JPH06304811A - 刃物およびその製造方法 - Google Patents
刃物およびその製造方法Info
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- JPH06304811A JPH06304811A JP5098222A JP9822293A JPH06304811A JP H06304811 A JPH06304811 A JP H06304811A JP 5098222 A JP5098222 A JP 5098222A JP 9822293 A JP9822293 A JP 9822293A JP H06304811 A JPH06304811 A JP H06304811A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 より高硬度な刃先をもたせられ、刃元部と刃
部との接合が強固であり、長寿命かつ高信頼性の切断用
の刃物を提供する。 【構成】 この発明にかかる刃物１の場合、刃元部２に
刃部３が設けられてなる刃物であって、刃部３では刃元
側から刃先に向かって組成が連続的に変化していること
を特徴とする。
部との接合が強固であり、長寿命かつ高信頼性の切断用
の刃物を提供する。 【構成】 この発明にかかる刃物１の場合、刃元部２に
刃部３が設けられてなる刃物であって、刃部３では刃元
側から刃先に向かって組成が連続的に変化していること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、刃物およびその製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、切断用の刃物ではSK-5等の炭素鋼
を型抜きし、曲げ等の工程を経たあと熱処理により刃先
の硬度を向上させることにより製造されていた。切り削
る対象がより高硬度化するに伴い耐摩耗性が要求され、
摩耗を抑えて切れ味を維持するために刃部のみを硬質材
料（例えば超硬）で形成し、台金（刃元部）にロー付け
や溶接等で接合することが行われてきた（例えば、特開
昭63-43789号公報）。
を型抜きし、曲げ等の工程を経たあと熱処理により刃先
の硬度を向上させることにより製造されていた。切り削
る対象がより高硬度化するに伴い耐摩耗性が要求され、
摩耗を抑えて切れ味を維持するために刃部のみを硬質材
料（例えば超硬）で形成し、台金（刃元部）にロー付け
や溶接等で接合することが行われてきた（例えば、特開
昭63-43789号公報）。
【０００３】しかし、従来のロー材を使ったロー付けに
よる接合は、接合強度が低く、又、接合する部分の面積
が大きくなるために、刃部の形状や刃物の薄形化に制約
が多かった。一方、溶接等の直接接合の場合は、接合可
能な材質の制約が大きく、また接合できても、台金と刃
部が異材質の場合には切削時に発生する熱による熱膨張
差のために接合部分にクラックが発生しやすいという問
題点があった。
よる接合は、接合強度が低く、又、接合する部分の面積
が大きくなるために、刃部の形状や刃物の薄形化に制約
が多かった。一方、溶接等の直接接合の場合は、接合可
能な材質の制約が大きく、また接合できても、台金と刃
部が異材質の場合には切削時に発生する熱による熱膨張
差のために接合部分にクラックが発生しやすいという問
題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の事
情に鑑みてなされたものであって，より高硬度な刃先を
もたせられ、刃元部と刃部との接合が強固であり、長寿
命かつ高信頼性の切断用の刃物およびその製造方法を提
供することを課題とする。
情に鑑みてなされたものであって，より高硬度な刃先を
もたせられ、刃元部と刃部との接合が強固であり、長寿
命かつ高信頼性の切断用の刃物およびその製造方法を提
供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる刃物は、例えば、図１にみるよう
に、刃元部２に刃部３が設けられてなる刃物１におい
て、刃部３では刃元側から刃先に向かって組成を連続的
に変化させる構成をとっている。この発明の刃物を得る
にあったては、図２にみるように、少なくとも刃部用の
成形に粉末射出成形を用い、刃元部側での組成に対応し
て調整された成形材料Ａと刃先での組成に対応して調整
された成形材料Ｂを一つの成形型５内に同時に充填して
両成形材料Ａ，Ｂの混合部を成形型５内で形成すること
により刃部での組成の連続的変化に必要な変化を付ける
ようにすればよい。この場合、刃元部と刃部を同時成形
することが可能であり、その後、焼成して焼結させて刃
物とする。勿論、刃部だけの成形も可能であり、その
後、焼成して焼結させ、別途に作製した刃元部（台金）
と接合して刃物とすることも出来る。
め、この発明にかかる刃物は、例えば、図１にみるよう
に、刃元部２に刃部３が設けられてなる刃物１におい
て、刃部３では刃元側から刃先に向かって組成を連続的
に変化させる構成をとっている。この発明の刃物を得る
にあったては、図２にみるように、少なくとも刃部用の
成形に粉末射出成形を用い、刃元部側での組成に対応し
て調整された成形材料Ａと刃先での組成に対応して調整
された成形材料Ｂを一つの成形型５内に同時に充填して
両成形材料Ａ，Ｂの混合部を成形型５内で形成すること
により刃部での組成の連続的変化に必要な変化を付ける
ようにすればよい。この場合、刃元部と刃部を同時成形
