはシリコ
ンを結合材として添加して焼結したものがある。
ここで、高圧相窒化硼素とは、立方晶型窒化硼素
およびウルツ鉱型窒化硼素を意味する。
支持部を形成する第２の材料層は、いわゆる超
硬合金すなわち、周期律表第4a、5a、6a族元素
の炭化物、窒化物、炭窒化物、硼化物、珪化物又
はこれらの相互固溶体炭化物をFe、CoまたはNi
の鉄族金属で結合した焼結合金またはサーメツト
あるいはそれらの粉末原料である。サーメツトの
１例としては、炭化物（Mo、ｗ）ＣをNiまたは
Coの鉄族金属で結合したものがある。
硬合金すなわち、周期律表第4a、5a、6a族元素
の炭化物、窒化物、炭窒化物、硼化物、珪化物又
はこれらの相互固溶体炭化物をFe、CoまたはNi
の鉄族金属で結合した焼結合金またはサーメツト
あるいはそれらの粉末原料である。サーメツトの
１例としては、炭化物（Mo、ｗ）ＣをNiまたは
Coの鉄族金属で結合したものがある。
更に別の第２の材料層としては、Ｗを80〜98重
量％含み、残余がNi−FeまたはNi−Fe−Cuから
なるいわゆるヘビー・メタルといわれる焼結合
金、あるいはその粉末原料がある。
量％含み、残余がNi−FeまたはNi−Fe−Cuから
なるいわゆるヘビー・メタルといわれる焼結合
金、あるいはその粉末原料がある。
第２の材料層は、既に焼結済みの固形超硬合金
であつてもよく、或いは超硬合金材料の粉末であ
つてもよい。しかしながら、ホツトプレスの際の
取扱い上の便宜、さらには高圧力の適用の容易性
を考慮すると、焼結済みの超硬合金ブロツクを使
用するのが好ましい。
であつてもよく、或いは超硬合金材料の粉末であ
つてもよい。しかしながら、ホツトプレスの際の
取扱い上の便宜、さらには高圧力の適用の容易性
を考慮すると、焼結済みの超硬合金ブロツクを使
用するのが好ましい。
本発明の複合材料棒状体或いは円柱体の製造方
法の重要な特徴の１つは、硬質焼結部と支持部と
の接合を硬質焼結部の焼結過程で行うことにあ
る。
法の重要な特徴の１つは、硬質焼結部と支持部と
の接合を硬質焼結部の焼結過程で行うことにあ
る。
従つて、第２の材料層の成分は、第１の材料層
の焼結過程で第１の材料層と接合し得る材質であ
ることが必要である。
の焼結過程で第１の材料層と接合し得る材質であ
ることが必要である。
しかしながら、上記した硬質焼結部と支持部と
の成分の範囲ではこのような組み合わせは無限に
あり、ダイヤモンドまたは高圧相窒化硼素の高圧
力および高温度下のホツトプレスによる焼結過程
で、上記したように支持部材中の鉄系金属の結合
材が溶浸して硬質焼結部と支持部との強固な接合
が容易に達成できる。従つて、このような硬質焼
結部と支持部の成分の選択は当業者が上記した範
囲内で必要に応じて行うのが可能であることは云
うまでもない。更に高圧相窒化硼素粉末は上記し
たように単独でも焼結可能であり、支持部との接
合はその焼結過程で達成される。
の成分の範囲ではこのような組み合わせは無限に
あり、ダイヤモンドまたは高圧相窒化硼素の高圧
力および高温度下のホツトプレスによる焼結過程
で、上記したように支持部材中の鉄系金属の結合
材が溶浸して硬質焼結部と支持部との強固な接合
が容易に達成できる。従つて、このような硬質焼
結部と支持部の成分の選択は当業者が上記した範
囲内で必要に応じて行うのが可能であることは云
うまでもない。更に高圧相窒化硼素粉末は上記し
たように単独でも焼結可能であり、支持部との接
合はその焼結過程で達成される。
更に、本発明の１つの態様に従うと、上記第１
の材料層と第２の材料層との間に厚さ0.5mm以下
の中間接合層を配置してホツトプレスを行う。
の材料層と第２の材料層との間に厚さ0.5mm以下
の中間接合層を配置してホツトプレスを行う。
中間接合層としては、70％未満の高圧相窒化硼
素と残部が周期律表第4a族のTi、Zr、Hfの炭化
物、窒化物、炭窒化物あるいはホウ化物の１種も
しくはこれらの混合物または相互固溶体化合物を
主体としたものと、これにAlおよび／またはSi
を0.1重量％以上含有するものが好ましい。
素と残部が周期律表第4a族のTi、Zr、Hfの炭化
物、窒化物、炭窒化物あるいはホウ化物の１種も
しくはこれらの混合物または相互固溶体化合物を
主体としたものと、これにAlおよび／またはSi
を0.1重量％以上含有するものが好ましい。
更に、本発明の１つの態様に従うと、上記第２
の材料層、すなわち支持部が軸方向に２以上の材
料層から構成される。このような１例として、第
２の材料層の支持側の層がWC−Coであり、硬質
な頭部側の層が炭化物（Mo、ｗ）ＣをNiまたは
Coの鉄族金属で結合したサーメツトからなるも
のがある。
の材料層、すなわち支持部が軸方向に２以上の材
料層から構成される。このような１例として、第
２の材料層の支持側の層がWC−Coであり、硬質
な頭部側の層が炭化物（Mo、ｗ）ＣをNiまたは
Coの鉄族金属で結合したサーメツトからなるも
のがある。
更に、第１の材料層を第２の材料層の上下に配
置し、ホツトプレスを行い、得られる複合材料ブ
ロツクを同軸方向の小断面の棒状体または円柱体
にくりぬいて上下の両端に硬質な頭部を有する棒
状体を製造することも出来る。
置し、ホツトプレスを行い、得られる複合材料ブ
ロツクを同軸方向の小断面の棒状体または円柱体
にくりぬいて上下の両端に硬質な頭部を有する棒
状体を製造することも出来る。
次に本発明の製造方法により得られる複合焼結
材料円柱体の形状を説明する。
材料円柱体の形状を説明する。
添付の第３図ａおよびｂは本発明の製造方法に
よつて得られる複合材料円柱体の例の斜視図であ
る。
よつて得られる複合材料円柱体の例の斜視図であ
る。