することが可能であり、その後、焼成して焼結させて刃
物とする。勿論、刃部だけの成形も可能であり、その
後、焼成して焼結させ、別途に作製した刃元部（台金）
と接合して刃物とすることも出来る。
【０００６】この発明の刃物を、図３にみるように、刃
元側から刃先に向かって組成が連続的に変化している刃
部３を刃元部２に接合することで製造する場合、刃部に
向かう側が刃部に対する接合適性を有する刃元部３を用
い、刃元部２の接合適性を有する部分に刃部３を接合す
るようにするのがよい。刃元部２の接合適性は、例え
ば、図４にみるように、刃元部２の表面に凹凸１１を形
成することにより実現できる。接合適性を持たせるため
の凹凸１１は、図５にみるように、刃元部２の刃部に向
かう側をエネルギービーム１２による切断加工で整形す
る場合、切断加工により凹凸１１を形成するのがよい。
切断条件の調整で簡単に凹凸１１が形成できる。この
他、図６にみるように、刃元部２の成形を型７で素材８
に塑性加工を施して行う場合、この塑性加工で同時に凹
凸１１を形成するのがよい。勿論、塑性加工の後に凹凸
１１形成用の塑性加工を別途に行ってもよい。塑性変形
条件の調整で簡単に凹凸１１が形成できる。さらに、刃
元部２の成形が成形型に成形材料を充填することにより
なされに場合、図７にみるように、成形の際に成形型に
設けられた凹凸の転写により凹凸１１を形成するように
するのがよい。成形型の作成時に必要箇所に凹凸を形成
しておけばよい。
元側から刃先に向かって組成が連続的に変化している刃
部３を刃元部２に接合することで製造する場合、刃部に
向かう側が刃部に対する接合適性を有する刃元部３を用
い、刃元部２の接合適性を有する部分に刃部３を接合す
るようにするのがよい。刃元部２の接合適性は、例え
ば、図４にみるように、刃元部２の表面に凹凸１１を形
成することにより実現できる。接合適性を持たせるため
の凹凸１１は、図５にみるように、刃元部２の刃部に向
かう側をエネルギービーム１２による切断加工で整形す
る場合、切断加工により凹凸１１を形成するのがよい。
切断条件の調整で簡単に凹凸１１が形成できる。この
他、図６にみるように、刃元部２の成形を型７で素材８
に塑性加工を施して行う場合、この塑性加工で同時に凹
凸１１を形成するのがよい。勿論、塑性加工の後に凹凸
１１形成用の塑性加工を別途に行ってもよい。塑性変形
条件の調整で簡単に凹凸１１が形成できる。さらに、刃
元部２の成形が成形型に成形材料を充填することにより
なされに場合、図７にみるように、成形の際に成形型に
設けられた凹凸の転写により凹凸１１を形成するように
するのがよい。成形型の作成時に必要箇所に凹凸を形成
しておけばよい。
【０００７】刃元部２の接合適性は、また、図８にみる
ように、刃元部２において、少なくとも刃部に向かう側
に良接合材料で形成された接合部１５を有することによ
りもたせることが可能である。この場合、図９にみるよ
うに、刃元部２が刃元本体２ａに設けられた接合部１５
で刃元本体側から刃部接合面に向かって組成が連続的に
変化しているようにしてもよい。
ように、刃元部２において、少なくとも刃部に向かう側
に良接合材料で形成された接合部１５を有することによ
りもたせることが可能である。この場合、図９にみるよ
うに、刃元部２が刃元本体２ａに設けられた接合部１５
で刃元本体側から刃部接合面に向かって組成が連続的に
変化しているようにしてもよい。
【０００８】上記のように、刃元部２と刃部３を接合す
る場合、図１０にみるように、接合はエネルギービーム
１７を用いた溶接で行うことが出来る。
る場合、図１０にみるように、接合はエネルギービーム
１７を用いた溶接で行うことが出来る。
【０００９】
【作用】この発明の刃物ないしこの発明の製造方法で得
た刃物は、刃元部に設けられた刃部では刃元側から刃先
に向かって組成が連続的に変化しており、刃先をより高
硬度材とした場合にも、刃元部と刃部の間の材料差が従
来より緩和されるため、刃元部と刃部の結合力が高まり
るとともに熱膨張差も少なくなり、刃部と刃元部の接合
が強化されるとともに長寿命・高信頼性となる。
た刃物は、刃元部に設けられた刃部では刃元側から刃先
に向かって組成が連続的に変化しており、刃先をより高
硬度材とした場合にも、刃元部と刃部の間の材料差が従
来より緩和されるため、刃元部と刃部の結合力が高まり
るとともに熱膨張差も少なくなり、刃部と刃元部の接合
が強化されるとともに長寿命・高信頼性となる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この発
明は、下記の実施例に限らない。 −実施例１− 実施例１では、刃元部と刃部を粉末射出成形を用いて同
時成形し、その後、粉末焼結法による焼結を行い、図１
１に示す刃物を得ている。
明は、下記の実施例に限らない。 −実施例１− 実施例１では、刃元部と刃部を粉末射出成形を用いて同
時成形し、その後、粉末焼結法による焼結を行い、図１
１に示す刃物を得ている。
【００１１】実施例１の場合、図１２に示す金型２１内
に、図１３にみるように、刃先での組成に対応する成形
材料αと刃元部側での組成に対応する成形材料βとを同
時に充填して両成形材料α，βの混合部を金型２１内で
形成することにより刃部での組成の連続的変化に必要な
変化を付けるようにしている。成形材料αは、以下のよ
うにして作製したものである。すなわち、平均粒径０．
８μｍの部分安定化ジルコニア粉末を用い、この粉末に