第３図ａに示す複合焼結材料円柱体では硬質焼
結部２１が支持部２２と直接に接合されている。
結部２１が支持部２２と直接に接合されている。
他方、第３図ｂに示す複合焼結材料円柱体で
は、硬質焼結部２１と支持部２２とが中間接合層
２４を介して接合されている。
は、硬質焼結部２１と支持部２２とが中間接合層
２４を介して接合されている。
しかしながら、本発明の電子ビーム、レーザビ
ーム、イオンビーム等の高エネルギービームによ
り複合材料ブロツクからくりぬかれる複合材料棒
状体は円柱形に限定されず、角柱形であつてもよ
いことは勿論である。
ーム、イオンビーム等の高エネルギービームによ
り複合材料ブロツクからくりぬかれる複合材料棒
状体は円柱形に限定されず、角柱形であつてもよ
いことは勿論である。
本発明の方法で得られる複合焼結材料円柱体ま
たは棒状体は３mm以下の直径または相当直径を有
する断面である。３mmを越える直径または相当直
径の断面の複合材料円柱体または棒状体はプリン
ト基板の穴あけドリル用素材としては不適格であ
り、また研削して使用するにしても研削代が大き
くなり不経済である。
たは棒状体は３mm以下の直径または相当直径を有
する断面である。３mmを越える直径または相当直
径の断面の複合材料円柱体または棒状体はプリン
ト基板の穴あけドリル用素材としては不適格であ
り、また研削して使用するにしても研削代が大き
くなり不経済である。
また、硬質焼結部２１の軸方向の長さは0.3〜
２mmの範囲である。0.3mm未満では、ドリル先端
部として使用した場合には切削性の向上を期待で
きず、２mmを越える長さでは高価なダイヤモンド
粉末等を多量に使用することになり不経済であ
る。また３mmを越える直径の円柱体または棒状体
は本発明の方法以外の従来方法でも比較的良品質
のものを製造可能である。
２mmの範囲である。0.3mm未満では、ドリル先端
部として使用した場合には切削性の向上を期待で
きず、２mmを越える長さでは高価なダイヤモンド
粉末等を多量に使用することになり不経済であ
る。また３mmを越える直径の円柱体または棒状体
は本発明の方法以外の従来方法でも比較的良品質
のものを製造可能である。
更に、支持部２２の長さは硬質焼結部２１の長
さの５倍以上であることが必要である。ドリルを
作製する場合に、ドリルの切羽長さを確保し、末
端をシヤンクに埋込む必要があるので、上記の通
り、５倍以上の長さの支持部が必要となる。
さの５倍以上であることが必要である。ドリルを
作製する場合に、ドリルの切羽長さを確保し、末
端をシヤンクに埋込む必要があるので、上記の通
り、５倍以上の長さの支持部が必要となる。
次に、この本発明の製造方法により得られた複
合材料棒状体または円柱体をドリルに適用した例
を第４図に示す。
合材料棒状体または円柱体をドリルに適用した例
を第４図に示す。
第４図ａに示す如く、ドリルのシヤンク２５の
先端に、複合材料棒状体（図示の例では円柱体）
とほゞ同一径の孔２６を穿設する。この孔２６に
複合材料棒状体２３の支持部側端部を押し込み、
固定する。このとき、孔２６内にロウ材を滴下し
ておき、ロウ付けしてもよい。
先端に、複合材料棒状体（図示の例では円柱体）
とほゞ同一径の孔２６を穿設する。この孔２６に
複合材料棒状体２３の支持部側端部を押し込み、
固定する。このとき、孔２６内にロウ材を滴下し
ておき、ロウ付けしてもよい。
この第４図ａに示す如く、シヤンクに固定され
た複合材料棒状体２３を刃付け加工し、第４図ｂ
に示す如きドリルを得た。
た複合材料棒状体２３を刃付け加工し、第４図ｂ
に示す如きドリルを得た。
次に、第３図および第４図に示す複合材料棒状
体のくりぬき方法を説明すると、上述の如くホツ
トプレスして得られた複合焼結体ブロツク３３
は、第５図ａに示す如く、厚さ１mmのダイヤモン
ド焼結体層３１と、これに接合した超硬合金層３
２とからなり、中間接合層を含む場合では第５図
ｂに示す如くダイヤモンド焼結体層３１と超硬合
金層３２と中間接合層を介して接合されている。
体のくりぬき方法を説明すると、上述の如くホツ
トプレスして得られた複合焼結体ブロツク３３
は、第５図ａに示す如く、厚さ１mmのダイヤモン
ド焼結体層３１と、これに接合した超硬合金層３
２とからなり、中間接合層を含む場合では第５図
ｂに示す如くダイヤモンド焼結体層３１と超硬合
金層３２と中間接合層を介して接合されている。
これらの複合焼結体ブロツクを第６図に示す如
く、複合焼結体ブロツクと同軸方向の相当直径３
mm以下の断面の円柱体からパイプ状電極を用いた
放電加工により円柱体としてくりぬき、第３図ａ
およびｂに示す如き硬質の頭部を有する複合材料
円柱体を得る。
く、複合焼結体ブロツクと同軸方向の相当直径３
mm以下の断面の円柱体からパイプ状電極を用いた
放電加工により円柱体としてくりぬき、第３図ａ
およびｂに示す如き硬質の頭部を有する複合材料
円柱体を得る。
このパイプ状電極を用いる放電加工法では、電
極と複合焼結体ブロツクの被加工個所との間に一
定の間隙を保持しながら、電極と複合焼結体ブロ
ツクとの間に高電圧を印加したり、或いはパイプ
状電極と複合焼結体ブロツクを絶縁液中に対向さ
せて配置し、電圧を印加して行う。
極と複合焼結体ブロツクの被加工個所との間に一
定の間隙を保持しながら、電極と複合焼結体ブロ
ツクとの間に高電圧を印加したり、或いはパイプ
状電極と複合焼結体ブロツクを絶縁液中に対向さ
せて配置し、電圧を印加して行う。
第７図は本発明の方法で使用するパイプ状電極
を示す。第７図ａに示す電極は３本の円柱体を同
時にくりぬくために使用するものであり、支持部
４０に３本のパイプ状電極４１ａ，４１ｂ，４１
ｃが垂直に取りつけられている。パイプ状電極４
１は第７図ｂに示すように中空円筒体からなり、
その上方部にガス抜き穴４２が設けられて、放電
により気化したガス状材料の逃げ穴を構成してい
る。
を示す。第７図ａに示す電極は３本の円柱体を同
時にくりぬくために使用するものであり、支持部
４０に３本のパイプ状電極４１ａ，４１ｂ，４１
ｃが垂直に取りつけられている。パイプ状電極４
１は第７図ｂに示すように中空円筒体からなり、
その上方部にガス抜き穴４２が設けられて、放電
により気化したガス状材料の逃げ穴を構成してい
る。
第８図は多数本のパイプ状電極を備える電極手
段を示し、第８図ａはその側面図、第８図ｂは複
合焼結体ブロツクと電極の配置を示す平面図であ
る。本発明の方法で使用するパイプ状電極でこれ
らに限定されず、複合焼結体ブロツクから円筒体
をくりぬけるものであれば任意の構造のものでも
よい。例えば、蜂の巣状の電極を用いてもよい。
段を示し、第８図ａはその側面図、第８図ｂは複
合焼結体ブロツクと電極の配置を示す平面図であ
る。本発明の方法で使用するパイプ状電極でこれ
らに限定されず、複合焼結体ブロツクから円筒体
をくりぬけるものであれば任意の構造のものでも
よい。例えば、蜂の巣状の電極を用いてもよい。
しかしながら、パイプ状電極を用いる放電加工
法自体は本発明の直接の対象をなさず、それ自体
公知なので、これ以上の説明をしない。
法自体は本発明の直接の対象をなさず、それ自体
公知なので、これ以上の説明をしない。
一方、電子ビーム、レーザビーム、イオンビー
ム等の収束が高く、高エネルギーのビームで加工
するときは任意断面の棒状体を複合焼結体ブロツ
クからくりぬくが、これらの高エネルギービーム
加工自体も本発明の直接の対象ではなく、それ自
体公知であるのでこれ以上説明をしない。
ム等の収束が高く、高エネルギーのビームで加工
するときは任意断面の棒状体を複合焼結体ブロツ
クからくりぬくが、これらの高エネルギービーム
加工自体も本発明の直接の対象ではなく、それ自
体公知であるのでこれ以上説明をしない。
発明の効果
本発明方法によつて、従来技術では得ることが
非常に困難であつた硬質焼結体を頭部に有し、軸
直角断面が３mm以下で且つその直径と全長との比
が１：６以上である細長の複合焼結円柱体を製造
することができる。
非常に困難であつた硬質焼結体を頭部に有し、軸
直角断面が３mm以下で且つその直径と全長との比
が１：６以上である細長の複合焼結円柱体を製造
することができる。
このような寸法を有する細長い複合焼結円柱体
は、従来技術で作ること自体が困難であるばかり
でなく、たとえ作れたとしても、耐久寿命が極め
て短いため、全く実用にならなかつた。
は、従来技術で作ること自体が困難であるばかり
でなく、たとえ作れたとしても、耐久寿命が極め
て短いため、全く実用にならなかつた。
これに対して、本発明は、一般にガラエポ基板
といわれるガラス繊維強化エポキシ樹脂製のプリ
ント基板に小径の穴を明けるための実用的な長寿
命且つ高性能小径ドリル要素を初めて工業的に製
造し得る方法を提供したものである。
といわれるガラス繊維強化エポキシ樹脂製のプリ
ント基板に小径の穴を明けるための実用的な長寿
命且つ高性能小径ドリル要素を初めて工業的に製
造し得る方法を提供したものである。
本発明による細長い複合焼結円柱体は、上記の
小径ドリル要素の他に、ドツトプリンターの長寿
命ヘツド要素等として広い分野で用いることがで
き、生産コストの低減と品質の向上に大きく寄与
するものである。
小径ドリル要素の他に、ドツトプリンターの長寿
命ヘツド要素等として広い分野で用いることがで
き、生産コストの低減と品質の向上に大きく寄与
するものである。
以下、実施例により本発明の製造方法を説明す
る。ただし、これらの実施例は本発明の単なる例
示であつて、本発明の範囲を何等制限するもので
はない。
る。ただし、これらの実施例は本発明の単なる例
示であつて、本発明の範囲を何等制限するもので
はない。
尚、本明細書中では％の表示は、特別に示さな
い限り容量パーセントで示す。
い限り容量パーセントで示す。
実施例 １
外径18mm、内径14mm、高さ15mmのWC−12％Co
超硬合金製リング、外径14mm、高さ12mmのWC−
12％Co超硬合金製円柱ブロツク、外径14mm、厚
さ0.5mmのWC−12％Co超硬合金製円板と粒径0.5μ
ｍのダイヤモンド粉末85％と残余が粒径0.5μｍ以
下のWC−15％Co超硬合金粉末よりなる混合粉末
を用意した。
超硬合金製リング、外径14mm、高さ12mmのWC−
12％Co超硬合金製円柱ブロツク、外径14mm、厚
さ0.5mmのWC−12％Co超硬合金製円板と粒径0.5μ
ｍのダイヤモンド粉末85％と残余が粒径0.5μｍ以
下のWC−15％Co超硬合金粉末よりなる混合粉末
を用意した。
超合金リングの内径に超合金円柱ブロツクを挿
入し、超硬合金リング内面と超硬合金円柱ブロツ
クの上面とで形成される直径14mm、深さ３mmの凹
所に前記混合ダイヤモンド粉末を充填後加圧し
て、混合粉末の高さを1.5mmとし、超硬合金円板
で蓋をした後、超高圧焼結装置中に配置し、圧力
55kb、温度1370℃の条件で15分間焼結を行つた。
冷却後、減圧して取り出した封入容器の上部超硬
合金円板を研削により除去すると高さ12mmの超硬
合金支持部の上面に厚さ１mmの焼結ダイヤモンド
層が接合して形成され周囲に超硬合金製リングが
やはり支持部及び焼結ダイヤモンド層に結合した
複合体ブロツクが得られた。
入し、超硬合金リング内面と超硬合金円柱ブロツ
クの上面とで形成される直径14mm、深さ３mmの凹
所に前記混合ダイヤモンド粉末を充填後加圧し
て、混合粉末の高さを1.5mmとし、超硬合金円板