対し、ステアリン酸、エチレンー酢ビ共重合体、パラフ
ィン、ポリエチレンからなるバインダーを重量比率で粉
末：バインダー＝１００：１４．７になるように混合
し、加圧ニーダーで１４０℃で２時間、９０℃で１時間
混練した後、冷却して粉砕して成形材料αを得た。
に、図１３にみるように、刃先での組成に対応する成形
材料αと刃元部側での組成に対応する成形材料βとを同
時に充填して両成形材料α，βの混合部を金型２１内で
形成することにより刃部での組成の連続的変化に必要な
変化を付けるようにしている。成形材料αは、以下のよ
うにして作製したものである。すなわち、平均粒径０．
８μｍの部分安定化ジルコニア粉末を用い、この粉末に
対し、ステアリン酸、エチレンー酢ビ共重合体、パラフ
ィン、ポリエチレンからなるバインダーを重量比率で粉
末：バインダー＝１００：１４．７になるように混合
し、加圧ニーダーで１４０℃で２時間、９０℃で１時間
混練した後、冷却して粉砕して成形材料αを得た。
【００１２】成形材料βは、以下のようにして作製した
ものである。すなわち、水アトマイズ法で得た平均粒径
を１０〜１２μｍ（最大粒径が４４μｍ以下）に調整し
たSUS304粉末を用い、この粉末に対し、ステアリン酸、
エチレンー酢ビ共重合体、パラフィン、ポリエチレンか
らなるバインダーを重量比率で粉末：バインダー＝１０
０：１１になるように混合し、加圧ニーダーで１４０℃
で２時間、９０℃で１時間混練した後、冷却して粉砕し
て成形材料βを得た。
ものである。すなわち、水アトマイズ法で得た平均粒径
を１０〜１２μｍ（最大粒径が４４μｍ以下）に調整し
たSUS304粉末を用い、この粉末に対し、ステアリン酸、
エチレンー酢ビ共重合体、パラフィン、ポリエチレンか
らなるバインダーを重量比率で粉末：バインダー＝１０
０：１１になるように混合し、加圧ニーダーで１４０℃
で２時間、９０℃で１時間混練した後、冷却して粉砕し
て成形材料βを得た。
【００１３】上記の成形材料α，βを、図１３にみるよ
うに、射出成形機に投入し、金型２１内に射出成形す
る。すなわち、２本の射出部を備えた射出成形機から金
型２１内に成形材料α，βを同時に射出して成形を行う
のである。金型２１の刃先側ゲート２２からは成形材料
αを、刃元側ゲート２３からは成形材料βを射出する。
ウエルド部では両成形材料α，βが入り混じり、刃部で
の組成は刃先側から刃元側へと徐々に変化するようにな
る。
うに、射出成形機に投入し、金型２１内に射出成形す
る。すなわち、２本の射出部を備えた射出成形機から金
型２１内に成形材料α，βを同時に射出して成形を行う
のである。金型２１の刃先側ゲート２２からは成形材料
αを、刃元側ゲート２３からは成形材料βを射出する。
ウエルド部では両成形材料α，βが入り混じり、刃部で
の組成は刃先側から刃元側へと徐々に変化するようにな
る。
【００１４】このようにして得た刃元部と刃部の同時成
形体を５００℃まで１２時間かけて加熱しバインダー除
去のために脱脂した後、図１４に示した処理温度曲線に
したがい０．０１torr以下の高真空下で焼成し焼結させ
る。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料であ
る部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優れ、
刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えており、刃
部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化しているた
め接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの層で緩
和されている。
形体を５００℃まで１２時間かけて加熱しバインダー除
去のために脱脂した後、図１４に示した処理温度曲線に
したがい０．０１torr以下の高真空下で焼成し焼結させ
る。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料であ
る部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優れ、
刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えており、刃
部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化しているた
め接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの層で緩
和されている。
【００１５】なお、図１８として、実施例１での製造の
様子を順を追ってあらわす説明図を理解を容易にするた
めに示しておく。 −実施例２− 実施例２では、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
様子を順を追ってあらわす説明図を理解を容易にするた
めに示しておく。 −実施例２− 実施例２では、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
【００１６】実施例２の場合、図１６に示す金型２５内
に刃先での組成に対応する成形材料αと刃元側での組成
に対応する成形材料βとを同時に充填して両成形材料
α，βの混合部を金型２５内で形成することにより刃部
での組成の連続的変化に必要な変化を付けるようにして