で蓋をした後、超高圧焼結装置中に配置し、圧力
55kb、温度1370℃の条件で15分間焼結を行つた。
冷却後、減圧して取り出した封入容器の上部超硬
合金円板を研削により除去すると高さ12mmの超硬
合金支持部の上面に厚さ１mmの焼結ダイヤモンド
層が接合して形成され周囲に超硬合金製リングが
やはり支持部及び焼結ダイヤモンド層に結合した
複合体ブロツクが得られた。
この複合体ブロツクを第６図に示すように、パ
イプ状電極を備えた放電加工機に装着し、放電加
工して、複合体ブロツクの軸方向より直径１mm、
長さ13mmの丸棒で支持体部はWC−12％Co超硬合
金よりなり、その一端に長さ１mmの焼結ダイヤモ
ンド層が固着形成された円柱体をくりぬいた。
イプ状電極を備えた放電加工機に装着し、放電加
工して、複合体ブロツクの軸方向より直径１mm、
長さ13mmの丸棒で支持体部はWC−12％Co超硬合
金よりなり、その一端に長さ１mmの焼結ダイヤモ
ンド層が固着形成された円柱体をくりぬいた。
実施例 ２
それぞれWC−12％Co超硬合金よりなる外径
18mm、内径14mm、高さ20mmのリング、外径14
mm、高さ18mmの円柱ブロツク、外径14mm、厚さ
0.5mmの円板と、粒径3μｍのダイヤモンド粉末90
％と残余がCo粉末よりなる混合粉末、粒径3μｍ
の高圧相窒化硼素（以下、立方晶型窒化硼素を
CBNと略記する）粉末60％と残余が（TiN−10
重量％Al）の組成の粉末よりなる混合粉末を用
意した。
18mm、内径14mm、高さ20mmのリング、外径14
mm、高さ18mmの円柱ブロツク、外径14mm、厚さ
0.5mmの円板と、粒径3μｍのダイヤモンド粉末90
％と残余がCo粉末よりなる混合粉末、粒径3μｍ
の高圧相窒化硼素（以下、立方晶型窒化硼素を
CBNと略記する）粉末60％と残余が（TiN−10
重量％Al）の組成の粉末よりなる混合粉末を用
意した。
超硬合金製円柱ブロツクの上面に前記CBN混
合粉末を溶媒に溶かしたものを厚さ50μｍに塗付
した後、溶媒を加熱除去し、この処理を行つた超
硬合金円柱ブロツクを超硬リング内径に挿入し
た。
合粉末を溶媒に溶かしたものを厚さ50μｍに塗付
した後、溶媒を加熱除去し、この処理を行つた超
硬合金円柱ブロツクを超硬リング内径に挿入し
た。
次に、超硬合金リング内面とCBN混合粉末を
塗付した超硬合金円柱ブロツクの上面とで形成さ
れる凹所に前記ダイヤモンド混合粉末を充填した
後、加圧成型して厚さ1.8mmのダイヤモンド混合
粉末層を形成した後、超硬合金円板で蓋をした。
塗付した超硬合金円柱ブロツクの上面とで形成さ
れる凹所に前記ダイヤモンド混合粉末を充填した
後、加圧成型して厚さ1.8mmのダイヤモンド混合
粉末層を形成した後、超硬合金円板で蓋をした。
次にこの容器を超高圧焼結装置中に配置し、圧
力55kb、温度1400℃で10分間焼結を行つた後、
冷却、減圧して容器を取り出した。容器の上部超
硬合金円板を研削除去すると高さ18mmの超硬合金
支持体の上面に厚さ1.2mmの焼結ダイヤモンド層
が厚さ25μｍの焼結CBN層を介して接合され、周
囲に超硬合金リングが支持体及び焼結ダイヤモン
ド層に結合した複合体ブロツクが得られた。
力55kb、温度1400℃で10分間焼結を行つた後、
冷却、減圧して容器を取り出した。容器の上部超
硬合金円板を研削除去すると高さ18mmの超硬合金
支持体の上面に厚さ1.2mmの焼結ダイヤモンド層
が厚さ25μｍの焼結CBN層を介して接合され、周
囲に超硬合金リングが支持体及び焼結ダイヤモン
ド層に結合した複合体ブロツクが得られた。
この複合体ブロツクをパイプ状電極を備える放
電加工機に装着し、パイプ状電極により複合体の
軸方向より直径２mm、長さ19.2mmの丸棒で支持体
部はWC−12％Co超硬合金よりなり、その一端に
長さ1.2mmの焼結ダイヤモンド層が厚さ25μｍの焼
結CBN界面層を介して接合形成された円柱体を
くりぬいた。
電加工機に装着し、パイプ状電極により複合体の
軸方向より直径２mm、長さ19.2mmの丸棒で支持体
部はWC−12％Co超硬合金よりなり、その一端に
長さ1.2mmの焼結ダイヤモンド層が厚さ25μｍの焼
結CBN界面層を介して接合形成された円柱体を
くりぬいた。
実施例 ３
（Mo7、W3）Ｃ−11％Co超硬合金よりなり、
上面に直径20mm、深さ３mmの円形凹所を有する外
径24mm、高さ25mmの円柱ブロツク、外径20mm、厚
さ0.5mmのWC−12％Co超硬合金製円板と粒径0.5μ
ｍのダイヤモンド粉末80％と残余が粒径0.5μｍ以
下のWC−15％Co超硬合金粉末よりなるダイヤモ
ンド混合粉末を用意した。
上面に直径20mm、深さ３mmの円形凹所を有する外
径24mm、高さ25mmの円柱ブロツク、外径20mm、厚
さ0.5mmのWC−12％Co超硬合金製円板と粒径0.5μ
ｍのダイヤモンド粉末80％と残余が粒径0.5μｍ以
下のWC−15％Co超硬合金粉末よりなるダイヤモ
ンド混合粉末を用意した。
このダイヤモンド混合粉末を前記超硬合金円柱
ブロツクの上面凹所に充填後加圧して高さ2.3mm
のダイヤモンド混合粉末層を形成した。次にこの
上に超硬合金円板で蓋をした後、超高圧焼結装置
内に配置し、圧力55kb、温度1400℃で15分間焼
結した。
ブロツクの上面凹所に充填後加圧して高さ2.3mm
のダイヤモンド混合粉末層を形成した。次にこの
上に超硬合金円板で蓋をした後、超高圧焼結装置
内に配置し、圧力55kb、温度1400℃で15分間焼
結した。
焼結後、封入容器を取り出し、上面の超硬合金
蓋を研削除去すると上面円形凹所に厚さ1.5mmの
焼結ダイヤモンド層を有し、これが周囲の
（Mo7、W3）Ｃ−11％Co合金容器に強固に接合
した複合体ブロツクが得られた。
蓋を研削除去すると上面円形凹所に厚さ1.5mmの
焼結ダイヤモンド層を有し、これが周囲の
（Mo7、W3）Ｃ−11％Co合金容器に強固に接合
した複合体ブロツクが得られた。
この複合体ブロツクを電子ビーム加工機に装着
し、電子ビームにより複合体ブロツクの軸方向よ
り直径２mm、長さ23.5mmの丸棒で支持体部は
（Mo7、W3）Ｃ−11％Co超硬合金よりなり、そ
の一端に長さ1.5mmの焼結ダイヤモンド層が固着
形成された棒状体をくりぬいた。
し、電子ビームにより複合体ブロツクの軸方向よ
り直径２mm、長さ23.5mmの丸棒で支持体部は
（Mo7、W3）Ｃ−11％Co超硬合金よりなり、そ
の一端に長さ1.5mmの焼結ダイヤモンド層が固着
形成された棒状体をくりぬいた。
実施例 ４
外径18mm、内径14mm、高さ15mmのWC−12％Co
超硬合金リング、外径14mm、高さ12mmの96重量％
Ｗ−３重量％Ni−１重量％Cu合金よりなる円柱
ブロツク、外径14mm、厚さ0.5mmのWC−12％Co
超硬合金円板と粒径3μｍのCBN85％と残余が
TiN0.82粉末とAl粉末を重量比で80：20として混
合した後、1000℃で30分真空炉内で加熱処理を行
つた後、0.3μｍに粉砕した粉末とよりなるCBN
混合粉末を用意した。
超硬合金リング、外径14mm、高さ12mmの96重量％
Ｗ−３重量％Ni−１重量％Cu合金よりなる円柱
ブロツク、外径14mm、厚さ0.5mmのWC−12％Co
超硬合金円板と粒径3μｍのCBN85％と残余が
TiN0.82粉末とAl粉末を重量比で80：20として混
合した後、1000℃で30分真空炉内で加熱処理を行
つた後、0.3μｍに粉砕した粉末とよりなるCBN
混合粉末を用意した。
超硬合金リングの内径にＷ合金円柱ブロツクを
挿入して、超硬合金リング内面とＷ合金円柱ブロ
ツク上面とで形成される直径14mm、深さ３mmの凹
所に前記CBN混合粉末を充填し、加圧して高さ
1.7mmのCBN混合粉末層を形成した。次いで、超
硬合金円板をかぶせて蓋をし、超硬合金容器全体
を超高圧焼結装置中に配置し、しかる後圧力
50kb、温度1250℃で20分間焼結を行つた。
挿入して、超硬合金リング内面とＷ合金円柱ブロ
ツク上面とで形成される直径14mm、深さ３mmの凹
所に前記CBN混合粉末を充填し、加圧して高さ
1.7mmのCBN混合粉末層を形成した。次いで、超
硬合金円板をかぶせて蓋をし、超硬合金容器全体
を超高圧焼結装置中に配置し、しかる後圧力
50kb、温度1250℃で20分間焼結を行つた。
焼結後、超硬合金容器を取り出し、上面のWC
−12％Co超硬合金蓋を研削除去すると高さ12mm
のＷ合金支持部の上面に厚さ１mmの焼結CBN層
が接合して形成され周囲に超硬合金製リングが支
持体および焼結CBN層に接合した複合体ブロツ
クが得られた。
−12％Co超硬合金蓋を研削除去すると高さ12mm
のＷ合金支持部の上面に厚さ１mmの焼結CBN層
が接合して形成され周囲に超硬合金製リングが支
持体および焼結CBN層に接合した複合体ブロツ
クが得られた。
この複合体ブロツクをイオンビーム加工機に配
置し、イオンビームにより複合体ブロツクの軸方
向より直径１mm、長さ13mmの丸棒で支持部は96重
量％Ｗ−３重量％Ni−１重量％Cu合金よりなり、
その一端に長さ１mmの焼結CBNが固着形成され
た棒状体をくりぬいた。
置し、イオンビームにより複合体ブロツクの軸方
向より直径１mm、長さ13mmの丸棒で支持部は96重
量％Ｗ−３重量％Ni−１重量％Cu合金よりなり、
その一端に長さ１mmの焼結CBNが固着形成され
た棒状体をくりぬいた。
実施例 ５
外径40mm、内径36mm、高さ40mmのWC−12％Co
超硬合金リング、外径36mm、高さ34mmのWC−12
％Co超硬合金円柱ブロツク、外径36mm、厚さ0.5
mmのWC−12％Co超硬合金円板と粒径3μｍの
CBN粉末60体積％と残余（TiN−10重量％Al）
の組成の粉末よりなるCBN混合粉末を用意した。
超硬合金リング、外径36mm、高さ34mmのWC−12
％Co超硬合金円柱ブロツク、外径36mm、厚さ0.5
mmのWC−12％Co超硬合金円板と粒径3μｍの
CBN粉末60体積％と残余（TiN−10重量％Al）
の組成の粉末よりなるCBN混合粉末を用意した。
まずCBN混合粉末を直径36mm、厚さ2.5mmの円
板に加圧成型し、前記超硬合金リングの内径に下
部より超硬合金円板、CBN成型体、超硬合金円
柱ブロツク、CBN成型体、超硬合金円板の順に
積層配置し、セツトした容器全体を超高圧焼結装
置中に配置して圧力40kb、温度1200℃で20分間
焼結した。
板に加圧成型し、前記超硬合金リングの内径に下
部より超硬合金円板、CBN成型体、超硬合金円
柱ブロツク、CBN成型体、超硬合金円板の順に
積層配置し、セツトした容器全体を超高圧焼結装
置中に配置して圧力40kb、温度1200℃で20分間
焼結した。
焼結後取り出し、上下の超硬合金蓋を研削除去
すると高さ34mmの超硬合金円柱ブロツクの上下面
に直径36mm、厚さ1.5mmの焼結CBN層が固着形成
され、更に周囲が超硬合金リングでおおわれた複
合体ブロツクが得られた。
すると高さ34mmの超硬合金円柱ブロツクの上下面
に直径36mm、厚さ1.5mmの焼結CBN層が固着形成
され、更に周囲が超硬合金リングでおおわれた複
合体ブロツクが得られた。
次に、この複合体ブロツクをレーザー加工機に
装着し、レーザービームにより複合体ブロツク軸
方向より、直径2.5mm、長さ37mmの丸棒でその両