いる。成形材料α、βは実施例１で用いたものと同じも
のである。成形材料α，βを、射出成形機に投入し、図
１６に示す金型２５内に射出成形する。すなわち、２本
の射出部を備えた射出成形機から金型２５内に成形材料
α，βを同時に射出して成形を行うのである。金型２５
の刃先側ゲート２６からは成形材料αを、刃元側ゲート
２７からは成形材料βを射出する。ウエルド部では両成
形材料α，βが入り混じり、刃部での組成は刃先側から
刃元側へと徐々に変化するようになる。
に刃先での組成に対応する成形材料αと刃元側での組成
に対応する成形材料βとを同時に充填して両成形材料
α，βの混合部を金型２５内で形成することにより刃部
での組成の連続的変化に必要な変化を付けるようにして
いる。成形材料α、βは実施例１で用いたものと同じも
のである。成形材料α，βを、射出成形機に投入し、図
１６に示す金型２５内に射出成形する。すなわち、２本
の射出部を備えた射出成形機から金型２５内に成形材料
α，βを同時に射出して成形を行うのである。金型２５
の刃先側ゲート２６からは成形材料αを、刃元側ゲート
２７からは成形材料βを射出する。ウエルド部では両成
形材料α，βが入り混じり、刃部での組成は刃先側から
刃元側へと徐々に変化するようになる。
【００１７】このようにして得た刃部の成形体を５００
℃まで１２時間かけて加熱しバインダー除去のために脱
脂した後、図１４に示した処理温度曲線にしたがい０．
０１torr以下の高真空下で焼成し焼結させる。一方、刃
元部２は塑性加工で作製した。すなわち、板状のSUS304
をプレス加工により図１５に示す形状に打ち抜くのであ
るが、この時、ラムの下降速度を６０〜１２０ｍｍ／分
にすることにより、刃部に向かい接合されるテーパ部の
粗面化（凹凸形成）を行いつつ打ち抜き成形を行う。
℃まで１２時間かけて加熱しバインダー除去のために脱
脂した後、図１４に示した処理温度曲線にしたがい０．
０１torr以下の高真空下で焼成し焼結させる。一方、刃
元部２は塑性加工で作製した。すなわち、板状のSUS304
をプレス加工により図１５に示す形状に打ち抜くのであ
るが、この時、ラムの下降速度を６０〜１２０ｍｍ／分
にすることにより、刃部に向かい接合されるテーパ部の
粗面化（凹凸形成）を行いつつ打ち抜き成形を行う。
【００１８】この後、刃元部２と刃部３を組み合わせ
て、ＣＯ2 レーザーを出力１ｋｗ、走査速度３ｍ／分で
照射し、刃元部２と刃部３を溶接して接合し刃物１を得
た。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料であ
る部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優れ、
刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えており、刃
部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化しているた
め接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの層で緩
和されている。
て、ＣＯ2 レーザーを出力１ｋｗ、走査速度３ｍ／分で
照射し、刃元部２と刃部３を溶接して接合し刃物１を得
た。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料であ
る部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優れ、
刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えており、刃
部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化しているた
め接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの層で緩
和されている。
【００１９】なお、図１９および図２０として、実施例
２での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。 −実施例３− 実施例３では、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
２での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。 −実施例３− 実施例３では、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
【００２０】実施例３の場合、刃部３は、実施例２と同
様にして得たものであるので、詳細説明は省略する。一
方、刃元部２は板状のSUS304にＣＯ2 レーザを出力０．
８ｋｗ、切断速度３ｍ／分で照射して切り抜き成形した
ものであるが、ただ、刃部に向かい接合されるテーパ部
の整形は、この部分が粗面化（凹凸形成）されるよう切
断速度５ｍ／分で照射するようにした。
様にして得たものであるので、詳細説明は省略する。一
方、刃元部２は板状のSUS304にＣＯ2 レーザを出力０．
８ｋｗ、切断速度３ｍ／分で照射して切り抜き成形した
ものであるが、ただ、刃部に向かい接合されるテーパ部
の整形は、この部分が粗面化（凹凸形成）されるよう切
断速度５ｍ／分で照射するようにした。
【００２１】この後、刃元部２と刃部３を組み合わせ