端に長さ1.5mmの焼結CBN層が固着形成されもの
をくりぬいた。
装着し、レーザービームにより複合体ブロツク軸
方向より、直径2.5mm、長さ37mmの丸棒でその両
端に長さ1.5mmの焼結CBN層が固着形成されもの
をくりぬいた。
この丸棒を更に長さ方向中央部で切断２分する
ことにより直径2.5mm、長さ18mmの丸棒で支持部
はWC−12％Co超硬合金よりなり一端に長さ1.5
mmの焼結CBN層が固着形成された棒状体が得ら
れた。
ことにより直径2.5mm、長さ18mmの丸棒で支持部
はWC−12％Co超硬合金よりなり一端に長さ1.5
mmの焼結CBN層が固着形成された棒状体が得ら
れた。
第１図は従来技術の複合ダイヤモンド焼結体の
構造を示す。第２図は従来技術の複合焼結体を刃
先に固着したドリルを示す。第３図ａ及びｂはそ
れぞれ本発明の方法によつて製造される複合焼結
材料円柱体の例を示す。第４図ａは本発明の方法
によつて得られた複合材料円柱体を使用してドリ
ルを作る方法を図示し、第４図ｂはそのドリルを
示す。第５図ａは本発明の方法に従い得られた複
合材料ブロツクの１例を示し、第５図ｂは中間接
合部を有する複合材料ブロツクの例を示す。第６
図は、本発明に従い複合材料ブロツクから円柱体
をくりぬく位置を示す。第７図は本発明の方法で
使用するパイプ状電極を示し、第７図ａは３本の
円柱体を同時にくりぬくために使用する電極の概
略図であり、第７図ｂはそのうちの一本のパイプ
状電極の概略図である。第８図は多数本のパイプ
状電極を備える電極手段を示し、第８図ａはその
側面図、第８図ｂは複合焼結体ブロツクと電極の
配置を示す平面図である。 （主な参照番号）、１１……従来のダイヤモン
ド工具の焼結ダイヤモンド層、１２……超硬合金
製の支持部、１３……従来の複合焼結ダイヤモン
ドのチツプ、１５……シヤンク、２１……本発明
方法による複合焼結材料円柱体の硬質焼結部、２
２……支持部、２３……本発明の複合焼結材料円
柱体、２４……中間接合部、３１……複合材料ブ
ロツクの硬質焼結部、３２……支持部、３３……
複合材料ブロツク、３４……中間接合部、４０…
…電極の支持部、４１（４１ａ，４１ｂ，４３
ｃ）……パイプ状電極、４２……ガス抜き穴。
構造を示す。第２図は従来技術の複合焼結体を刃
先に固着したドリルを示す。第３図ａ及びｂはそ
れぞれ本発明の方法によつて製造される複合焼結
材料円柱体の例を示す。第４図ａは本発明の方法
によつて得られた複合材料円柱体を使用してドリ
ルを作る方法を図示し、第４図ｂはそのドリルを
示す。第５図ａは本発明の方法に従い得られた複
合材料ブロツクの１例を示し、第５図ｂは中間接
合部を有する複合材料ブロツクの例を示す。第６
図は、本発明に従い複合材料ブロツクから円柱体
をくりぬく位置を示す。第７図は本発明の方法で
使用するパイプ状電極を示し、第７図ａは３本の
円柱体を同時にくりぬくために使用する電極の概
略図であり、第７図ｂはそのうちの一本のパイプ
状電極の概略図である。第８図は多数本のパイプ
状電極を備える電極手段を示し、第８図ａはその
側面図、第８図ｂは複合焼結体ブロツクと電極の
配置を示す平面図である。 （主な参照番号）、１１……従来のダイヤモン
ド工具の焼結ダイヤモンド層、１２……超硬合金
製の支持部、１３……従来の複合焼結ダイヤモン
ドのチツプ、１５……シヤンク、２１……本発明
方法による複合焼結材料円柱体の硬質焼結部、２
２……支持部、２３……本発明の複合焼結材料円
柱体、２４……中間接合部、３１……複合材料ブ
ロツクの硬質焼結部、３２……支持部、３３……
複合材料ブロツク、３４……中間接合部、４０…
…電極の支持部、４１（４１ａ，４１ｂ，４３
ｃ）……パイプ状電極、４２……ガス抜き穴。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイヤモンド粉末または高圧相窒化硼素粉末
を50％以上含有する硬質焼結体用の第１の材料層
と、該第１の材料層の焼結過程で該第１の材料の
硬質焼結体と接合する第２の材料層とを同一のホ
ツトプレスコンテナ内に加圧方向に重ねて装入
し、 高温高圧下でホツトプレスして該第１の材料層
を焼結するとともに、得られた硬質焼結体を該第
２の材料層側と接合せしめて、所定厚さの硬質焼
結体の層を有する複合材料ブロツクを形成し、 軸方向の中空円筒部分を有する電極を用いた放
電加工により該複合材料ブロツクから材料層厚方
向に円柱体をくりぬくことにより、該複合材料ブ
ロツクの材料層厚方向厚さに対して1/6以下で且
つ３mm以下の直径の断面を有する硬質焼結体を頭
部に備える細長の複合材料円柱体を２本以上切り
取ることを特徴とする細長の複合材料円柱体の製
造方法。 ２ 上記硬質焼結部のダイヤモンド粉末または高
圧相窒化硼素粉末は平均粒度30μｍ以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の細長
の複合材料円柱体の製造方法。 ３ 上記硬質焼結部のダイヤモンド粉末または高
圧相窒化硼素粉末は平均粒度10μｍ以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の細長
の複合材料円柱体の製造方法。 ４ 上記第２の材料層は、周期律表第4a、5a、
6a族元素の炭化物又はこれらの相互固溶体炭化
物を鉄族金属で結合した超硬合金であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
れかに記載の細長の複合材料円柱体の製造方法。 ５ 上記第２の材料層は、Ｗを80〜98重量％含
み、残余がNi−FeまたはNi−Fe−Cuからなる合
金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第３項のいずれかに記載の細長の複合材料円
柱体の製造方法。 ６ 上記第１の材料層と第２の材料層との間に厚
さが0.5mm以下の中間接合層を配置してホツトプ
レスを行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第５項のいずれかに記載の細長の複合材料
円柱体の製造方法。 ７ 上記した軸方向の中空円筒部分を有する電極
はパイプ状電極であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の細長
の複合材料円柱体の製造方法。 ８ ダイヤモンド粉末または高圧相窒化硼素粉末
を50％以上含有する硬質焼結体用の第１の材料層
と、該第１の材料層の焼結過程で該第１の材料の
硬質焼結体と接合する第２の材料層とを同一のホ
ツトプレスコンテナ内に加圧方向に重ねて装入
し、 高温高圧下でホツトプレスして該第１の材料層
を焼結するとともに、得られた硬質焼結体を該第
２の材料層側と接合せしめて、所定厚さの硬質焼
結体の層を有する複合材料ブロツクを形成し、 電子ビーム、レーザービーム、イオンビームな
どの高エネルギービーム加工により該複合材料ブ
ロツクから材料層厚方向に棒柱体をくりぬくこと
により、該複合材料ブロツクの材料層厚方向厚さ
に対して1/6以下で且つ３mm以下の相当直径の断
面を有する硬質焼結体を頭部に備える細長の複合
材料棒状体を２本以上切り取ることを特徴とする
細長の複合材料棒状体の製造方法。 ９ 上記硬質焼結部のダイヤモンド粉末または高
圧相窒化硼素粉末は平均粒度30μｍ以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の細長
の複合材料棒状体の製造方法。 １０ 上記硬質焼結部のダイヤモンド粉末または
高圧相窒化硼素粉末は平均粒度10μｍ以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の細
長の複合材料棒状体の製造方法。 １１ 上記第２の材料層は、周期律表第4a、5a、
6a族元素の炭化物又はこれらの相互固溶体炭化
物を鉄族金属で結合した超硬合金であることを特
徴とする特許請求の範囲第８項乃至第１０項のい
ずれかに記載の細長の複合材料棒状体の製造方
法。 １２ 上記第２の材料層は、Ｗを80〜98重量％含
み、残余がNi−FeまたはNi−Fe−Cuからなる合
金であることを特徴とする特許請求の範囲第８項
乃至第１０項のいずれかに記載の細長の複合材料
棒状体の製造方法。 １３ 上記第１の材料層と第２の材料層との間に
厚さが0.5mm以下の中間接合層を配置してホツト
プレスを行うことを特徴とする特許請求の範囲第
８項乃至第１２項のいずれかに記載の細長の複合
材料棒状体の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60049559A JPS61209821A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 複合焼結材料棒状体の製造方法 |
| CA000483612A CA1286510C (en) | 1984-06-12 | 1985-06-11 | Stick of composite materials and process for preparation thereof |
| AT85304135T ATE49147T1 (de) | 1984-06-12 | 1985-06-11 | Stab aus verbundmaterialien und verfahren zu seiner herstellung. |
| EP85304135A EP0168953B2 (en) | 1984-06-12 | 1985-06-11 | Stick of composite materials and process for preparation thereof |
| KR1019850004091A KR920001585B1 (ko) | 1984-06-12 | 1985-06-11 | 복합 소결 재료 봉체 및 그 제조방법 |
| DE8585304135T DE3575092D1 (de) | 1984-06-12 | 1985-06-11 | Stab aus verbundmaterialien und verfahren zu seiner herstellung. |
| US07/231,644 US4880707A (en) | 1984-06-12 | 1988-08-10 | Stick of composite materials and process for preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60049559A JPS61209821A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 複合焼結材料棒状体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61209821A JPS61209821A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH0525617B2 true JPH0525617B2 (ja) | 1993-04-13 |
Family