て、ＣＯ2 レーザーを出力０．８ｋｗ、走査速度３ｍ／
分で照射し、刃元部２と刃部３を溶接して接合し刃物１
を得た。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料
である部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優
れ、刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えてお
り、刃部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化して
いるため接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの
層で緩和されている。
て、ＣＯ2 レーザーを出力０．８ｋｗ、走査速度３ｍ／
分で照射し、刃元部２と刃部３を溶接して接合し刃物１
を得た。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料
である部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優
れ、刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えてお
り、刃部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化して
いるため接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの
層で緩和されている。
【００２２】なお、図２１および図２２として、実施例
３での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。 −実施例４− 実施例４でも、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
３での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。 −実施例４− 実施例４でも、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
【００２３】実施例４の場合、刃部３は、実施例２と同
様にして得たものであるので、詳しい説明は省略する。
一方、刃元部２は、必要形状の金型内に成形材料βを射
出し、成形体を５００℃まで１２時間かけて加熱しバイ
ンダー除去のために脱脂した後、図１４に示した処理温
度曲線にしたがい０．０１torr以下の高真空下で焼成し
焼結させるようにした。ここで、用いた金型は、刃部の
接合領域以外はＲａ＝０．１μｍ以下に仕上げられてい
るが、接合領域はＲａ＝１０．０μｍと凹凸のある表面
に仕上げられており、刃部に向かい接合される部分が粗
面化（凹凸形成）されている。
様にして得たものであるので、詳しい説明は省略する。
一方、刃元部２は、必要形状の金型内に成形材料βを射
出し、成形体を５００℃まで１２時間かけて加熱しバイ
ンダー除去のために脱脂した後、図１４に示した処理温
度曲線にしたがい０．０１torr以下の高真空下で焼成し
焼結させるようにした。ここで、用いた金型は、刃部の
接合領域以外はＲａ＝０．１μｍ以下に仕上げられてい
るが、接合領域はＲａ＝１０．０μｍと凹凸のある表面
に仕上げられており、刃部に向かい接合される部分が粗
面化（凹凸形成）されている。
【００２４】この後、刃元部２と刃部３を組み合わせ
て、ＣＯ2 レーザーを出力０．８ｋｗ、走査速度３ｍ／
分で照射し、刃元部２と刃部３を溶接して接合し刃物１
を得た。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料
である部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優
れ、刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えてお
り、刃部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化して
いるため接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの
層で緩和されている。
て、ＣＯ2 レーザーを出力０．８ｋｗ、走査速度３ｍ／
分で照射し、刃元部２と刃部３を溶接して接合し刃物１
を得た。上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質材料
である部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性に優
れ、刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えてお
り、刃部では刃元側から刃先まで徐々に組成が変化して
いるため接合境界がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの
層で緩和されている。
【００２５】なお、図２３および図２４として、実施例
４での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。 −実施例５− 実施例５でも、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