ID=12834557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60049559A Granted JPS61209821A (ja) | 1984-06-12 | 1985-03-13 | 複合焼結材料棒状体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61209821A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8720248D0 (en) * | 1987-08-27 | 1987-10-07 | Imi Titanium Ltd | Turbines |
| EP2747882B1 (en) * | 2011-08-23 | 2020-04-08 | Element Six Limited | Fine polycrystalline diamond compact with a grain growth inhibitor layer between diamond and substrate |
| GB201411676D0 (en) * | 2014-07-01 | 2014-08-13 | Element Six Abrasives Sa | Superhard constructions & methods of making same |
| GB201418660D0 (en) * | 2014-10-21 | 2014-12-03 | Element Six Abrasives Sa | Superhard constructions & methods of making same |
| CN110539007A (zh) * | 2018-05-28 | 2019-12-06 | 上海名古屋精密工具股份有限公司 | 具有硬质材料的坯体及其在刀具制造中的应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0742488B2 (ja) * | 1984-06-12 | 1995-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 複合焼結材料棒状体の製造方法 |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP60049559A patent/JPS61209821A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61209821A (ja) | 1986-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1286510C (en) | Stick of composite materials and process for preparation thereof | |
| US4686080A (en) | Composite compact having a base of a hard-centered alloy in which the base is joined to a substrate through a joint layer and process for producing the same | |
| US4950557A (en) | Composite tool and a process for the production of the same | |
| US6511265B1 (en) | Composite rotary tool and tool fabrication method | |
| JP4045014B2 (ja) | 多結晶ダイヤモンド工具 | |
| US20050210755A1 (en) | Doubled-sided and multi-layered PCBN and PCD abrasive articles | |
| US20050050801A1 (en) | Doubled-sided and multi-layered PCD and PCBN abrasive articles | |
| WO2016113078A1 (en) | Ceramic milling cutter | |
| JPH0525617B2 (ja) | ||
| JPH0210843B2 (ja) | ||
| JPS61506A (ja) | 複合焼結材料棒状体の製造方法 | |
| CN102049583A (zh) | 复合材料焊接刀片的制造方法 | |
| JPH049754B2 (ja) | ||
| JP2004510884A (ja) | 研磨性及び耐磨耗性材料 | |
| JPS61152308A (ja) | 硬質焼結体小径ドリル | |
| EP0133289A2 (en) | Wear-resistant member and manufacturing method thereof | |
| JP2720951B2 (ja) | 高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具 | |
| JPH0742489B2 (ja) | 複合焼結材料からなる工具または硬質頭部を有する耐磨耗性部品 | |
| CN121289475A (zh) | 一种基于热塑性树脂成型的多层金刚石钎焊工具制备方法 | |
| JP2000288814A (ja) | 穴加工用工具 | |
| ZA200302235B (en) | Abrasive and wear resistant material. | |
| JP2000288812A (ja) | 穴加工用工具 |