４での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。 −実施例５− 実施例５でも、図１５にみるように、刃元部（台金）２
と刃部３を別々に作製し、両者を接合し刃物１を得てい
る。
【００２６】実施例５の場合、図１６に示す金型２５内
に刃先での組成に対応する成形材料αと刃元側での組成
に対応する成形材料γとを同時に充填して両成形材料
α，γの混合部を金型２５内で形成することにより刃部
での組成の連続的変化に必要な変化を付けるようにして
いる。成形材料αは、実施例１で使用したものであるの
で詳細説明は省略する。
に刃先での組成に対応する成形材料αと刃元側での組成
に対応する成形材料γとを同時に充填して両成形材料
α，γの混合部を金型２５内で形成することにより刃部
での組成の連続的変化に必要な変化を付けるようにして
いる。成形材料αは、実施例１で使用したものであるの
で詳細説明は省略する。
【００２７】成形材料γは、以下のようにして作製した
ものである。すなわち、純鉄を用いた水アトマイズ法に
よる平均粒径を１０〜１２μｍ（最大粒径が４４μｍ以
下）に調整した粉末を用い、この粉末に対し、ステアリ
ン酸、エチレンー酢ビ共重合体、パラフィン、ポリエチ
レンからなるバインダーを重量比率で粉末：バインダー
＝１００：１１になるように混合し、加圧ニーダーで１
４０℃で２時間、９０℃で１時間混練した後、冷却して
粉砕して成形材料γを得たのである。
ものである。すなわち、純鉄を用いた水アトマイズ法に
よる平均粒径を１０〜１２μｍ（最大粒径が４４μｍ以
下）に調整した粉末を用い、この粉末に対し、ステアリ
ン酸、エチレンー酢ビ共重合体、パラフィン、ポリエチ
レンからなるバインダーを重量比率で粉末：バインダー
＝１００：１１になるように混合し、加圧ニーダーで１
４０℃で２時間、９０℃で１時間混練した後、冷却して
粉砕して成形材料γを得たのである。
【００２８】上記の成形材料α，γを、射出成形機に投
入し、金型２５内に射出成形する。すなわち、２本の射
出部を備えた射出成形機から金型２５内に成形材料α，
γを同時に射出して成形を行うのである。金型２５の刃
先側ゲート２６からは成形材料αを、刃元側ゲート２７
からは成形材料γを射出する。ウエルド部では両成形材
料α，γが入り混じり、刃部での組成は刃先側から刃元
側へと徐々に変化するようになる。
入し、金型２５内に射出成形する。すなわち、２本の射
出部を備えた射出成形機から金型２５内に成形材料α，
γを同時に射出して成形を行うのである。金型２５の刃
先側ゲート２６からは成形材料αを、刃元側ゲート２７
からは成形材料γを射出する。ウエルド部では両成形材
料α，γが入り混じり、刃部での組成は刃先側から刃元
側へと徐々に変化するようになる。
【００２９】このようにして得た刃部の成形体を５００
℃まで１２時間かけて加熱しバインダー除去のために脱
脂した後、図１４に示した処理温度曲線にしたがい０．
０１torr以下の高真空下で焼成し焼結させる。一方、刃
元部２は、図１７に示す金型４１内に成形材料β，γを
同時に射出し成形を行う。成形材料βは実施例１で用い
たものであるので詳細説明は省略する。すなわち、２本
の射出部を備えた射出成形機から金型４１内に成形材料
β，γを同時に射出して成形を行う。金型４１の刃先側
ゲート４２からは成形材料γを、刃元側ゲート４３から
は成形材料βを射出する。ウエルド部では両成形材料
β，γが入り混じる。したがって、刃元部２では刃元本
体に接合部が設けられるとともに、この接合部では刃元
本体側から刃部の接合面に向かって組成が連続的に変化
していることになる。
℃まで１２時間かけて加熱しバインダー除去のために脱
脂した後、図１４に示した処理温度曲線にしたがい０．
０１torr以下の高真空下で焼成し焼結させる。一方、刃
元部２は、図１７に示す金型４１内に成形材料β，γを
同時に射出し成形を行う。成形材料βは実施例１で用い
たものであるので詳細説明は省略する。すなわち、２本
の射出部を備えた射出成形機から金型４１内に成形材料
β，γを同時に射出して成形を行う。金型４１の刃先側
ゲート４２からは成形材料γを、刃元側ゲート４３から
は成形材料βを射出する。ウエルド部では両成形材料
β，γが入り混じる。したがって、刃元部２では刃元本
体に接合部が設けられるとともに、この接合部では刃元
本体側から刃部の接合面に向かって組成が連続的に変化
していることになる。
【００３０】金型４１で得た成形体を、５００℃まで１
２時間かけて加熱しバインダー除去のために脱脂した
後、図１４に示した処理温度曲線にしたがい０．０１to
rr以下の高真空下で焼成し焼結させるようにした。この
後、刃元部２と刃部３を組み合わせて、ＣＯ2 レーザー
を出力０．８ｋｗ、走査速度３ｍ／分で照射し、刃元部
２と刃部３を溶接して接合し刃物１を得た。
２時間かけて加熱しバインダー除去のために脱脂した
後、図１４に示した処理温度曲線にしたがい０．０１to
rr以下の高真空下で焼成し焼結させるようにした。この
後、刃元部２と刃部３を組み合わせて、ＣＯ2 レーザー
を出力０．８ｋｗ、走査速度３ｍ／分で照射し、刃元部
２と刃部３を溶接して接合し刃物１を得た。
【００３１】上記の工程で得られた刃物は、刃先は硬質
材料である部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性
に優れ、刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えて
おり、両者は溶接で接合されているため、刃部では刃元
側から刃先まで徐々に組成が変化しているため接合境界
がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの層で緩和されてい
る。
材料である部分安定化ジルコニアで形成されて耐摩耗性
に優れ、刃元部はSUS304で形成されて高い靭性を備えて
おり、両者は溶接で接合されているため、刃部では刃元
側から刃先まで徐々に組成が変化しているため接合境界
がなく、かつ、両者の熱膨張差もこの層で緩和されてい
る。
【００３２】なお、図２５および図２６として、実施例
５での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。この発明の刃物を製造す
るための材料が、上記以外にＳＫＤ，ＳＵＳ４１０，セ
ラミックなどを用いてもよく、要は設計した刃物に要求
される特性を満たし、且つ、焼結可能であればよい。平
均粒径、バインダー成分、混練条件、焼結条件なども上
記例示の条件に限らない。
５での製造の様子を順を追ってあらわす説明図を理解を
容易にするために示しておく。この発明の刃物を製造す
るための材料が、上記以外にＳＫＤ，ＳＵＳ４１０，セ
ラミックなどを用いてもよく、要は設計した刃物に要求
される特性を満たし、且つ、焼結可能であればよい。平
均粒径、バインダー成分、混練条件、焼結条件なども上
記例示の条件に限らない。
【００３３】また、製造する刃物の形状も、実施例の如
くジグソー刃のような形状に限定されるものではなく、
丸鋸、ドリル等の切削、穿削に用いる刃物でもよい。
くジグソー刃のような形状に限定されるものではなく、
丸鋸、ドリル等の切削、穿削に用いる刃物でもよい。
【００３４】
【発明の効果】この発明の刃物ないしこの発明の製造方
法で得た刃物は、刃先をより高硬度材とした場合にも、
刃元部と刃部の間の材料差が従来より緩和されるため、
刃元部と刃部の結合力が高まりるとともに熱膨張差も少
なくなり、刃部と刃元部の接合が強化されるとともに長
寿命・高信頼性であるため、この発明は非常に有用であ
る。
法で得た刃物は、刃先をより高硬度材とした場合にも、
刃元部と刃部の間の材料差が従来より緩和されるため、
刃元部と刃部の結合力が高まりるとともに熱膨張差も少
なくなり、刃部と刃元部の接合が強化されるとともに長
寿命・高信頼性であるため、この発明は非常に有用であ
る。
【図１】この発明の刃物の構成例を示す説明図。
【図２】この発明の刃物の製造例での成形の様子を示す
説明図。
説明図。
【図３】この発明の刃物の他の構成例を示す説明図。
【図４】この発明の刃物の刃元部の構成例を示す説明
図。
図。
【図５】この発明の刃物の刃元部の作製例を示す説明
図。
図。
【図６】この発明の刃物の刃元部の他の作製例を示す説
明図。
明図。
【図７】この発明の刃物の刃元部の他の作製例を示す説
明図。
明図。
【図８】この発明の刃物の刃元部の他の作製例を示す説
明図。
明図。
【図９】この発明の刃物の刃元部の他の作製例を示す説
明図。
明図。
【図10】この発明の刃物の製造例での刃元部は刃部の接
合の様子を示す説明図。
合の様子を示す説明図。
【図11】実施例１で得る刃物を示す平面図。
【図12】実施例１で用いた金型を示す斜視図。
【図13】実施例１での成形の様子を示す説明図。
【図14】実施例１での成形体の熱処理温度の経時変化を
示す説明図。
示す説明図。
【図15】実施例２〜５で得る刃元部と刃部および刃物を
示す平面図。
示す平面図。
【図16】実施例２〜５で用いた金型を示す斜視図。
【図17】実施例５で用いた金型を示す斜視図。
【図18】実施例１の全体工程を示す説明図。
【図19】実施例２の刃部作製工程を示す説明図。
【図20】実施例２の刃元部作製工程および接合工程を示
す説明図。
す説明図。
【図21】実施例３の刃部作製工程を示す説明図。
【図22】実施例３の刃元部作製工程および接合工程を示
す説明図。
す説明図。
【図23】実施例４の刃部作製工程を示す説明図。
【図24】実施例４の刃元部作製工程および接合工程を示
す説明図。
す説明図。
【図25】実施例５の刃部作製工程を示す説明図。
【図26】実施例５の刃元部作製工程および接合工程を示
す説明図。
す説明図。
１ 刃物 ２ 刃元部 ３ 刃部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 徳雄 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 久保 雅男 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 不破 勲 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 池上 正弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 刃元部に刃部が設けられてなる刃物にお
いて、刃部では刃元側から刃先に向かって組成が連続的
に変化していることを特徴とする刃物。 - 【請求項２】 請求項１記載の刃物の製造方法であっ
て、少なくとも刃部用の成形に粉末射出成形を用い、刃
元部側での組成に対応して調整された成形材料と刃先で
の組成に対応して調整された成形材料を一つの成形型内
に同時に充填して両成形材料の混合部を成形型内で形成
することにより刃部での組成の連続的変化に必要な変化
を付けるようにすることを特徴とする刃物の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の刃物の製造方法であっ
て、刃元側から刃先に向かって組成が連続的に変化して
いる刃部を刃元部に接合して刃物を得るにあたり、刃元
部として、刃部に向かう側が刃部に対する接合適性を有
する刃元部を用い、刃元部の接合適性を有する部分に刃
部を接合するようにすることを特徴とする刃物の製造方
法。 - 【請求項４】 刃元部の表面に形成された凹凸により接
合適性を有する請求項３記載の刃物の製造方法。 - 【請求項５】 刃元部の刃部に向かう側がエネルギービ
ームによる切断加工で整形されていて、前記切断加工に
より凹凸が形成されている請求項４記載の刃物の製造方
法。 - 【請求項６】 刃元部の成形が塑性加工でなされてお
り、前記塑性加工により凹凸が形成されている請求項４
記載の刃物の製造方法。 - 【請求項７】 刃元部の成形が成形型に成形材料を充填
することによりなされており、前記成形の際に成形型に
設けられた凹凸の転写により凹凸が形成されている請求
項４記載の刃物の製造方法。 - 【請求項８】 刃元部が、少なくとも刃部に向かう側に
良接合材料で形成された接合部を有することにより接合
適性を有する請求項３記載の刃物の製造方法。 - 【請求項９】 刃元部では刃元本体に接合部が設けられ
ており、接合部では刃元本体側から刃部接合面に向かっ
て組成が連続的に変化している請求項８記載の刃物の製
造方法。 - 【請求項10】 刃元部と刃部の接合をエネルギービーム
を用いた溶接で行う請求項１から９までのいずれかに記
載の刃物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09822293A JP3281444B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 刃物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09822293A JP3281444B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 刃物およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06304811A true JPH06304811A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3281444B2 JP3281444B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=14213942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09822293A Expired - Fee Related JP3281444B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 刃物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281444B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006189A1 (fr) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Sangi Co., Ltd. | Ciseaux |
| US20110131790A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-09 | Po-Hsun Chien | Electromotive hair cutter |
| CN116638552A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-25 | 宁波清科增材技术有限公司 | 自磨刃式厨刀、再生材料破碎刀、刀具及制备方法 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP09822293A patent/JP3281444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006189A1 (fr) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Sangi Co., Ltd. | Ciseaux |
| US20110131790A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-09 | Po-Hsun Chien | Electromotive hair cutter |
| CN116638552A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-25 | 宁波清科增材技术有限公司 | 自磨刃式厨刀、再生材料破碎刀、刀具及制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3281444B2 (ja) | 2002-05-13 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |